高速公路路段级智能交通管控系统

现今，高速公路已经进入信息化建设高速发展的时代，多省已完成传输主干网络和省级综合管理平台等大型信息化项目建设，省级综合管理信息化水平已经达到一定水平。相比较而言，路段信息化管理水平稍显落后，路网监测能力有待提升。
路段级智能交通管控系统围绕高速公路日常监控管理的需求，实现路段级全时、全方位的监控监测，对综合运营情况及时管控，最终实现“保畅通、强管理、增效益”的目标。
一、路段级智能交通管控系统功能介绍
（一）系统软件架构图
系统软件架构如图1所示。

图 1路段级智能交通管控系统软件架构图

（二）功能设计
系统融合了高速公路收费数据、交调站数据、互联网地图数据、视频数据、视频事件检测数据、人工路况报送数据、主线设备数据等各种流量、视频、事件数据，进行大数据汇聚、融合和分析。实现路网信息可测，可实时反映实施路段的视频图像、车流量、区间车速、分时流量变化以及周边相邻国省干线的拥堵指数和交通饱和度，并按照流量正常时“大间距”，拥堵时“小间距”的方式，将拥堵路段监控视频实时推送到监控大屏上，为路网管理调度和实施交通流精细管控提供了准确而可靠的依据。
系统功能具体如下：
1.交通态势分析
功能描述：
交通态势模块对多数据源的分车道流量和车速等核心交通数据进行分析，实现交通态势和道路通行效率可视化展现，让交通管理部门依据交通态势图动态跟踪、监测拥堵状态和变化趋势，通过实时计算的交通拥堵指数识别诊断交通拥堵路段和节点，指导制定和实施交通改善措施。
功能设计：
在交通态势模块中，可以查看：
1)该路段某节点的进出站车流量；
2)该路段相邻节点之间的双向车辆行驶平均速度和车流量信息；
3)该路段相邻节点之间的拥堵指数；
4)整个路段的双向平均拥堵指数；
5)分流路段的双向车辆行驶平均速度和车流量信息；
6)事件检测报警信息。
在交通态势图中，用三种颜色箭头表示节点间车辆平均速度，规定：
1）绿色表示两节点之间车辆行驶平均速度大于60km/h；
2）黄色线表示两节点之间车辆行驶平均速度在20km/h到60km/h之间；
3）红色表示两节点之间车辆行驶平均速度小于20km/h。
在页面右上角显示整个路段的双向平均拥堵指数，当点击节点之间的路段（红、黄、绿色箭头）时，则显示的是对应路段的双向平均拥堵指数。拥堵指数=路段设计车速/当前的平均车速。
页面右上角的报警灯，包括两种类型的事件检测报警：
1)信息报送事件
2)视频事件
如果检测到有最新的这两种事件之一，则在“交通态势”示意图上的路段相应位置动态闪烁该事件。同时，右上方报警图标变为红色并闪烁，实现声光报警。点击报警图标可结束声光报警，恢复正常的绿色状态。
2.路况预警预判
功能描述：
对各项交通数据展示和分析，实时预测行车时间等需求信息，同时当交通流量超过警戒线时进行报警和预案生成，实现路段交通事件早发现早预防早解决。
功能设计：
根据断面流量数据，结合历史车流量，以收费站为区间，进行流量同比、环比、高低极值等展示；能根据既定的阀值进行声光报警,同时生成预案；能实时预测路段的行车时间。
3.视频联动
功能描述：
视频联动将高速公路干线、互通枢纽、管理处、服务区、卡口等基础视频接入平台进行集中展示、管理和调度，既可实时查看路段的监控视频点，又可以结合路况事件自动推送相关点位的视频，为公路管理机构解决高速公路实时监管难题。
功能设计：
点击收费站视频列表中的下拉式菜单，可以选取查看收费站实时视频信息，点击路面视频列表中的下拉式菜单，可以选取查看路面实时视频信息，如图2所示。

