高速公路智慧服务区系统建设方案.pdf

综合 网关认证智 蕙路灯可升皡地桩车位示屏息安全与运维保障体系危险品车輞智能管控智蕙道钉 行人 安全保障智 能高 效智 能停车系统可变倍 息板路备诱导加油区域控与 信 息发 布管理决策车位分区管理车位柔性控制客流热力分析智 慧卫生间智 蕙餐厅：高速公路智慧服务区系统建设方案郑玲玲（中咨泰克交通工程集团有 限公司，北京）摘要：本文围绕“新基建”时代高速公路服务区数字化、智慧化融合发展的新理念、新要求，以提升服务区管理效率、用户体验和安全保障为目标，围绕“新基建”时 代高速公路服务区数字化、智慧化融合发展的新理念、新要求，通过全要素感知、大数据分析、智 能 管控、可视化展示等 手段，着 力提升服务区安全、绿色、高效、智 能水平，实现体验式服务。关键字：高速公路；智慧服务区近年来，随着社会经济持续发展，市民出行需求稳步提升，市民对服务区域的需求日趋多元，对服务质量的提升要求日益强烈，服务区域这一“大有可为 的舞台”，一定会有“可期的美好前景”。未来服务区的发展将呈现出更加人性化，更加绿色，更加智慧，更加品质的趋势，有了过硬的品牌才能真正把握未来的服务区，走互联网发展之路成为当前和未 来服务区发展的必然选择。本系统结合服务区实际需求设计，其功能如下：一是通过研究异构数据融合挖掘方法，实现高速公路智 能服务区人车路全要素全息 感知，通过视频图像、物联网等技术，为高速公路服务区智能化升级提供完备的技术手段和数据基础；二是开发数据融合分析平台，构建面向服务领域的信息化业务板块。一、智慧服务区系统构成智慧服务区旨在通过全要素感知、大数据分析、智能管控和可视化展示等手段，实现体验式服务，着力提升服务区安全、绿色、高效、智能水平，有别于传统服务区单一功能服务。智慧服务区的整体设计架构如图所示。服务区整体智慧化升级 以全要素感知为底层，通过监控摄像机等设备为感知手段获取人车路以及设施的状态，实现安全管控、管理决策、高效智能以及绿 色节能的四大功能。基于此通过智慧 管理决策平台进行信息的汇总、处理与下发中心，以室内外信息交互大屏为用户交互的主要手段。对服务区的智慧改造升级，有助于提升服务区的管理和公众出行服务品质。二、子系统描述及功 能智 慧服务区方案设计主要包括视频监控系统、智能 停车诱导、服务区道钉、智慧餐厅、智慧卫生间、服务区广播、交互展示以及服务区智能管控平台等功能，如图所示。图智慧服务区架构图图智慧服务区系统示意图（一）视频监控系统、系统槪述视频监控系统通过构建和优化视频资 源，将离散的具有不同视角的传统监控视频与监控场景的三维模型进行全景视频融合，形成不同视频画面在场景中的空间关联，从而实现一体化监控系统的三维全景视频融合，支持在单一画面中对整 体区域的全局立体监控、分画面中监控细节展示、用户可自定义的视频自动巡逻监控和智能 分析等。主要功能包括三维虚拟现实全景监控、自动巡逻监控、统一历史视频回放、球机追视、多源信息融合等。充电桩丨智？道钉可交侑息屏厠所传智能机嚳人展示层：信息门户 徽倌綠号允摄示诱导 屏展示情报板展示智慧服努区系统法规与标准规范体系交互展示服努区广播皆卫生间智餐厅雎努区道钉皆能停车诱导视频监控系统年増刊（总第 期）丨中国交通信息化 、系统构成（）出入口卡口在服务区的入口与出口分别设置卡口摄像机，监控进出服务区的车辆。入口卡口摄像机对驶人车辆进行抓拍，后台系统可以对驶入车辆的车型、数量进行统计分析，并与出口匝道 处卡口设备的车辆数据进行对比分析。（）场区高点监控服务区出入口车辆出入量较大，高清球型 摄像机用于监测服务区整体态势，并通过连接的高清球机査看重点关注区域的细节，为监测服务区后场情况，在服务区后场角落处与综合楼顶部各布设一套高清球形遥控摄像机。在服务区两侧广场中部靠主线边坡绿化带处分 别设置一台全景摄像机，用于监视服务区前场情况。