高速公路機電系統業務培訓資料2024年Contents目錄2.建設目標3.2指揮調度3.4出行服務1.背景3.1監測預警3.建設方案4.總結3.3分析決策3.5運維養護背景1從高速公路機電到高速公路智慧高速公路1.0：高速公路機電產品研制、標準化、產品化；高速公路2.0：高速公路信息化，包括高速公路通信網/主線監控/隧道監控/聯網監控/ETC/MTC/路徑識別/聯網監控；高速公路3.0：高速公路數字化，包括自由流收費；應用云、AI、大數據構筑數字平臺；視頻云聯網、大數據收費稽查、車路協同試點、兩客一危；高速公路4.0：高速公路智慧化，包括人、車、路、環境融合協同；高效、安全的智能交通控制；全天候、全道路的自動駕駛。踏進智慧高速的三個演進階段路網感知：自由流收費（車載ETC、車牌識別、車跡還原）、視頻聯網接入（視頻質量提升、毫米波雷達、氣象感知）；路網認知：車輛感知（車流統計、車速感知、軌跡搜索），交通態勢（事件感知、擁堵感知、天氣感知），車路協同；智慧路網：路網全要素數字化、智能監測、路權分配、應急指揮、輔助駕駛、車隊編組、自動駕駛。智慧高速的建設形態是三浪疊加：2.0、3.0、4.0并存，以3.0為主，4.0為示范。利用現有高速公路進行逐步遞進的智慧化提升改造?，F狀與挑戰全面感知能力不足，事件被動發現，處置工作滯后；數據整合融合及挖掘水平亟待加強、高速公路各業務板塊智能協同能力還需加強；通行效率不高，行車秩序規范性差，氣象條件影響程度高，事故多發；公眾出行服務智能化水平較低；指揮調度體系、事故施救和處置、各方聯動效率有待于進一步提升。建設目標2交通的發展目標全面感知精準化可測、可視、可控、可服務、可預測任何時間、任何地點、任何設備上及時獲取所需要的數據和信息深度融合支撐平臺化信息數據之間的融合業務和系統的融合資源和業務的融合應用和需求的融合人、技術和業務的融合主動服務驅動交互化通過數據的實時科學分析和建模做出預測和預判通過多元化的服務渠道主動傳遞分析支撐決策科學化以大數據分析為基礎以科學量化方式為交通管理與決策提供依據安全目標1.降低高速公路事故發生數量、事故發生率；2.降低高速公路事故嚴重程度；3.提高隧道運行安全風險識別、預警、管控能力；4.提高跨路網指揮調度協同能力；經濟目標1.提高貨運運輸按時送達可靠性；2.提升全網運輸資源調度協調性，降低物流成本；3.促進區域對外開放和人員交流。節能目標1.減少能源和材料消耗；2.減少擁堵相關的碳排放；3.降低高速公路機電運維成本；出行目標1.提高高速公路信息服務質量、服務水平；2.提高公眾出行的獲得感、幸福感；3.減少高速公路事件處理時間；4.提高惡劣氣象影響下高速公路交通運行穩定性和路網可靠性。建設方案3系統總體構成圖基礎設施建設

將傳統高速公路的道路、橋隧、服務區、收費站以及附屬機電設施的建設，與車路協同設備、精密傳感器、巡邏機器人、智能觀測站等多維度交通運行智能感知基礎設施體系，以及5G基站、光纖、自組網絡設備、高精度導航定位等多網融合的通信網絡傳輸體系融合統一建設，把傳統土建、機電系統建設與新基建整合為有機統一體。通過感知基礎設施與多網融合通信設施，實現高速公路海量數據超低時延、超高可靠、超大帶寬的實時采集和傳輸，全面、準確、實時掌握每段路、每輛車、每個結構物的狀況，構建智慧高速公路運營管理與服務的基礎。