图 2收费站视频查看

点击“交通态势”中的某个节段，将显示该节段对应的视频信息。点击“交通态势”中的某个收费站，将显示该收费站对应的视频信息，如图3所示。

图 3视频选择查看

4.流量监控
功能描述：
流量监控模块对交通流量数据进行采集、统计并以图表的形式实时展现使交通管理部门与社会公众能实时掌握全省高速交通运行状态信息，为管理部门提供量化的决策支持。
功能设计：
流量监控模块显示的信息：
1.某路段或某收费站当日24小时流量分布图；
2.进出站前5日流量均线。
当点击“交通态势”中的某个收费站节点，将显示该收费站节点对应的收费站当日24小时流量分布图以及进出站前5日流量均线。当点击路段或者收费站节点，将显示当日24小时路段的车型和收费站的车型统计。
5.国省干道监控
功能描述：
干道情况模块针对高速相邻、接驳的国省干线、城际干线区域路网的交通拥堵情况进行实时展现。为管理者了解周边有关干道交通情况提供准确信息，方便管理中心了解道路拥堵原因和制定分流引流措施，同时显示最新报送的路况信息，为对外信息服务提供支撑。
功能设计：
将有关相邻、接驳的国省干线、城际干线数据接入系统，通过系统的分析将其拥堵情况通过图表的形式直观显示，并在其侧栏显示有关的路况信息。
6.异常事件视频检测
功能描述：
当系统检测到交通事件以及违法事件后，会弹窗显示有关视频信息，为监控人员确定事件详情和等级提供依据，使其能够根据事件的不同级别，启动相关预案。为管理者及时、快速、准确的解决异常事件提供有效技术支持。
功能设计：
视频检测模块通过本地部署视频事件检测平台，对重点监管点位视频进行事件检测分析，含交通事件检测、交通流量（分时统计）检测、车速检测、道路（车道）占有率检测等等。视频检测结果以接口方式及时推送至展示平台，实现视频分析平台与前端展示界面对接。当检测到交通事件或违法事件后在对应的点位显示红色图标，同时报警。
7.声光报警
功能描述：
声光报警模块使路段高速监控人员可以迅速发现和定位交通事件，大大降低监控人员的工作强度，提高事故处理效率。
功能设计：
当发生视频检测事件、信息报送事件时，将在路段示意图上的相应位置动态闪烁该事件，同时声光报警，如图4所示。

图 4声光报警

8.情报板展示
功能描述：
智能管控系统能方便管理员准确便捷地管理不同厂家型号的情报板，统筹发布各项信息，为车辆提供重要路况、气象信息等提示。
功能设计：
智能管控系统能根据路段上情报板位置在界面中对应实时展示情报板型号和所发布的内容。根据需求可增加情报板信息推送功能，按照级别不同，可管、可控地进行控制。

二、系统价值
（一）提升运营管理水平
以“数据”管理路段，通过合理配置与衔接各种交通资源，形成一体化交通信息资源体系，推进交通运输信息化建设，全面提高交通运输智能化、现代化水平，结合路段管理的具体需求，实现高效、及时、准确管控，缓解路段拥堵现象，达到提升运营管理水平的效果。
（二）提高通行能力
通过多途径进行智能化引流汇入，在安全畅通的前提下，提升路段通行能力，提高企业营收。
（三）路况信息传递更快捷
利用情报板为广大司乘客户提供及时、全面、准确的的路况信息，助力交通导流，保证交通体系畅通。
（四）路警媒联动更高效
可根据该系统交通流研判结果，针对性地制定交通流管控方案，在速度建议、分流诱导、匝道控制、借道通行等措施上实现多部门协调一致，充分发挥路网运行整体效能，有效预防和减少交通拥堵。
（五）促进行业整体发展
为交通管理部门和相关企业提供及时、准确、全面的信息支持和信息化决策支持；大幅度提高城市交通运输系统的管理水平和运行效率，为出行者提供全方位的交通信息服务和高效、经济、安全、人性、智能的交通运输服务。

三、应用案例
（一）长益高速智能管控系统
长张高速长益段是湖南省长沙市通往湘西北益阳、常德、张家界、湘西自治州，以及重庆、四川和湖北西南部的高速公路咽喉通道，日常及节假日车流量较大，极易形成拥堵，曾经是全国十大堵点之一。
2018年，通过打造长益高速智能管控系统，实现全年无重大质量隐患和安全生产“零伤亡”目标，提升了运营管理水平，盘活了国省干道路网资源，获得了交通运输部、省交通运输厅、省质安局的高度肯定。长益高速智能交通管控系统界面如图5所示。

图 5长益高速智能交通管控系统界面

（二）沪昆高速潭邵段智能管控系统
原沪昆高速潭邵段信息化建设存在不足，路网监测和管控能力有待提升，通过2018年综合智能交通管控系统建设，大幅提升了本路段的交通管理服务水平。
沪昆高速潭邵段智能管控系统在2019年春运保畅工作发挥了重大作用，通过及时发布路况信息提示，实现路警互动，提高了车辆通行效率，获得业主管理人员的高度认可。沪昆高速潭邵智能交通管控系统界面如图6所示 

图 6沪昆高速潭邵智能交通管控系统界面