（）地下通道监控在每侧服务区地下通道入口处设置个半球机，用于检测服务区地下通道情况与人流。（）行人过街区域监控在服务区内的过街区域，安装室外客流统计智能摄像机用于检测 客流量及行走方向，配合智慧发光道钉实现行人安全保障。（）加油、充电区域监控针对服务区的 东西两侧，在加油区域分别 架设两套摄像机，在充电区域架设一套摄像机，主要实现车辆加油区域与充电区域的排队监控，用于预测 加油区域与充电区域的等待时间，减少用 户排队时间，优化服务体验。（）室内监控室内监控摄像机：在服务区餐厅、休息区、便利店等人流量较多的区域布设摄像机，用于监控建筑物内的整体情况，方便管理员实时査看；室内客流检测摄像机：在服务区餐厅、超市等经营区域出入口处安装客流检测专用摄像机。（）服务监控室在服务区监控室设置计算机系统、闭路电视监视系统、综合控制台等。（）图像视频传输摄像机釆集的视频资源按格式编码压缩后，接入工业以太网光端机（底端），通过光纤点对点传输至两侧服务区机房的工业以太网交换机（局端），再全部接人服务区监控室的以太网交换机，并进人磁盘阵列进行视频存储。服务区监控室的以太网交换机接入服务区的视频节点以太网交换机，然后通过光纤接入到监控分中心的视频汇聚以太网交换机，同时预留接人服务区管理公司的接口。（二）智能停车诱导系统、系统槪述智能停车诱导系统是指将停车场的位置、路线、车位使用状况、道路交通状况等及时信息，在一定区域内通过多种终端提供给车主，诱导车主最髙效地找到车场和车位，从而实现车辆快速进场、快速停车；全自动化智能停车场管理应用，如车主返回车场时快速找车、快速缴费等。智能停车诱导系统包括：停车位监测、停车位柔性控制、车辆驶入识别及泊车诱导等。、车位监测功能描述：基于地磁 设备，通过感应磁场的变化来判断泊位上方是否有车辆停放，检测服务区停车场车位的占用情况，并通过智慧发光道钉在夜间对进人服务区的车辆进行引导。具体功能如下：（）车位状态信息采集：应采集地磁检测数据，可通过单个或多个检测器组合实现交通车流量、瞬时车速检测等；（）通信功能：应支持配置后加入有线或无线通信网络，并上报检测结果；（）远程固件升级功能：应对系统的远程固件升级功能予以支持；（）自动复位功能：应具有自动恢 复功能，检测 到故障时应实现设备自动复位；（）提示功能：接收来自对应车位的地磁传感器信号，根据车位是否空闲显示不同颜色的灯光（车位内有车显示红色，车位内无车显示绿色），方便驾驶员快速判断空闲车位位置。、停车位柔性控制釆用可升降地桩、可变情报板等设施，面向大客车停车位进行柔性控制，用 以解决小汽车泊位供不应求的特殊时期。在大客车停车位中部设立可升降地桩，在其下降时车位为长车位；当其上升时，大客车车位可变为两排小汽车，且汽车可从南北两侧驶离停车位。、车位诱导高速公路车辆进入服务区往往是临时性地休整或加油，车主对服务区的布局在通常情况下是不熟悉的，因此高质量的服务区车辆信息发布对服务区的整体秩序维持、停车效率和用户体验至关重要。通过设置车位诱导显示屏，为服务区车辆提供停车诱导信息提示，优化车辆流线，提高司机在服务区的出行体验。（三）服务区道钉系统、系统概述在服务区场区内设置普通发光道钉和智慧 发光道钉，用于夜间示廓引导和安全预螯。采取普通发光道钉与智慧发光道钉相结合的布设方式，在夜间对进入服务区的车辆及行人进行引导。普通发光道钉旨在针对可能存在视线不良区域标注道路轮廓，其设置位置应根据车辆流线和标志线设置合理安排。智慧发光道钉布设在行人过街处，可根据检测到的过街客流改变道钉显示颜色，综合以提醒过往车辆避让行人；此外智 慧发光道钉还在 车位前端布设，用于显示车位占有（或空闲）状态。、系统功能（）夜间照明示靡功能在行车道、步行通道两侧布设普通发光道钉，通过自发光的方式为进出服务区的车辆以及区内行人照亮道路轮廓。