傳統機電系統與新基建的有效整合基礎設施的數字化，建立“一張圖”1、車輛運行狀態感知：利用運行車輛車載終端與路側設備V2I通信傳輸及路側攝像機/雷達采集各類車輛運行狀態數據，如車輛身份信息、位置信息、速度信息、異常行為等；2、交通環境狀態感知：利用遙感路面狀態檢測器、道路氣象站、氣象傳感器感知路面積水、積雪、結冰厚度等路面狀況和檢測路段內的溫度、濕度、風速降雨、降雪、霧霾等氣象狀況；3、道路健康狀態感知：利用裂縫、振動、溫度、位移、應變等傳感器，構建道路及橋隧健康狀態感知子系統，實現對道路、橋隧全段的健康狀態的感知。提升改造過程中應充分利用現有設備進行合理化的增量增配，完成原有系統和新建系統的一致化融合，系統地完成高速公路全息數字感知系統地構建。大腦中樞建設

將傳統的依靠人工處理信息決策，轉向依托云計算、大數據、物聯網、邊緣計算等新技術的支持下構建的自動控制、智能管理的智慧高速公路指揮管理中樞，包括高速公路大數據平臺、信息模型平臺、信息共享交換平臺、基礎算法平臺等，通過統一數據標準、多維數據接入、數據治理，以及機器深度學習、多算法融合等，構成高速公路的智能交通大腦，實現高速公路全事件的實時、智能反饋，減少人工操作和誤判，提高高速公路的精細化管理和服務水平。如何建設：1.分公司物理資源改建IaaS平臺，各分公司與集團構建混合云體系；2.傳統的軟件平臺架構不再適用，應調整為互聯網架構；3.建設業務協同平臺，使其具備賦能具體業務場景的統一入口，夯實多業務場景聯動的基礎。管理應用系統建設

在新技術的支持下，針對高速公路的路網監測、應急管理、養護管理、收費管理等主要管理功能需求，實現數據、信息的整合與共享，形成面向不同對象的統一智慧云控管理應用系統。如建設路網運行智能監測系統、自由流收費系統、應急安全指揮系統、全生命周期智能養護系統等，以實現交警、路政、運營機構等多維協同、可視指揮和高效決策管理，達到提高道路安全通暢率、降低維護成本、提高發展效益等方面的作用。智慧養護引用高精地圖、北斗、無人機、機器人等技術手段，強化對邊坡、橋梁、隧道等重點設施的巡查和監管，構筑監測巡檢、診斷分析、養護管理、輔助決策等智慧養護體系，優化完善機電綜合業務管理、養護工程管理、移動巡查管理的平臺功能，推動養護全生命周期的閉環管理，強化動態化的現場巡查，及時發現基礎設施健康隱患，開展基于大數據的智慧養護成效分析。智慧運行基于智能視頻分析、微波、激光、北斗等新一代感知手段，同時加強與互聯網企業合作，完善高速路網運行感知與傳輸體系，為高速公路的監測形成足夠多的“眼睛”，加強視頻分析和運行態勢分析研判，實現事件快速識別發現和輔助決策能力，強化路網監測預警與應急處置，最終為高速公路4.0提供足夠的路側技術協同與支持。智慧收費進一步鞏固全國取消省界收費站項目的建設成果，夯實在線式“收費-清分-結算”能力，打造基于多源異構數據的“稽核-追繳-征信”高速“天網”收費稽查體系，為公眾提供公平、準確的收費環境；拓寬ETC用戶服務邊界，推動“ETC進城”，研發基于大數據精準服務的ETC增值運營，探索高速公路大數據商業開發。智慧服務融合區域范圍內的服務區資源，依托服務區運營資本引進和社會化合作，推動智慧服務區、交旅融合的建設，探索“吃住行游購娛”一體化服務新模式，推動定制服務線上化，建設服務區“綜合信息港”，整合高速公路路況、停車、餐飲、購物、周邊旅游等路域經濟服務信息，為出行公眾提供便捷、溫馨的服務區綜合信息服務。公眾服務系統建設

