高速公路监测体系建设内容 高速公路施工监测

陈述书高速公路的重点与难点分析

1、山区高速公路高架桥设计的技术难点与重点分析

2、高速公路桥梁工程监理重难点分析

3、高速公路监控系统的重点(关键)和难点工程监理工作分析

4、山区高速公路桥梁施工重点与难点分析

5、高速公路绿化施工工艺及重点难点分析

6、高速公路测量监理重点与难点分析

7、高速公路附属工程监理的重点、难点

高速公路视频监控系统需求与应用重点难点分析：

ETC(电子不停车收费系统)：从提出ETC概念到现在至少有6、7年时间，甚至更长。其技术储备、国家相关标准都已经成熟，对设备的测定已有相关标准，所以说ETC正处于全面铺开阶段。随着高速公路车流量的增加，ETC应用是大势所趋。电子收费系统今后将在全国电子收费联网系统中使用。卡口系统(与ETC结合的卡口系统，配套高清卡口系统+ETC)在某些路段也已使用。

ETC主要设备有车载电子标签和车道微波天线，其中电子标签安装在车辆挡风玻璃上，具有防拆卸功能，微波天线安装在收费站电子不停车收费车道前端的架上，当车辆驶入收费车道微波天线的有效范围内时，即进行信息交换、读取车辆信息，并从其储值卡中扣除当次车辆通行费，交易成功后车道栏杆自动抬起。

区间测速：“高速公路区间测速系统”通过安装在高速公路的天桥或倒L杆上的检测设备，采用车牌照自动识别技术，连续不断地捕获并识别两个公路截面上通过的车辆通行信息，如车辆牌照号、通过时间、车辆特写及全景图片等，通过计算同一车辆在同一方向两个截面的通行时间，来判定该车辆是否超速。同时将违章车辆的数据及图片信息通过预警系统发送给附近的值勤民警站点，并将信息发布在显示屏上，以对违章车辆进行告知及警示更多的车辆。系统计算得到的所有违章车辆及相关图片将作为违章信息源提供给违章处理系统作进一步后续处理。区间测速系统主要由前端监控单元、通信传输单元、违章信息发布屏系统(可选)和后台处理系统四部分组成。深圳市锐科数码有限公司总经理谢国勇解释道：“之前是在固定点抓拍，采用数码抓拍的形式，只能做到此固定点位测速抓拍，无法做到区间测速。现在采用车牌识别系统，通过计算通过两个点位的时间，在两个点位之间实现区间测速，从而实现全程测速”。

事件检测分析：高速公路用摄像机监控路段运行，监控人员不可能长时间不间断地盯着屏幕监视。又如果依赖于回放查找摄像机拍摄记录的图像，就会导致事件处理滞后。而现在，可借助高科技手段来实现事件实时分析处理的目的。利用高速公路原有的摄像监控系统，再集成事件检测分析系统，就可以迅速分析出如车辆逆行、行人横穿公路、车辆堵塞、着火、路面有散落障碍物、大车遗落在高速公路上等异常情况，并马上报警或系统自动将现场视频图像切换到监控室，确保第一时间发现警情和准确定位，然后由指挥中心通知值守在服务区、收费站或路面的民警以及援救车辆及时赶赴现场，消除交通安全隐患。

事件检测分析系统发挥了智能视频的先进技术。由于高速公路路况非常复杂，所以目前刚面世的事件检测分析系统还尚未达到理想的效果，主要表现在误报警较多，譬如车辆行驶的正常变道也可能会引发误报警，而同时又有些真正的事故事件分析又暂时还做不到，所以高速公路智能视频分析处理技术需要进一步提高。但是，智能视频分析处理技术是高速公路应用的方向，今后事件监测分析会像交警一样，所有违章违法事件都能被正确地识别并报警。

夜视系统：据诸多高速公路运营管理部门反映，高速公路缺乏有效的夜间监控手段。在沿途监控中，普通摄像机在夜间监控存在盲区(或者说处于瘫痪状态)，其监控效果只能看到车辆灯光、车辆行驶的模糊图像等。具体到车辆行驶状态、车牌照等都难以监控。为此，激光夜视系统、红外夜视摄像机等都纷纷助力高速公路夜间监测。天津天地伟业数码科技有限公司交通行业中心经理焦伟表示：“激光夜视系统能让夜间监控展现得如同白昼般的效果，远距离激光夜视系统应用于夜间的监控距离可达500米、1000米、1500米、2000米、5000米等路段，高速公路的夜间不再‘黑暗'，系统在夜视效果、经济性、寿命、距离、隐蔽性等多方面都优于现在普通的夜视技术”。

