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高速公路服务区智慧管控平台的设计与实现分析

2024-10-14 16 上传者：管理员

摘要：文章通过对广西高速公路服务区的实地调研和分析，设计了一套服务区智慧管控平台。该平台包括基础数据、车辆监控、经营管理、内务信息、客流分析和指挥决策等模块。经应用可知，该平台通过细致的数据采集和分析，为服务区提供了全面而智能的管理服务，以适应社会发展和用户需求的变化，为服务区运营注入新的活力。

关键词：
决策系统
智慧服务区
智慧高速
智能化技术
车辆监管
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在全国智慧交通迅速发展的背景下，尤其是随着5G时代的到来，新一代智能化技术如大数据、物联网、云计算和人工智能为高速公路服务区建设提供了强大的技术支撑。截至2023年12月末，广西高速公路通车里程已突破9 000 km。高速公路是国民经济发展中不可或缺的重要基础设施。近年来，响应国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》的指引，广西高速公路建设在数字化、智能化方面取得了令人瞩目的成果。随着广西高速公路通车里程的扩大，驾乘人员对服务区的服务需求迅速增长。为了满足这一变化中的需求，本文结合广西高速公路服务区的实际运营需求，在云计算和物联网的核心基础上，结合深度学习、AI事件检测等先进技术，在榜圩、永州等服务区展开了相应的建设工作。

本文将对服务区智慧管控平台的设计和实现进行介绍，同时对其应用成效和可能存在的问题进行探讨。该智能化平台不仅为广西高速公路服务区的发展提供支持，也为其他地区类似基础设施建设提供借鉴和经验。

1、应用环境与主要问题分析

在智慧高速平台下，高速公路服务区作为重要的组成部分，在提升服务区管理水平、降低运营成本、为民众提供实时信息以及为管理层决策提供数据支持方面具有举足轻重的作用[1]。截至2021年9月末，广西全区高速公路已设置了297个服务区，路网智能化初见规模，但服务区信息化建设还在初步阶段，显露出一系列问题。

(1)存在“信息孤岛”:

当前广西高速公路服务区信息化建设还在初级阶段，经营管理缺乏大数据和人工智能分析支持[2]。尽管一些服务区已部署机电和监控设备，但缺少整体规划和设备联动，导致服务区之间、服务区与路网设备、收费站卡口、ETC设备之间尚未实现有效的信息联网和交互，这凸显了服务区信息化初级阶段的不足[3]。

(2)内部管理问题：

服务区管理体系存在职权不明、多头管理的困境，各个服务区内甚至存在危化品车辆监管与司机之家监管登记不到位的问题。

(3)经营状况不佳：

经营状况方面同样面临不容忽视的挑战。除了个别服务区具备较大客流量或独特的经营特色外，绝大多数服务区的经营状况普遍不容乐观。这种差异性使得服务区整体运营面临不稳定的局面，需要有针对性的改进和管理策略。

(4)存在资源浪费：

无法实现一键式管理用水用电开关，服务区内用水用电问题严重浪费，尤其是空调、风扇、LED大屏等高耗电设备无法实现智能管理，需要值班人员频繁巡查。

(5)重点车辆监管不到位：

从“11·7”雅安油罐车爆燃事故吸取教训，虽然加强了对危化品车辆在服务区过夜和不使用专用车位问题的监管，但重点车辆无法提前获取专用停车位的使用情况，导致其在服务区盲目停放在普通大车车位，带来潜在的安全隐患。这些问题凸显了服务区信息化建设的紧迫性，必须采取综合而有针对性的措施，以促进服务区管理水平的全面提升和更加智能化的运营[4]。

2、系统设计方案

服务区智慧管控平台主要由基础数据模块、车辆监控模块、经营管理模块、内务信息模块、客流分析模块、指挥决策模块组成。见下页图1。

(1)基础数据模块：

主要包括用户信息管理、权限管理、服务区位置管理、停车场、商家、加油站、充电桩、机电和监控等设备数据录入及管理，这些数据是系统实现的底层基础。

(2)车辆监控模块：

通过服务区卡口监控得到车辆信息，部分卡口可以识别危化品车辆，对车辆进出服务区的详细记录以及车流量进行统计并做成图表，同时可以为稽核追逃提供证据。

图1服务区智慧管控平台架构图

(3)经营管理模块：

致力于对服务区的经营运营进行全面的管理和分析。包括财务管理、商家合作管理、营销推广、服务质量监控等。

(4)内务信息模块：

该模块关注服务区内部管理和司机服务，主要管理服务区内部员工信息，包括岗位、工资、考勤等，监控服务区的安全状况，确保服务区的安全运营。

(5)客流分析模块：

通过对进出服务区的车辆和人流数据进行统计和分析，分析客户在服务区的停留时间、消费习惯等，为商家提供精准的营销建议，并结合服务区免费Wi-Fi对用户做精准推送。

(6)指挥决策模块：

整合各模块的数据，进行综合分析和可视化呈现，以便管理层能够清晰了解服务区运营状况，识别潜在问题并做出相应决策。

3、系统设计与实现

3.1系统设计

3.1.1基础数据模块

系统良好的分析能力离不开底层设备和数据的支持，通过分析现有条件及应用场景，基础数据模块需要采集的数据如表1所示。

3.1.2车辆监控模块

视频监控结合智能停车诱导服务，对服务区车辆进行管理。这包括获取服务区内车辆数量信息、计算停车位数量、发布服务区车辆信息，以避免车辆排队和拥堵的发生。同时，视频监测重点关注危化品重点车辆的实时状态，并提供服务区内停留时长超时预警视频监控和智能停车服务[5]。