借助新技術為公眾提供高品質出行服務，包括建設車路一體化信息服務系統、品質化智慧服務區、新能源智能充電樁、智能救援服務等。結合秒級化的事件傳遞、便捷化的特情服務和人性化的駕駛輔助，達到從被動感知到主動服務，為高速公路使用者提供安全、便捷、舒適的通行服務。面向公眾提供可靠的先進交通服務是對現有高速公路進行智慧化提升改造的首要目標，在智慧道路基礎設施和智慧高速公路云控平臺的基礎上，利用新技術、新手段，面向新用戶，實現并提供多種先進、無縫覆蓋的交通服務，包括貨車自動駕駛編隊行駛、多模式自由流收費、行車預警與控制、可靠交通信息服務、多模式精準道路感控、自動駕駛專用道管控等，此外可面向公安部門提供各類異常交通事件的快速處置服務等。監測預警3.1系統概述融合高速養護、服務區、收費站、交調、治超等業務管理數據，以及收費站、服務區、橋梁、隧道、攝像頭、交調站、治超站等基礎設施數據，提取關鍵指標，采用指揮大屏、監測屏幕、移動終端等方式，實現高速公路基礎設施、路網運行、養護、服務區、通行狀況、超限、氣象、視頻等一體化監測，全面掌握高速公路運行狀況及交通變化態勢。實現所有路段高速信息的整合，結合門戶平臺，為集團管理提供監測與預警手段。監控設備數據：視頻、隧道CO/VI、洞口環境亮度、消防水池水位（壓力等）、異常事件（火災、事故監測等），通常用于監控視頻、安全控制、指揮調度、運營管理；交調設備數據：交通量、車型、車速等，通常用于公路基礎數據庫建設、指揮調度。公路收費數據：出入站點、車型、車輛載荷等，通常用于收費管理、風險管理、運營優化；基礎設施數據：橋梁、隧道、邊坡等安全狀態監測數據，護欄等附屬設施性能監測數據；車輛狀態數據：“兩客一?！钡戎攸c營運車輛動態監控數據；移動互聯數據：手機信令、導航車路信息交互等手段實現對個體車輛行為的監測功能；氣象環境數據：能見度、濕度、溫度、風、路面濕滑狀態等氣象環境信息；道路養護數據：道路施工養護作業的區段、時間、封道等信息；機電設施數據：各類機電設施設備分布、運行狀態等信息；卡口執法數據：車輛超限、違章、違法等信息。監測與預警功能監測預警體系優勢特點匯集數據、打破信息孤島后，可以對監測數據進行展現，同時還可以對特殊情況進行及時的預警。包括：路網運行視頻監測、交通流監測與預警、精細化氣象監測與預警、交通事件監測與預警、重點基礎設施監測與預警、重點營運車輛動態監測與預警、主線均衡預警、緊急停車帶預警、隧道的運營檢測與預警等等匯集數據、打破信息孤島，建設集團監測數據共享體系利用異構信息快速融合模型、算法完成預警研判主題分析，構建高速公路監測數據融合的行業場景服務在省級路網監測云平臺匯匯集數據、打破信息孤島后，可以對監測數據進行展現，同時還可以對特殊情況進行及時的預警?？蓪Χ喾N不同情形、狀態下通過數據分析進行預警。通過定制的場景和特殊的主題，針對省內高速公路提供如：綜合分析主題、決策支持主題、節假日主題、交通OD主題、重點站口/互通通行監測主題等，全面反饋高速運營的整體情況，為實現區域性指揮調度提供數據依據與數據支撐。指揮調度3.2系統概述平戰結合理念構建路網處置預案庫，日常以普通事件聯動設備控制為核心，戰時以應急協同指揮為核心，實現應急資源調配、指令下達、處置狀態跟蹤。開展高速公路路網協調管理工作，跨省影響范圍，通過溝通機制，通知鄰省的交通主管部門對交通進行合理組織和疏導，從而提高公路網運行效率，避免或延緩突發事件的發生。利用現代物聯網檢測手段和大數據、云計算技術，對交通運行狀況進行實時檢測，及時發現道路交通險情和交通事故。