基于大數(shù)據(jù)分析的高速公路安全追蹤系統(tǒng)研究

劉志英，白 磊，邵利軍，緱 龍，白 宇

（山西省交通建設工程質(zhì)量檢測中心（有限公司），太原 030006）

1 高速公路安全追蹤系統(tǒng)

近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路的建設步伐也在不斷加快，全國機動車輛、駕駛員數(shù)量也在迅速增加，高速公路的管理工作也變的日益繁重和復雜，需要不斷面對新的問題和挑戰(zhàn)，其中安全問題尤為突出。高速公路中發(fā)生交通事故很多情況均因存在車輛超速現(xiàn)象，而多數(shù)超速的駕駛員都是習慣使然，在高速公路中超速的可能要遠遠大于普通駕駛員，所以習慣超速的駕駛員是一個大的交通安全隱患?，F(xiàn)今的安全沒有做到針對性的跟蹤、監(jiān)測和誘導，一般都是在安全事故發(fā)生后進行處理。

隨著計算機與網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，尤其是大數(shù)據(jù)信息提取、大數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)分析等多種技術的不斷發(fā)展，計算機系統(tǒng)本身處理海量信息和大數(shù)據(jù)處理的能力也在不斷提高，使得將大數(shù)據(jù)工具和日益復雜的高速公路安全追蹤系統(tǒng)工作相結(jié)合成為可能。本系統(tǒng)通過利用大數(shù)據(jù)信息存儲分析技術，結(jié)合多種智能檢測傳感器，將信息進行匯總分析處理，使高速公路安全追蹤系統(tǒng)運行更具科學性和可行性。

2 基于大數(shù)據(jù)的高速公路安全追蹤系統(tǒng)概述

本文設計了一種基于大數(shù)據(jù)分析的高速公路安全追蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由超速信息存儲服務器、安全追蹤系統(tǒng)中央控制器和全路段信息采集傳感器組成。其中，超速信息存儲服務器主要實時對全網(wǎng)各路段的超速信息進行存儲；安全追蹤系統(tǒng)中央控制器是整個系統(tǒng)的核心，用來發(fā)送控制信息和獲取超速信息；全路段信息采集傳感器用來實時監(jiān)測被追蹤車輛車速，根據(jù)實時情況進行反饋和發(fā)送誘導信息，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

該系統(tǒng)中將全網(wǎng)各路段的超速車輛信息進行匯總，將其信息存儲于超速信息存儲服務器中，并一直對其進行更新，當有車輛進入高速公路時，會觸發(fā)安全追蹤系統(tǒng)中央控制器將車輛信息與超速信息服務器中存儲信息進行比對，如果未有超速記錄，則不會被標記進行針對性跟蹤。如果該車輛存在超速記錄，則會被標記，進行針對性跟蹤，安全追蹤系統(tǒng)中央控制器會控制全路段信息采集傳感器，對該標記車輛全路段內(nèi)軌跡進行實時測速，并針對不同的結(jié)果進行針對性誘導和處理，使得整個道路更具安全性和合理性。

圖1 基于大數(shù)據(jù)分析的高速公路安全追蹤系統(tǒng)

3 系統(tǒng)事例分析

圖2 無超速系統(tǒng)運行流程圖

本系統(tǒng)中無超速系統(tǒng)運行流程圖如圖2所示，整個系統(tǒng)流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統(tǒng)中央控制器、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。A 為存在超速記錄的車輛，當其通過收費站1時，會觸發(fā)安全追蹤系統(tǒng)中央控制器，將其信息與超速信息服務器內(nèi)信息進行比對，如有超速記錄，則將其進行標記；當車輛A 經(jīng)過龍門架式測速裝置B1時，會對其進行實時測速，高清車輛信息識別儀（B2、B3）則會將速度信息和車輛信息進行整合，作出是否超速的判斷，無超速情況則繼續(xù)沿行車軌跡進行實時監(jiān)測；龍門架式測速裝置B1的布設位置主要在下坡、彎道等容易超速及發(fā)生事故處。

圖3 超速系統(tǒng)運行流程圖

本系統(tǒng)中超速系統(tǒng)運行流程圖如圖3所示，整個系統(tǒng)流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統(tǒng)中央控制器、擴音器（C1、C2）、懸臂式情報板D1、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。A 為存在超速記錄的車輛，當其通過收費站1時，會觸發(fā)安全追蹤系統(tǒng)中央控制器，將其信息與超速信息服務器內(nèi)信息進行比對，如有超速記錄，則將其進行標記；當車輛A 經(jīng)過龍門架式測速裝置B1時，會對其進行實時測速，高清車輛信息識別儀（B2、B3）則會將速度信息和車輛信息進行整合，作出是否超速的判斷，若超速則下發(fā)指令控制誘導設施。

擴音器（C1、C2）和懸臂式情報板D1為安全誘導設施，當發(fā)現(xiàn)前方有超速車輛時，會在車輛前方設置的擴音器進行緊急廣播進行提醒，說明其車牌、車速，在懸臂式情報板上有相關超速信息，如超速位置、超速比例，提醒其降速慢行。

圖4 已發(fā)生事故系統(tǒng)運行流程圖

本系統(tǒng)中已發(fā)生事故系統(tǒng)運行流程圖如圖4所示，整個系統(tǒng)流程中主要由運行車輛A、超速信息服務器、安全追蹤系統(tǒng)中央控制器、擴音器（C1、C2）、懸臂式情報板D1、龍門架式測速裝置B1和高清車輛信息識別儀（B2、B3）組成。當發(fā)生事故時，通過龍門架式測速裝置對事故地點進行精準定位，同時通過情報板和擴音器進行信息發(fā)布，避免二次事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

相比傳統(tǒng)控制方法，基于大數(shù)據(jù)分析的高速公路安全追蹤系統(tǒng)結(jié)合了最新的大數(shù)據(jù)分析技術，將存在超速記錄的車輛信息進行記錄，當這些車輛進入高速時對其進行針對性跟蹤，根據(jù)實時測速結(jié)果對其進行誘導和處理，比起原來統(tǒng)一處理更具有針對性，提高車輛通行的安全性，對事故發(fā)生可提前預防，對已發(fā)生事故可盡快發(fā)現(xiàn)并處理。