高速公路服務(wù)區(qū)智能化分析與設(shè)計(jì)

彭亞榮

（河北省高速公路京雄臨時(shí)籌建處， 河北 石家莊 050091）

0 引言

服務(wù)區(qū)是高速公路的重要配套設(shè)施，是物流、人流和信息流的一個(gè)集結(jié)點(diǎn)。目前，服務(wù)區(qū)需要能完整實(shí)時(shí)的采集和發(fā)布高速公路的相關(guān)信息；為交通的參與者、管理者、交通工具及道路管理設(shè)施間進(jìn)行信息交換。高速公路采用全封閉、全立交方式管理，嚴(yán)格控制車輛出入，車輛駛?cè)敫咚俸笫桥c外界隔離的，服務(wù)區(qū)可以起到調(diào)節(jié)旅行節(jié)奏、滿足司乘人員旅行需求、提供車輛服務(wù)及幫助處理交通事故等的功能。服務(wù)區(qū)智能化是指利用信息技術(shù)采集、整理、輸出等方面加強(qiáng)管理，使車輛、道路、使用者之間形成安全、高效的體系。高速公路“服務(wù)區(qū)+智能化”模式的發(fā)展對(duì)整個(gè)高速公路智能化建設(shè)發(fā)揮著重要的作用。

1 服務(wù)區(qū)智能化需求分析

1.1 智能系統(tǒng)需求分析

高速公路要滿足安全、快速、高效、方便。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展汽車數(shù)量迅速增加，其最初的理念已經(jīng)不能滿足人們對(duì)交通越來(lái)越高的要求，尤其在交通高峰期（如節(jié)假日），高速公路交通擁堵、交通安全問(wèn)題變得尤為突出。交通擁堵主要原因有：一方面，對(duì)交通的需求量超過(guò)交通容納量；另一方面，由于交通事故、道路養(yǎng)護(hù)等原因曹成的交通容納量降低，不能夠滿足交通需求形成的。交通安全是伴隨著交通的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，現(xiàn)今，交通安全是我國(guó)高速公路的第二大問(wèn)題，造成交通事故的原因有很多，如何快速、高效的解決高速公路上出現(xiàn)的交通事故，成為了提升服務(wù)品質(zhì)、預(yù)防交通擁堵的最佳途徑。在高速公路整個(gè)管理系統(tǒng)中，服務(wù)區(qū)智能化的設(shè)置可保證高速公路得以高速、安全、通暢。

1.2 智能系統(tǒng)功能分析

高速公路信息化存在道路感知、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析及決策能力不足，而使高速公路管理綜合應(yīng)急能力偏弱的缺陷。服務(wù)區(qū)應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、指揮調(diào)度平臺(tái)為核心的信息采集及及時(shí)發(fā)布，這將對(duì)服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)管理智能化系統(tǒng)具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

在信息采集發(fā)布平臺(tái)基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)本路和鄰近幾個(gè)路段交通狀況的分析，建立本段交通狀況預(yù)測(cè)模型，并對(duì)本路段相接的相關(guān)道路進(jìn)項(xiàng)交通狀況預(yù)測(cè)，并預(yù)測(cè)相適應(yīng)的交通控制管理措施，引導(dǎo)車輛調(diào)度，同時(shí)匯報(bào)至指揮調(diào)度中心，由調(diào)度中心發(fā)出指令至關(guān)鍵互通收費(fèi)站智能交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)，配合調(diào)度車輛。高速公路應(yīng)急突發(fā)事件是指在高速公路上造成或者可能造成高速公路堵塞、阻斷、重大人員傷亡、重大生態(tài)環(huán)境破壞和重大社會(huì)影響或設(shè)計(jì)公共安全的緊急事件。因此充分利用高速公路各收費(fèi)站、停車區(qū)、服務(wù)區(qū)地理位置的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)最短路徑、最短時(shí)間處理應(yīng)急突發(fā)事件成為急需解決的問(wèn)題。

2 服務(wù)區(qū)智能化技術(shù)方案

2.1 智能采集技術(shù)方案

1.服務(wù)區(qū)智能信息采集發(fā)布子系統(tǒng)

服務(wù)區(qū)智能交通信息采集發(fā)布系統(tǒng)，能把服務(wù)區(qū)鄰近路段即時(shí)路況和歷史路況、優(yōu)化模型沉淀匯總，然后通過(guò)各種媒體，包括傳統(tǒng)媒體（廣播、電視）和新媒體（如手機(jī)客戶端）等向社會(huì)及廣大出行者發(fā)布。