通過隧道群大數據分析，采用交通誘導、交通控制、交通信息發布等技術手段對高速公路交通進行有效的管控和疏導，減少交通事故的發生。提高交通運行效率。應急指揮調度服務系統架構應急指揮調度處置流程處置預案平戰結合理念構建路網處置預案庫，日常以普通事件聯動設備控制為核心，戰時以應急協同指揮為核心，實現應急資源調配、指令下達、處置狀態跟蹤。應急預案庫按交通事故、交通事件、氣象災害、隧道非常態劃分，目前內置了23類處置預案。平戰結合理念管理處置預案，構建路網事件應急處置護城河序號預案類型預案名稱1交通事故類一般交通事故處置預案重特大（大流量）交通事故預案?；肥鹿侍幹妙A案2交通事件類交通火災處置預案警衛和搶險任務處置預案交通管制處置預案路上障礙物處置預案大型活動處置預案車輛故障拋錨處置預案道路施工養護清障處置預案大流量擁堵分流處置預案異常行車處置預案借道通行處置預案車輛闖卡逃費處置預案3氣象災害暴雨處置預案大霧/霧霾處置預案大風處置預案冰雪災害處置預案4隧道非常態類隧道火災處置預案隧道濃霧處置預案隧道?；诽幹妙A案隧道交通事故處置預案隧道污染物超標處置預案一張圖預案聯動高速數據底盤/底座/中臺結合導航地圖路況一張圖處置事件預案豐富過程留痕預案分級預案聯動設備融合標志誘導導航誘導雷達測速交通流預測監控設備門架設備車道設備沿線設施行業+互聯網數據融合里程樁統一表達提升異常事件發現效率重點路段擁堵指數提升路段指揮控制權事件驅動一路多方聯動處置事件分析研判應急指揮調度提升事件響應效率提升事件處置效率移動指揮移動監控多渠道溝通多方使用數據底盤：基礎路網、路況、事件、視頻等行業數據、互聯網數據、精細化路況、路段擁堵長度、收費站排隊長度、出入口擁堵長度、行程車速、交通事件、施工養護、斷面流量等數據深度融合指揮調度功能亮點多源融合設備報警移動端結合提升用戶體驗加多溝通渠道事件預案管理指揮調度隧道監控分析決策3.3系統概述以高速公路運行動態數據指標為基礎，按時間維度、空間維度、時間特征、日期特征自由組合，采用豐富的信息分析手段和表達方式，開展高速公路收費分析、交通量綜合分析、運行環境分析、路網交通流分析和省界/省內OD分析等，全面掌控高速公路交通行業的運行規律及發展態勢，為科學決策提供支撐。統計分析決策服務功能路網運行狀態評估路網運行指標分析路網運行交通流情況對比分析路網環境信息統計分析高速公路出入口擁堵預測路網指標分析收費業務類指標分析（16種）考核業務類指標分析（16種）指調業務類指標分析（28種）路網主題分析營收主題OD主題道路資源主題養護主題出行主題通行量主題指調主題機電運維主題客戶消費行為分析主題路網經營快報綜合運行情況統計報告分路段/分站收費額情況統計報告路網態勢研判交通流態勢研判安全態勢評估天氣態勢研判運營數據統計分析高速運營狀況分析高速公路養排統計分析交通管制統計分析收費數據輔助分析業務協同關聯分析專題決策支持交通流量預測專題節假日專題分析車流向專題分析出行專題分析優勢特點基于收費大數據挖掘分析的交通控制創新特色，并在分析路段特征的基礎上，開展運行效率、運營安全、管理效率等方面的數據支撐研究，提升匝道流量管控、收費站開閉管控、快速事件感知、道路施工等各種管控下的時空規律研判的準確性，為高速公路管控提供大數據支撐?；谑召M大數據挖掘分析的交通控制創新融合多源數據分析結果，實現運營管控輔助決策，提供運營管理數據支撐通過收費、監控等多源數據的分析、挖掘，生成多維度業務統計分析報表，實現業務統計管理的自動化和預測分析的智能化，為決策者提供直觀、豐富的輔助決策支持。