车牌识别：车牌识别就是能直接识别出车辆牌照的计算机装置，识别结果包括车辆牌照的全部汉字、字母、数字、颜色、牌照坐标、牌照图像等。车辆牌照自动识别，是先识别出车辆牌照，不需要被识别车辆主动参与，可以对所有通行车辆进行识别、管理。车牌自动识别系统在高速公路上的应用，对完善收费系统，杜绝收费漏洞，减轻收费人员的劳动强度，提高收费综合管理水平和服务水平，起到了极其重要的作用。

车辆牌照自动识别是车辆自动识别技术中的一项，广义来说有三项：即定位技术，如GPS和GPRS;非接触识别技术，如RFID电子标签之类;再就是车辆牌照自动识别技术。

联网需求迫切：随着用户管理要求和手段的不断提高，建设重点转向高速公路的安全、高效运营。目前，我国绝大部分省份高速公路已形成路网，单独路段的异常事件造成影响的范围会越来越广，这必然要求相临路段之间能互通协调，这就带来了联网的需求。

联网信息主要包括数据和视频两部分。并已从单纯的联网收费、联网监视逐渐过渡到高速公路联网信息管理，并凸显出联网收费向联网综合信息管理方向发展的趋势不可逆转。

由于视频图像监控的直观性和重要性，所以联网监控是高速公路监控的必然趋势。然而，当前高速公路视频监控系统的构成是一个混合式系统(模拟视频+数字视频)。且前端设备和各路段监控中心设备品牌较为纷杂、数据格式多样，使各路段视频监控系统彼此独立，无法充分发挥交通监控的路径诱导、多路径交通流量调控、联网调度、应付突发事件、及时统一调度的功能，更无法最大程度地发挥高速公路网络的通行能力，所以省域联网监控就显得尤其必要和迫切。

设计和需求脱节：诸多高速公路专业设计人士反应，高速公路摄像机的安装受很多因素影响，如光线、早晚、白昼、季节等，综合各种因素如何发挥其最佳作用是目前最大的难点。事实上，高速公路路段监控很多时候并不能事先知晓哪里应该安装摄像机，通常是在某个位置频繁发生事故后，才知晓该处存在监控盲区。因此，高速公路的陡坡、弯道、隧道、桥梁等路段都是重点监控对象。

全程监控：高速公路实现全程监控并不容易。要实施全程监控方案，须设置完善的、合理的外场监测设施，实时地、全面地监视高速公路的状况，及时发现或检测高速公路事件;须设置完善、功能强大的中心控制系统，及时地收集数据信息进行分析与处理，并快速地制定合理、具体的监控方案;须设置完善的信息发布设施，接收并显示中心控制系统发布的信息指令，对车流进行疏通和诱导，减少因人为因素而导致二次事故的发生。

目前，行业内还没有形成比较成熟、成体系的全程监控系统方案。同时，高成本也是制约全程监控发展的重要因素。目前较为普遍的是在重要路段实施全程监控，如一度被人们称为“死亡之路”的海南省东线高速公路采用全程监控系统，共在东线高速公路设置卡口设备11个、测速设备18套、电视监控设备22个，平均每10公里一个，实现东线高速公路无缝隙覆盖监控。而广深高速公路东莞至广州路段形成了由165个闭路电视监控点、82套交通流检测设备、6套区间测速系统、15套事件检测器和40块可变情报板组成的全程监控管理系统，平均每0.75公里路程就有一个“电子眼”。

硬件设备保护：众所周知，高速公路很多设备裸露在室外(或野外)工作，环境恶劣，又无防护，损坏会比较普遍。广东新粤交通投资有限公司市场部副经理王新华指出：“高速公路摄像机遭雷击比较多，尽管安装了防雷设施，还是容易被损坏。所以需要找人去排查，外场的摄像机都装得比较高，排查也很难”。

互联互通：广东西部沿海高速公路营运有限公司机电管理部宋小东认为，高速公路联动包括公司内部联动、公司外部联动(如联动公安部门等)，通过网络软件平台实现共享等。以广东省为例，目前全省高速公路相关信息还无法全部联动，只是局部联动。至于跨省联动目前还无法实现，但确是今后发展的大方向。