（）行人安全预警功能在场区内的行人过街处布设智 慧发光 道钉和室外客流统计智能摄像机。室外客流统计智能摄像机用于检测客流量及行走方向；当室外客流检测摄像机识别到有行人经过时，可与 智慧发光道钉联动显 示，根据检测到的行人密度改变颜色，以提醒过往车辆注意避让行人。智慧发光道钉除具备夜间自发光功能，还可联动控制显 示颜色（至少种：红色与绿色）与闪烁频率。（）车位状态提示功能为引导车辆夜间停车，在每个车位前布设智慧发光道钉，接收来自对应车位的地磁传感器信号，根据车位是否空闲显示 不同颜色的灯光（车位内有车显示红色，车位内无车显示绿色），方便车主对空闲车位位置进行快速判断。（四）智慧餐厅系统、设计原则通过自动化结算、自动化配送和信息发布等技术，提升餐厅服务效率，从而提升服务区餐饮服务的用 户体验。将餐饮区餐厅人数、空位与排队情况等客流数据传输至平台，由平台进行信息发布。、功能描述（自选餐快速结算利用无线 射频技术的餐饮自动结算系统，降低零售线下经营人力成本，提高经营利润，具有速度快、核算准、体验佳、无人值守等特点。（）餐饮信息发布利用各家餐厅的客流统计数据，在发 布屏上相关的餐厅人数、空位与排队情况。（）智能送餐实现机器人自动送餐，多层托盘随意调节层高，可准确定位并进行配送。（五）智慧卫生间系统、设计原则随着物联网的快速 发展和技术的成熟，物联网卫生间在让使用服务区卫生间的出行者 获得更好体验的同时，还将通过科技的力量，实现对服务区卫生间的 高效智能 化管理。通 过物联网、移 动互联网等技术，以便捷、洁净、高 效为原 则，通过信息发布、异味感知、除菌除味等技术，实现对服务区卫生间 的精细化管理，利用各类传感器实时收集设备使用信息和环境参数，提升用户在卫生间的体验。、功能描述（）异味监测卫生间内气体含量参数通 过电子屏幕展 示，并由气体传感器釆集。实 时监测并报告卫生间三甲胺、甲硫醇、硫化氢、氨气等气体浓度数据，一旦发现气体超标，将及时釆取处置措施。对相应的排风设备、新风设备、消毒除臭设备等进行数据联动控制，同步上传至智慧环卫管控中心。对超标或使用人数较多的情况，及时釆取调度、安排人员处置等方式，同步上传到智慧环卫管控中心。（）除菌除味釆用散发天然植物因子主动除菌、除异味、除霉味的新型天然植物挥发性除菌除味材料，提升环境品味，为环境增色，让浴室在家也能拥有空气的体验感。无化学刺激感，嗅觉体验舒适宜人。（）厕位信息发布对坐便器的占用、排队等情况，通过各种 传感手段进行判断，并以信息板的形式在相应位置进行发布。利用引导屏幕展示如厕位置的使用情况，显示厕位的哪个位置正在被占用，或处于无人使用的状态。（）易耗品监测实时监控提醒厕纸、洗手液、消毒液等卫生间易 耗品，对负责人员自动派单提醒，补充更换后自动关闭工单，确保不发生断供现象。（）服务管理提供服务质量考核的数据支撑，量 化消耗品管理、能 耗管理，横向对比服务质量，逐步提高管养质量及品质。将各种釆集设备上传到监控主机进行统计、分析、管理，并通过监控主机对卫生间的状况进行査询、管理、维护等操作，将管理工作站设置在服务区监控室内，工作站与其他系统工作站实现并轨运行。（六）服务区系统在服务区内设置覆盖系统，满足高速公路服务区管理需求和业务发展需要，提升公众服务能力 的 需求，满足“智慧服务区”的需求。主要在餐厅、超市、服务大厅、过道，驾驶员休息室等公共区域设置，实现信号全覆盖。（七）服务区广播系统、系统概述服务区智慧语音广播系统为丰富服务区市民的休闲 活动，采用数字语音广播技术，对餐厅、超市等配套的功能用房和室内、外公共区域，提供电台广播、背景音乐 广播等。同时，利用该系统，对重要 的、紧急的信息及时发布，也可以播报应 急广播、业务广播、寻呼广播等。