從運營管理方面提供數據統計分析，對多維數據進行關聯分析與挖掘，緊密結合指揮中心大屏顯示系統進行可視化展示，深度整合營運管理業務資源，補充完善各類業務圖層，實現營運管理信息的綜合查詢和展示，為高速公路運營管理工作提供數據支撐。主要功能包括路網運行狀態評估、路網運行狀況綜合展示、路網動態仿真推演、運營數據統計分析、安全管理決策支持、專題決策支持、專題報表查詢輸出。出行服務3.4公眾出行的痛點解決當前交通管理者與駕駛人間的信息不對稱問題，建立公眾信息云。信息不精準一般通過高德、百度、廣播等獲知高速信息，這些信息往往不夠精準。公眾需要權威發布。信息不及時出行者獲得的信息不及時，往往滯后，從而導致擁堵加劇、二次事故發生等信息內容單一信息內容大多為路況信息，比較單一。沒有全方位的信息發布，例如管制、施工、事故、視頻等等。

沒有預測信息公眾想了解的施工占道、交通事故、交通管制等預測解除時間沒有發布。發布渠道不足目前主要是情報板、尚高速APP等。需要集成地圖導航（高德、百度）、微信公眾號、微博、交通廣播等多渠道發布方式。出行服務架構信息服務方式公眾主要通過沿線可變信息發布屏、移動微服務、服務區智能查詢終端、互聯網站、交通廣播電臺、客服電話、手機短信等媒介獲取出行信息服務。信息服務形式媒介提供內容形式廣播式可變信息標志文字、圖像服務出行網站文字、語音、圖像、視頻、電視臺文字、語音、圖像、視頻、電臺語音微博文字、語音、圖像、視頻廣播式個性化手機短信文字微信公眾號文字、語音、圖像、視頻、手機APP文字、語音、圖像、視頻、小程序文字、語音、圖像、視頻交通服務熱線語音車載終端文字、語音、圖像、視頻信息服務內容基于可變速度控制、車道管理以及可變信息誘導等的高速公路主線交通流均衡控制模式為公眾提供出行服務，通過對高速公路主線的交通進行調節、誘導和警告，達到保持高速公路行駛通暢、提高高速公路通行效率的目的。媒介提供內容形式作用交通信息類可變速度控制調節、誘導和警告車道管理分流信息霧天行車誘導交通資訊類路況信息出行規劃制定路線改善體驗擁堵狀態突發事件交通事故、交通管制路段上云視頻道路封路分流狀態收費站開閉狀態服務咨詢類當前城市氣象、限行信息服務保障出行規劃

附近服務區加油站信息附近服務區充電樁信息附近服務區餐飲預訂附近景點、購買服務;ETC充值車友互動保險咨詢等衍生服務事故救援類拋錨一鍵救援服務事故處置事故一鍵救援服務事故快處快賠服務救援結算服務互動交互類現場路況的報料事故上報提升服務投訴建議打造信息服務走廊基于用戶位置的伴隨式主動信息服務優勢特點針對在途出行者，利用高速公路出入口及主線可變情報板，融合應用廣播、移動端APP、微信公眾號等信息發布方式，開展全方位的交通信息誘導與伴隨式、端到端信息服務；基于交通流、基礎設施、氣象狀態等信息，依托監測與預警功能，實現路網交通主動防控，利用主線車道可變標志，構建車道級運行均衡控制系統，利用匝道交通信號控制系統，構建互通匝道運行控制系統。伴隨式服務和主動控制，順應公眾出行習慣變化更精準、細致的伴隨式主動服務體系將交通事件、養護計劃、養護施工等因素前置到公眾出行前的道路選擇，方便公眾合理安排時間選擇道路出行；將交通事件、交通管制、服務區能否加油、車位是否充足等信息及時推送到公眾，保障公眾高速公路平安行車；提供第三方接入接口關心公眾出行的“吃”“住”