智能信息采集發(fā)布子系統(tǒng)從交通架空視頻圖像、熱心市民反饋、高速公路網(wǎng)站公布的信息等方式提取相關(guān)信息、路況信息，通過(guò)各類即時(shí)通信方式，進(jìn)入智能分析處理系統(tǒng)，結(jié)合人工及電子地圖分析出實(shí)時(shí)的路況信息，在此基礎(chǔ)上利用建立好的交流信息平臺(tái)。

圖1 服務(wù)區(qū)智能信息采集發(fā)布子系統(tǒng)

2.服務(wù)區(qū)智能交通誘導(dǎo)子系統(tǒng)

服務(wù)區(qū)智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是在服務(wù)區(qū)所在道路及鄰近道路交通情況進(jìn)行信息采集的基礎(chǔ)上，建立本路段的路況分析模型。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)是首先采集服務(wù)區(qū)鄰近路段相關(guān)的交通信息，通過(guò)算法分析預(yù)估交通狀態(tài)，然后制定最佳的誘導(dǎo)方案，發(fā)布誘導(dǎo)信息。能較準(zhǔn)確的分析預(yù)測(cè)路段交通狀態(tài)；在日常、緊急等不同狀態(tài)下，可根據(jù)現(xiàn)有采集的交通信息等實(shí)施發(fā)布交通誘導(dǎo)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流的分配；利用呼叫中心、互聯(lián)網(wǎng)、電臺(tái)、手機(jī)APP 等方式為公眾提供高速公路交通信息和建議的出行方案。服務(wù)區(qū)智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)方案見(jiàn)圖2。

圖2 智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)方案

2.2 智能報(bào)警技術(shù)方案

手機(jī)硬件價(jià)格的越來(lái)越低廉，盈動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到4G 階段，基于IOS、android等操作系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)智能手機(jī)基本普及，手機(jī)GPS 導(dǎo)航、車載GPS 導(dǎo)航軟件應(yīng)用越來(lái)越廣。為服務(wù)區(qū)智能突發(fā)事件報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)施提供了可行的技術(shù)條件，給服務(wù)區(qū)、停車區(qū)等高速公路附屬設(shè)施劃分管轄路段，則為服務(wù)區(qū)智能突發(fā)事件報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)施提供了可行的管理模式?？梢蚤_(kāi)發(fā)服務(wù)區(qū)APP，并加入一鍵報(bào)警；還可設(shè)立服務(wù)區(qū)微信公眾號(hào)，提供基于微信的一鍵報(bào)警服務(wù)。

2.3 停車誘導(dǎo)技術(shù)方案

服務(wù)區(qū)智能停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)可以與服務(wù)區(qū)停車場(chǎng)出入口管理系統(tǒng)配合使用。當(dāng)停車場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有停車位時(shí)，與出入口管理系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使停車場(chǎng)入口票箱控制器停止發(fā)放停車卡，控制車輛過(guò)多進(jìn)入停車場(chǎng)而引起的場(chǎng)內(nèi)交通擁擠或堵塞。對(duì)于普通平面車位，使用超聲波探頭技術(shù)，而地上的露天環(huán)境由于風(fēng)雨影響不能用超聲波探頭，要用地磁車位探測(cè)器，它埋在車位下，檢測(cè)大地磁場(chǎng)變化，通過(guò)比較來(lái)判斷車位上的有車無(wú)車狀況。智能停車場(chǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)有車位探測(cè)系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)管理軟件等。車位引導(dǎo)系統(tǒng)圖和結(jié)構(gòu)如圖3。

圖3 車位引導(dǎo)系統(tǒng)圖和結(jié)構(gòu)圖

車輛引導(dǎo)系統(tǒng)建成后，當(dāng)車輛入場(chǎng)時(shí)，可以及時(shí)找到空置的車位。提高了效率，減少了等待時(shí)間，減少了值班人員的數(shù)量和值班人員的工作量，值班管理人員可以專心地進(jìn)行安全檢查和車輛疏導(dǎo)。

總之，高速公路服務(wù)區(qū)的智能化、智慧化已經(jīng)是大勢(shì)所趨。對(duì)高速公路服務(wù)區(qū)智能化的需求及功能進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)智能采集數(shù)據(jù)、智能報(bào)警、停車誘導(dǎo)總體方案，為全面提升服務(wù)區(qū)服務(wù)司乘人員的質(zhì)量，為現(xiàn)代服務(wù)區(qū)建設(shè)提供參考。