设备接口无法统一问题。设备向数字化发展，但现在已有的设备还无法做到接口统一。现在很多设备需要从模拟状态转化为数字的，就需要很多转换接口设备，这是目前暂时无法实现的问题。

软件问题：目前，高速公路安防硬件基本上趋向成熟，需要受到重视的是集成软件的建设。关键是如何实现软件层面的整合，包括网络技术、软件技术、集成技术等。软件应用，如区间测速、车牌识别、集成使用都需要强大的软件来支撑，所以软件的改进和完善比较大。

高速公路对图像管理很重要，以前都是监控、收费人员看图像，工作人员劳动强度大，存储器需求量大。如果高速公路智能监控软件做得好，通过智能监控软件，来处理、提取有问题的图片、重点监测有问题的图片就可以解决，同时通过软件分析过滤掉正常图片，只存储问题图片，使存储设备、存储空间得到最佳应用。

事实上，高速公路对数据管理往往大于图像管理，尽管采用图像监测，可以分析相关信息，而高速公路数据则需要常年分析，对数据功能的深度挖掘对高速公路软件提出了更高的要求。许多高速公路运营单位现在都在关注联网收费的安全性和不同的路段收费如何划定，同样需要强大的软件来支撑。

相关问答

Q1: 高速公路管理中存在的不足有什么改善的意见

高速公路管理中存在的问题及对策

随着汽车数量的快速增长，高速公路、国道等主干道路交通量的不断增加，近年来高速公路重特大道路交通事故频发，据公安部通报，2012年发生的25起重特大道路交通事故中，8起发生在高速公路，占32%。专家指出，高速公路需加强重特大事故防范，安全设施、管理力量亟须加快配套。

随着汽车数量的快速增长，高速公路、国道等主干道路交通量的不断增加，近年来高速公路重特大道路交通事故频发，据公安部通报，2012年发生的25起重特大道路交通事故中，8起发生在高速公路，占32%。专家指出，高速公路需加强重特大事故防范，安全设施、管理力量亟须加快配套。

高速公路建设迅速、汽车保有量持续猛增的前提下，我国的高速公路管理，特别是交通安全管理方面的问题尤为突出，具体如下：

整理信息化水平不高，缺乏全路网统一指挥调度的基础信息平台，缺乏科学准确及时先进的信息采集处理发布机制，无法实现对国家高速公路及重要干线路网运行的适时监测和预警;

监控体系发展的不平衡。高速公路监控体系主要由两部分组成，一是高速公路的交通监控系统，二是高速公路的收费监控系统。我国高速公路上目前安装的监控系统，主要以收费监控系统为主，存在“重收费轻交通”的现象;

部分省份已经建设有高速公路的交通监控系统，但大部分为“被动式的”监控系统，即完全靠人来盯着监控画面判断路况信息，这样势必会存在漏报事件信息、不能及时发现交通事件信息，从而降低高速公路整体运营效率，给高速公路运营公司、个人带来巨大的经济损失;

信息发布系统不健全，目前我国高速公路信息发布大多通过电子标识牌、广播等有限的方式，从而使信息不能及时而有效的广而告之，使大部分的人不能及时的了解路况信息，使已发生事件的路段路况更加复杂。

针对以上高速公路安全管理存在的问题，国家也是在积极的大力支持智能交通行业的发展，特别是全面高效的交通运输运行监测网络和可靠人性化的交通出行服务体系，成为“十二·五”交通信息化建设重点：

建设全路网统一的信息数据采集、管理、发布平台;

更加智能化的道路监控系统应用于各个高速公路的信息采集，改变现有“被动式”的监控模式，提高管理部分的工作效率;

需要更加完善、多样的信息发布方式，使更多的驾驶人员及时了解路况信息。

Q2: 高速上的监控中心是干什么工作的?

