高速公路应急处置及交通诱导关键技术与应用

　　一、总体介绍

　　在国家大力推进交通强国战略的背景下，广西以其独特的“通边达海”地理优势和资源，成为一带一路有机衔接的门户枢纽。至2024底，广西高速公路通车总里程超10000km，位居全四第4。广西作为全国首批13个交通强国建设试点地区之一，近年来持续推进公路信息化基础设施建设并取得一定进展。然而，由于广西区内包含多家高速公路投资运营主体，各自建立的信息化管理系统功能参差不齐，导致数据孤岛严重，阻碍了数据在提升高速公路安全防控中的作用;且广西高速公路桥隧比高、环境复杂，对安全风险感知预警难度较大，进而加剧了交通事故和交通拥堵等问题，广西道路交通事故数及亡人数均处于全国前列。

　　在此背景下，为解决广西现有各个高速公路运营方在路网监测及应急管理系统建设方面相互独立，数据、网络和业务不能互联互通，应急调度指挥不协同、效率低等问题，本案例以数据为抓手，以“全面感知、深度融合、智能分析、主动管控、科学决策”为目标，从云边端角度开展高速公路“人、车、物、环境”的视频AI分析、基础设施监测等技术研究，建成一套高速公路监控应急指挥平台，实现对高速公路全天候、全周期的运行状态实时监测和应急处置分析，为全面推广成熟可行的公路智慧监测解决方案提供技术验证和应用示范。

　　二、主要做法

　　本案例以面向高速公路的空间地理信息技术为支撑，以交通应急事件处置主要业务为核心，以“多系统协同、一平台管控”为框架，构建高速公路路网应急调度平台，实现对高速公路路况、交通事件、设备设施运行状况、路网运行态势等全场景全要素的精准感知、智能识别和主动告警，同时利用“云、边、端”的应用对交通突发事件的“一路多方”(警、路、企等)的协同处置进行全过程闭环管理，实现“数据共享、业务协同”，有效提升高速公路应急事件的处置、协同和响应能力，保障交通安全水平。

　　(一)构建交通大数据资产管理平台，形成基于交通大数据精细化运营系统架构的“智能交通大脑”

　　针对高速公路海量数据管理难、异构数据整合难度大、多源数据难兼容等问题，提出异构数据自定义数据治理规则，制定统一的数据整合治理协议规范，有效打通了不同业务平台限制，实现了高速公路多源多维异构数据接入至消费的一站式全链路数据管理，有效管理涵盖11大类、71种异构、总存储容量达到PB级的庞大数据集，构建了高质量交通大数据资源库。同时通过攻关加密传输和动态鉴权技术提升高速公路监控视频链路信息的安全性，保障路网车流数据和事件数据的加密传输，增强了跨区域、跨网络的共享联动效率。

　　(二)搭建基于深度学习的交通事件识别模型，构建路网监测“视觉中枢”

　　通过对高速公路路内、收费站、服务区等路面场景的监控视频开展关键特征要素提取计算和目标检测分析，研发AI视频事件分析系统，实现人、车、物、环境等多种事件检测，异常事件主动发现率达93%。通过系统全天候、自动化分析监测、弹窗推送，监控人员可对路网动态事件进行即时查看核对，对监测结果进行确认及快速派单操作，实现高速公路主线、服务区、隧道、施工等路网运行状况的集成管理和联动控制。

　　图 AI视频事件分析系统

　　(三)研发一体化车载交通诱导警示设备，形成高速公路路网主动诱导能力

　　研发一种多功能的一体化车载交通诱导警示设备，在高速公路养护、排障和应急作业的车辆固定，集成路面巡查、病害诊断、行车监管、事故处置与车辆诱导等功能。当高速公路出现事故、临时施工等情况，通过车内设置的控制开关远程控制升降杆、爆闪灯、LED显示屏等，可减少现场布设交通诱导和警示设备的时间，同时相对于传统设备能有效提高现场交通诱导警示的作用。

　　(四)集成创新研发高速公路应急调度指挥平台，达到“路网信息一张图、监控视频一平台、突发事件一指挥”

　　构建高速公路融合云边端设备与软件数据互通的大规模系统架构，形成智能应急指挥调度网。在架构设计上，采用“智能物联感知、私有云+SAAS部署、中台+微服务”的设计思路，平台架构更灵活;在业务辖区范围设计上，采用“总中心-区域中心”设计，总中心平台可汇聚所有区域中心的业务及数据，区域中心平台作为属地化的监控应急调度指挥中心，在重大事件发生时为总中心的管理及调度指挥提供支持;在功能规划上，以云端(WEB平台)+边端(手机APP)实现高速公路指挥调度的即时会商和突发事件处置业务的闭环管理，应急人员通过手机APP端实现的事件处置的“掌上指挥”，开辟了“人在哪，指挥中心就在哪”处置新模式;在应急处置机制上，建立一套基于突发事件主动管控预案，对突发应急事件做到主动及时发现，自动触发启动事件管控预案，及时通知警、路、企各方人员最短时间响应、最快时间处置、第一时间反馈，提升跨地区、跨部门的协同处置能力，实现对突发事件处置工作从发现到办结的全过程闭环管理。

　　三、取得成效

　　(一)应用效果显著

　　本案例成果2020年首次试点应用在广西交通投资集团南宁高速公路运营有限公司所辖的495.95km高速公路上，通过对广西南宁外环重点路段提供应急指挥和拥堵监测应用，实现对重点车辆、视频、路网拥堵等实时信息的“一张图”管理和分析，初步实现了对公路突发事件开展“发现-共享-指挥-处置”的全生命周期管理，有效减少了突发事件处置时间。

　　经过不断升级和优化，案例成果自2022年起在广西交通投资集团下属十大运营公司应用，以前已应用覆盖广西约60%、5600km的高速公路通车路段，并推广到高速公路建设和施工项目路段，应用效果显著。通过实时监测和分析高速公路上的各种数据及时发现异常情况并迅速做出应急响应，既提升了道路管理的效率和水平，又提高了公路突发事件的应急响应速度和效率，保障了高速公路的畅通和行车人员的生命财产安全。经统计，平台上线以来实现突发事件30分钟到场率和2小时处置完成率达到90%以上，应急处置效率总体提升53%，大幅提高了突发事件的响应速度与处理效率，特别是在中国-东盟博览会、五一、国庆等重大活动期间确保了路网的顺畅运行。

　　(二)案例适用范围广泛

　　本案例依托广西交通运输行业最大的独立单体算力中心建设，在复杂网络架构下的能够稳定运行，适合大规模部署。案例成果重点面向高速公路路网感知、应急调度运营管理、公众出行服务等方面使用，且已经应用和验证，应用效果明显，行业适用性强;同时案例成果也可推广应用于智慧城市、园区管理、交通监管等领域，具有较强的可推广意义。

　　(三)经济社会效益显著

　　本案例成果已累计取得直接经济效益超8000万元，所研发的技术和产品在超过20家单位应用，成果还被列入广西壮族自治区交通运输厅《2024年度广西交通运输行业科技成果推广目录》，成效显著。

　　成果在社会层面也带来了显著效益，核心体现在全面提升广西乃至多地高速公路的应急响应与管理效能，应用高速交通事故下降越约20%，二次事故下降约50%，显著提升高速公路的安全水平，有力促进了交通领域的现代化与民生福祉。