、系统构成 年增刊（总第 期）丨中 国交通信息化本系统中主要 的设备包括：数字广播系统服务器、网络寻呼对讲主控台及主控软件、分控软件、网络功放、吸顶喇叭、室外音柱以及广频域号角喇叭等。（八）交互展示系统、室内交互屏在服务区室内设置信息交互屏，利用简洁明晰 的交互界面提供直接有效的服务信息。为服务区内的旅客提供实时动态的高速公路交通运行状况信息、服务区内各区域的服务信息，还可引入服 务区 内的商业信息、环境信息等，使服务区信息化服务水平得到显著提升。在提供便民服务 的同时，智能交互大屏应当具备一定的数据釆集能力，如用 户最常访问哪些功能，基于大屏便捷购物时中大部分用户的购买习惯等数据，并以此作为大屏功能改进及推荐内容更新的依据。、电子沙盘（）设计原则通过三维展示和人机交互，更全面地展示服务区的 整体样貌，给予 用户现代科技的冲击。沙盘随时随地投放，轻便携带，可展示服务区及周边开发状况并实时更新数字化设施数据，具有立体效果的和较强的交互性。（）功能描述数字模型实时 展示：服务区整体样貌三维展示，数字沙盘可以实现局部放大缩小。人机交互内容动态展示：演示人员可以在屏幕上根据需要展示相应 的信息，如安全节点管理、加油排队状态等。（）设备需求硬件组成：，体化双屏双屏系统；软件组成：；其他：识别图或实体模型；演示：参与 者 使用寻找平面或对准识别图进行虚拟沙盘投放，可 不同角度查看沙盘内容并点 击进行交互，选择展不信息。（九）服务区智能管控平台智慧服务区设置管控平台，实现对全网服务区的运行和安全监管，便于管理人员随时掌握全网服务区资源供给情况和安全运行状态。服务区目前主要支持服务区的事件识别，如服务区停车位已满，服务区暂停服务 等。可对“智慧 应用协控系统”服务区事件进行上报，能上报“智慧应用协同控制系统”服务区事件，从而充当“智慧应用协同控制系统”的感知系统，将服务区信息通过平台发布到全路段情报板上；并且能接收“智慧应用协同控制系统”的控制指令执行停车诱导，或者接收平台推送的全路段交通消息，从而充当“智慧应用协同控制系统”的受控系统。、总体架构图智慧服务区管控平台总体架 构、功能描述（）展示功能基本信息和数据的显示功能将结合智慧服务区的室内室外设计方案一 一对应实现：支持不同服务区车位总数、空余车位、占用车位等信息的展示，以地图为基础进行展示；支持实时査看相 关固定摄像头在服务区停车场。服务区出入口流量按车辆识别数据进行任意时间段的统计，对服务区内台 客车、台货车、每台车 或每类车在服务区滞留时间等种车辆类型的数量进行精确统计。（）数据报表功能实现基本数据的对比和数据的预估、预报功能。根据车流每分钟进出数，分析驻留车流占比，当某一时段车流即将超量，提示工作人员，釆取相关方式进行干预；根据每分钟人群进出数，分析驻留人数占比，当趋势上升时，说明开始出现滞留情况，提醒工作人员釆取应急处理措施；根据往日的日客流量月客流量日车流量月车 流量数据，预测接下来的日客流量月客流量日车 流量月车流量变化趋势以及节假日的客流量车流量预估；统计分析旅客在 商超消费行为，分析不同时间范围内畅销产品，为管理者对服务区的营销策略分析提供精准数据参考。（）智能决策功能通过对服务区交通流量数据、车辆分布数据、服务区交通流量 人流量预测数据以及应急物资储备数据的关联分析和挖掘，在发生 重大突 发事件时，对服务区停车、餐饮、油料、住宿、人员调配、应急物资调配调度决策等环节进行综合分析和挖掘，为管协 议接口接口控？据转換数据 过 数据 解析 应用先进的智能化及人工智能技术手段实现服务区设备设施运维可视化、管理集中标准化、强有力安全保障，为管理者决策提供支持。智慧服务区管控平台总体架构如图所示。孥汍悚筘经旮滾略分 析能分 析统丨丨告艺？据 统中心调 度提示告人员车辆追 踪商 广管理祖机卡口摄像机客淹校计芮能摄懞机晒所传感？