系统通过视频监测，关注车辆的实时状态，特别是确保危化品重点车辆能够平安离开服务区。此外，系统还能够获取离开车辆的车牌信息和停留时间，为高速公路管理提供可靠的依据，有效地防范逃费等不法行为，为稽核工作提供更多的数据支持。

3.1.3经营管理模块

经营管理模块涵盖了业绩统计和Wi-Fi管理两个重要子功能。在这一模块中，平台通过人工录入或表格导入平台的方式详细记录各类数据，以准确掌握服务区各项经营情况。另一方面，Wi-Fi管理子功能建立在服务区提供Wi-Fi服务的基础上，实现了流量控制和用户信息收集分析等多项功能操作。在配置方面，系统涵盖了各服务区的编码、名称以及相应的IP地址。还可以统计服务区内无线网络的使用频次，并以图表形式展示，为管理层提供清晰的数据分析支持[6]。未来，系统将借助服务区的经营资源，建立具有独立知识产权的服务区经营系统，并计划推广至更多服务区经营商，实现系统的全面应用。

表1服务区智慧管控平台数据采集表

3.1.4内务信息模块

该模块专注于服务区内务管理和司机服务，主要涵盖员工信息管理、安全监控和司机之家三个子模块。其目标是全面提升服务区内部管理效率，确保员工的安全，同时为过往司机提供更为便捷的服务体验。在员工信息管理方面，该模块负责记录服务区内员工的详细信息，包括个人档案等基本信息，以及考勤和培训等无纸化办公信息。通过信息化管理，提高信息记录效率，实现对员工信息的全面、准确管理。同时，提供对司机之家的管理，为服务过往司机提供便利设施和舒适服务；管理司机休息区，确保设施完备；提供实时路况、天气信息以及服务区介绍，提高司机在服务区的体验。

3.1.5客流分析模块

该模块通过对服务区进出车辆和人流数据的统计和分析，掌握客户在服务区的停留时间、消费习惯等信息。通过以下设计实现：通过卡口抓拍相机和客流统计相机，记录服务区各通道口的实时车辆和人流数据，包括车流量和客流分布情况；利用卡口抓拍设备获取全国城市来源分布情况，形成客源地分布图；利用人群密度相机生成服务区各场所的热力分布图，反映不同区域的消费力层级，为商家提供区域关注度信息；利用抓拍相机和服务器进行路径分析，帮助服务区寻找走失老人、儿童等，提高服务质量；利用卡口抓拍相机记录服务区各车道口的实时车流数据，按日、月、年统计车流趋势数据，为商家提供客流分析报告。

3.1.6指挥决策模块

该模块是服务区智慧管控平台的关键组成部分，通过汇聚各子系统数据进行建模分析，充分利用现有高速公路服务区的数据资源，结合云计算和大数据分析技术，汇总服务区的监控数据、基础设施数据等。其设计旨在为管理层提供全面而清晰的服务区运营状况，并支持快速而明智的决策。

3.2系统实现

服务区智慧管控平台采用了分布式微服务架构，经过6个月的开发测试后，已在榜圩、永州等服务区上线使用，实现了对危化品车辆在服务区过夜或未使用专用车位情况的及时发现和处理[7]。服务区的安全性得到了有效的保障，年度服务区告警事故40 210起，危化品车辆劝离处置效率提高明显。用户体验得到了明显的改善，过往车辆和服务区内部的员工都能够感受到更加便捷、舒适的服务。同时，系统还有效地管理着服务区的停车资源，避免了资源的浪费和滥用，优化了停车资源的利用效率，提升了服务区的整体管理水平。

图2展示了服务区智慧管控平台上服务区监控、车流量、车位检测、充电桩等情况的管理界面。下页图3为指挥决策模块的大屏界面。

图2车辆监控模块示例图

在实际应用中，该平台取得了显著的效果，使服务区的管理效率得到了大幅提升，各项业务能够更加顺畅地进行。未来将继续优化系统，引入先进的技术和理念，以适应社会的发展和用户需求的变化，继续为服务区提供智能、高效、安全的管理服务，为过往车辆和服务区内部的员工带来更好的体验。

4、结语

在设计和实现服务区智慧管控平台的过程中，本研究充分考虑了服务区运营的各个方面，致力于提升服务区的管理效率、安全性和用户体验。通过对基础数据、车辆监控、经营管理、内务信息、客流分析等模块的细致设计，成功构建了一个智能、高效、安全的服务区管理平台。该平台不仅具备了对车辆和人流数据的实时监控和分析能力，还为服务区内部员工和过往司机提供了便捷、安全的服务。

图3指挥决策模块示例图

参考文献:

[1]张文洁,蒋陈虎.重庆高速智慧服务区管理系统设计与应用[J].中国交通信息化,2022(11):34-37.

[2]刘嘉.区域性高速公路服务区运营管理理论与技术研究[D].西安:长安大学,2014.

[3]康上.高速公路智慧服务区综合管理平台的研究与应用[J].科技与创新,2023(16):166-169.

[4]方家璇,张凯,孟炜,等.智慧服务区信息化软硬件系统设计及应用[J].机械研究与应用,2023,36(1):180-183.

[5]张纪升,李斌,王笑京,等.智慧高速公路架构与发展路径设计[J].公路交通科技,2018,35(1):88-94.

[6]杜豫川,刘成龙,吴荻非,等.新一代智慧高速公路系统架构设计[J].中国公路学报,2022,35(4):203-214.

[7]范中华.高速公路智慧交通平台与初步应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2015.

基金资助:广西重点研发计划“基于人工智能的高速公路服务区安全防控成套技术研究与应用”(编号:桂科AB22080038);

文章来源:陈均栋.高速公路服务区智慧管控平台的设计与实现分析[J].西部交通科技,2024,(10):197-200.