他们要进行施工与维护高速公路监测体系建设内容，但是监控中心并非只是负责监控系统高速公路监测体系建设内容，还有其他四大系统高速公路监测体系建设内容，主要还是负责高速公路上高速公路监测体系建设内容的安全，公路也是由人分阶段完成的，每个人负责一个区域。哪个区域出高速公路监测体系建设内容了问题就找谁。

Q3: 求高速公路车辆超速监控系统的设计？？？

1 系统总体架构

本文所设计的嵌入式网络摄像机系统是一个基于Internet实时视频网络传输系统。主要设计目标是实现把远端采集的实时视频信息经过压缩编码，并利用嵌入式系统模块实现TCP/IP协议，通过Internet传输，使接收端系统能从网络中接收实时视频并重新展示给用户。

整个系统硬件平台主要由嵌入式处理器模块、视频采集模块、视频AD转换芯片，视频压缩模块、电源时钟模块、以太网接口芯片、Flash、SDRAM 等组成。

1.1 嵌入式控制器 嵌入式控制器模块是整个系统的控制管理核心，主要功能是实现整个系统的控制和调度管理.我们选用的主控制芯片为S3C2510A，它是SAMSUNG公司生产的基于以太网应用系统的高性价比16/32位RISC微控制器，内含ARM公司设计的低功耗、高性能ARM940T内核，主频166MHz；内置2个10/100Mbps以太网控制器；6个DMA通道；6个32位定时器；64个可编程的I/0口；2个高速UART；此外还有中断控制器， DRAM/SDRAM控制器，ROM/SRAM和FLASH控制器，系统总线仲裁器、外部存储器控制器等。

1.2 视频采集模块 视频采集由前端高速摄像机实现视频的输入，本系统中采用监控专用彩色摄像机discover系列的dis-822C一体化摄像机，它具有22倍光学变焦，220倍数字变焦，可以在低照度下正常工作，自动聚焦能力强，还具有电子自动快门、白光平衡等特点。高速摄像头将采集到的模拟数据发送到视频A/D转换芯片进行视频解码；最后将得到的视频数字信号输入到视频压缩芯片中。

1.3 视频压缩模块 该模块中采用一款专用的音视频压缩编码芯片G07007SB完成音视频压缩功能。G07007SB是美国WIS公司为最新推出的一款多格式音视频压缩编码芯片，G07007SB独特的编码结构可灵活地对符合ISO/ITU标准的音视频进行编码，它支持的输出格式有MPEG-4，MPEG-2，MPEG-1，H.263及自定义格式。

1.4 视频网络发送模块 该模块主要是通过S3C2510A对音视频压缩模块处理后的视频流进行打包处理，生成UDP包或RTP包，然后通过RJ45接口发送到网络中。这里选用的网络接口芯片是Realtek公司的RTL8201BL，它是具有l0M/100Mps自适应功能的以太网收发控制器，是目前应用最为广泛的一种网络接口芯片。

1.5 云台镜头控制模块 要实现对前端摄像机的远程控制，需要云台解码器将嵌入式控制器端及远程客户端传来的控制信号进行解码，将软件发出的控制信号转换成实际动作的电平信号。

1.6 电子情报板 电子情报板采用LED发光管，自动调节光亮度，动态视距离达到200米，能全天候地及时向司乘人员车辆超速情况、传递路况信息及特殊气候情况，凸显高速公路的服务功能。

2 软件设计

嵌入式操作系统是嵌入式系统重要的组成部分，它为应用程序的开发提供了一个软件平台。这里选用uClinux作为整个系统的开发平台，基于uClinux开发资源丰富，有助于建立功能强大、结构复杂的大系统。其他功能模块建筑在Linux操作系统之上，包括视频采集与预处理模块，MPEG4编码模块，RTP/ RTCP协议传输模块，云台控制模块等等。下面重点介绍视频数据传输模块和车速检测模块的设计。

2.1 数据传输 基于RTP/RTCP的MPEG-4视频传输流程是：在服务器端，MEPG-4视频流分别被封装上RTP报头、TCP报头和IP报头，组成相应的IP数据包，然后IP数据包通过Internet向接收端发送。客户接收端收到IP包后按相反的顺序将RTP报头和视频数据提取出来，根据RTP报头中的序列号将视频数据放入缓存供解码器解码输出。

2.1.1 视频数据封装 将视频数据在网络中传输，需要对其进行打包，加上时间、同步等信息。

2.1.2 视频数据发送 Linux系统通过socket编程来实现数据的传输，套接字有三种类型:流式套接字(SOCK STREAM)，数据报套接字(SOCK DGRAM)及原始套接字。按照系统浏览器/服务器的网络传输模型，在服务器端建立了以SOCKET为类型的监听套接字、控制套接字；在客户端建立了SOCKET类型的请求套接字、控制套接字，这些都是采用TCP协议封装传输数据的。