路灯智霣道钉可升降地桩车位示超功 能模块台智能预测皆慧里务 区商超区域加油监控瀏位监控环境监控人流监控车辆监控据概览综合理者提供准确的数据支撑，同时为实现道路滞留车辆到可用服务区的引导和道路的提前分流等提供决策的依据。服务区内的业务运营相对独立，应用系统主要用于服务区基础设施维护管理和服务区商户经营。在交通行业一体化建设的大背景下，服务区需逐步打开内部业务闭环，把内部业务逐步融入省级一体化应用，对外提供客流车流、商品服务等信息，可在支撑行业路网运行综合业务 的同时，为服务区特色经营业务做大范围推经营数据分析预测流程涉及商铺数据收集、数据分析预测、分析预测结果输出三个主要环节，流程如图所示。图经营 数据分析流 程图务指标，或推送商铺推广信 息、商铺经营数据至一体化应用。三、结束语在高速公路中智 慧服务区是 非常重要的一环，随着路网的不断完善，建设吃、住、购等相关项目的一站式 服务已经逐渐地成为了未 来发 展 的目标。为更好地实现信 息统 计、运行管理智 能化，运用信息 化手段提升服 务质量，推进智慧服务区建设，要进一步加强服务区现代化技术应用，加 快推进服务区管理系统建设。从软件方面，建设智 慧服务区还包括了信 息化、运营等方面的 管理，进一步加强智能化子系统建 设，大幅度提升用户体验感。参 考 文献商铺数据收集工作主要通过现场调研和商户上报两种方式完成，数据获取后由服务区工作人员统一录入服务区管理系统。借助本项目云平台 的计算分析能力，规划推送服务区商铺信息和经营信息至云平台进行分析，描绘服务区客流特征并进行销售额预测，推荐商铺销售优化方案。系统可直接输出统计分析报表、业丨付 增辉高速公路高 清视類监控系统网络结 构设计中 国交通信 息化（）郭凯，聂 磊，谭晶，等新型厫 务区建 设与信息 化运 营管理研究数字化用户（）：丨匀责任编辑孙 婧（上接第 页）的时空范围进行确认，为交通管理和控制提供必要的决策 依据，科学地预测事故持续时间和事故影响范围，对于合理地进行交通组织和诱导车辆出行，快速消除事故影响，具有重要意义。、时空影响预测对突发事件的综合预测与预警以及次生与衍生后果分析，实现突发事件的早期预警、趋势预测。结合事件发展态势，对事件影响范围、影响方式、持续时间和危害程度等进行综合分析。、与应急预案联动当出现交通事件影响道路通行时，通过对时空影响预估的结果进行分析，达到设定阈值时，自动触发应急预案，推送至相关的运营管理人员。四、结束语智慧高速的建设任重道远，如何以更少的成本最 大程度地发挥已有系统和数据的价值是智慧高速建设初期需要考虑的重 点。本文通过对上海某高速公路的现状进行研究，提出了基于现有系统通过业务整合和数据整合进行智慧化提升的思路。在业务 层面，提供一个统一的信息服务入口，实现事务的集中办理；在数据层面，从运营管理的角度出发，提出充分利用门架系统结合收费系统和监控系统提供的精度高、可靠性强的多元交通数据，进行行程时间的计算、车辆统计、车辆轨迹分析、常 发堵点识别、节假日流量预测、路段运行态势预估、路段时空影响预估等的智慧化应用，从而实现对道路交通的主动管控，为高速公路相关运营单位对智慧高速的探索和实践提供参考。参考文献】交通运输部公路局全国公路 统计资料摘要北 京：交通运输部公路局，】交通运输部办公厅交通运输 部办公厅关于加快推进 新一代国家交通控制网和智慧公路试点 的通知 丨 丨：虞安 军，刘麒麟高速公路集团项目管理系统的设计和实现中国交通信 息化，（）：】过秀 成，孔德文多车道高速公路交通特性及运 行管理方法南京：东南大学出版社，过秀成高速公路交通运行状态分析方法及应用】南京：东南大学出版社，于德新，张伟，林賜云等高速公路智 能交通信 息平台顶层设计与关鍵 技术】北京：化学工业出版社，中华人民共和国公安部丨 ，道路交通拥堵 度评价方 法【北京：中国标准出版 社，责任编辑：孙婧