2.2 车速检测 速度是判断车辆是否超速的唯一依据，所以如何获得车速是本系统的核心。目前公路超速标准对大型车和小型车的速度限制有不同的规定，当前判断车型的算法也比较多，有根据车牌颜色识别车型的，也有根据车辆的长度识别车型的，在这里运用后者进行车型识别。

本系统采用环型线圈车辆检测器，线圈车辆检测系统由地感线圈、线圈检测器组成，它在每个车道前后埋设两个线圈，其中，前线圈称“测速线圈”，后线圈称“抓拍线圈”。对于线圈测速，经常用到的方法是对于经过的车辆，分别取得车辆进入两个线圈的时刻，相减获得车辆通过线圈所需的时间，配合线圈的宽度和距离，即可求得车速。软件编写流程如下所示：①检测线圈1状态变化，记下 车辆进入时间dwStart。②检测线圈变化及车辆是否离开标志位，记下车辆离开线圈1时间dwEnd。③检测线圈2状态变化，记下车辆进入时间dwSecond。④计算得到车速dbSpeed，车长 dbCarLength。⑤根据车的类型和速度，判读车辆是否超速，超速，则拍局部照片。⑥车离开第二个线圈，拍全景照片。

3 结束语

高速公路视频监控系统将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机处理技术等综合运用于高速公路管理体系，建立起一种在大范围内、全能的实时、准确、高效的高速公路综合管理系统。本文设计并实现了一个基于ARM和Linux的视频监控系统，目前该系统已经应用于某高速公路的路段监控中，达到了设计要求，取得了较好的应用效果。

Q4: 多省出台数字交通建设规划，重点打造智慧公路

近期，云南、贵州、广东等多个省份陆续发布数字交通“十四五”发展规划，明确了“十四五”时期数字交通的发展目标、主要任务、重点工程和保障措施等。

以下主要梳理了四个省份“十四五”发展规划的发展目标、主要任务及智慧公路建设相关任务。

云南省数字交通“十四五”发展规划

2022年1月，云南省交通运输厅印发《云南省数字交通“十四五”发展规划》，明确了“十四五”时期云南省数字交通的发展目标、主要任务、重点工程和保障措施。

发展目标

《规划》提出，到“十四五”末，基本建成“一平台、一中心、六网、两体系”，基础设施数字化水平显著提升，物联感知网络互感互联，重点交通业务数据融合共享，行业治理和服务数字化、智能化、智慧化水平全面提升。

具体目标包括综合交通信息平台基本完善、基础设施数字化水平显著提升、物联感知网络互感互联、行业治理在线协同、运输服务能力有效提高、网络数据安全保障有力。

主要任务

“十四五”期间，围绕“一平台、一中心、六网、两体系”建设内容，开展十个方面、十七个重点项目建设。具体包括以下几个方面。

建设省级综合交通运输信息平台

完善综合交通运输大数据中心

整合提升全省交通运输感知网络

构建综合交通新型基础设施网络

升级现代化行业协同治理网络

健全行业安全监测与应急网络

构建一体化便捷出行服务网络

发展多式联运智慧物流网络

创新数据赋能升级发展体系

巩固新型网络安全防护体系

智慧公路建设方面

其中，在智慧公路建设方面，正式印发智慧高速建设指南，完善相关技术标准规范，实现新建在建高速公路信息化建设与高速公路建设主体工程同步设计、同步建设、同步验收、同步运行。

建设智慧高速公路省级管控平台，新建高速公路全面接入交通数据，已营运高速公路按照智慧高速标准逐步接入。

推进高速公路三维数字路网建设，提升公路基础设施规划、设计、 建造、养护、运行管理等全要素、全周期数字化水平。

推进普通国省干线公路智慧化养护提升改造，提升智能养护和应急保障水平。建设交通气象灾害监测平台，全面规划、布局、 整合、扩展交通气象监测设备，加强高速公路天气预警能力。

推进云南高原山区高速公路智慧化综合改造提升与建设示范工程，打造昆玉磨、昆大丽香智慧高速示范样板，推动楚姚高速、宁香高速、昭阳西环高速、丘砚高速、那兴高速等一批智慧高速建设。

贵州省“十四五”数字交通发展规划

2022年1月，贵州省交通运输厅发布《贵州省“十四五”数字交通发展规划》。

《规划》提出，到 2025 年，交通强国智慧交通试点任务高质量完成，形成以建设交通“数据大脑”为核心，以交通新基建、产业新生态为抓手，以出行体系、物流体系、治理体系为落脚点（“一脑两新三体系”）的贵州数字交通发展新格局，数据赋能贵州交通运输发展取得新成效，数字交通创新应用水平大幅提高。

发展目标

综合交通运行动态智能掌控、基础设施数字化取得新进展、数字交通新业态展现新活力、数字出行网络实现深度覆盖、智慧物流网络实现广泛链接、数字治理网络实现一体联动。

主要任务和重点

打造综合交通运输“数据大脑”。建设新一代综合交通大数据中心、统筹建设贵州省综合交通运输信息平台。

大力推进交通运输新基建。建设智慧公路、建设智慧航道、建设交通运输行业融合通信网络。

拓展电子出行服务体系。打造贵州省出行即服务（MaaS）平台、深化交通与 旅游 数据交换共享等。

深化智慧物流联运体系。推进货运电子运单广泛应用等。

升级行业数字治理体系。深入开展“互联网+政务服务”、深入推动交通运输“互联网+监管”等。

着力构建数字交通产业新生态。建设贵州综合交通大数据生态中心、建设基于数字孪生和虚实交互的智能交通仿真系统、建立健全贵州省数字交通标准体系等。

智慧公路建设方面

其中，在建设智慧公路方面，以交通强国试点任务为牵引，以贵安智慧高速为示范，大力推进智慧公路建设，深入推动高速公路及普通国省干线公路全生命周期数字化，发展车路协同，支持重点路段全天候通行，缓解交通拥堵、提升运行效率。

加强山区高速公路长大桥隧、高边坡、通航隧道、大坝等结构物或设施的信息监测和状态感知，开展全生命周期的 健康 性能监测。深化高速公路电子不停车收费系统（ETC）拓展应用，建设高速公路“视频云”，形成监测、调度、管控、应急、服务一体的智慧路网云控平台。

推动公路建设施工及养护智能化。加密普通国省干线交通情况自动化站点，实现干线公路交通情况监测全覆盖。建设山区桥梁野外长期观测基地，推广应用基于物联网的工程质量控制技术。推进公路智慧服务区建设。

智慧高速公路示范工程

选择贵安高速等重要运输通道，体系化、一体化、标准化构建以数据驱动为核心的智慧高速公路。

基于云边端系统架构，融合人工智能、云计算、物联网、车路协同、高精度GIS 和 BIM 等新技术，构建一张贵安高速公路车路信息感知交互网、一套智慧高速公路技术标准及管理体系、一套智慧高速大数据云控平台、一套高速公路“建管养运服”智慧应用系统以及覆盖贵安高速公路全线的智能车路协同系统，通过协同控制为高速公路业务系统提质增效，有效增强应对高负荷交通流、恶劣气象灾害的能力，提升营运车辆运行管控及服务水平。

广东省数字交通“十四五”发展规划

2021年11月，广东省交通运输厅印发《广东省数字交通“十四五”发展规划》。

《规划》提出到2025年，“基础设施数字感知、运行管理智能高效、新业态新模式深入示范、标准政策支撑有力”的数字交通体系深入推进，交通行业数字化转型升级成效显著，数字交通发展水平走在全国前列。

发展目标

到2023年，初步形成数据驱动的交通治理体系，厅数字化转型升级初见成效。“1168”一体化数字平台框架基本形成，建成交通运输行业大数据应用中心，建立完备的数据汇聚、清洗、管理、应用和共享机制，释放数据价值，辅助领导决策，推动业务创新，交通运输行业数据汇聚率、共享率、治理率达70%、60%、50%，厅内交通运输数据汇聚率、共享率、治理率达90%、75%、60%，交通基础设施数字化覆盖率达20%。数据驱动优化省厅各项业务流程，打通省厅各处室、直属单位、企业各项业务的关键环节，打造整合资源、优化流程、资源共享、数据可视、应用一体的数字交通运输厅，有力支撑广东省数字政府改革建设。

到2025年，“基础设施数字感知、运行管理智能高效、新业态新模式深入示范、标准政策支撑有力”的数字交通体系深入推进，交通行业数字化转型升级成效显著，数字交通发展水平走在全国前列。重点开展“一夯实、三提升、三推进、一保障”（即1331）行业数字化工程，指导地市交通局、省属交通企业加快数字化转型，基本构建省-市-企协同的发展格局，交通新基建取得重大进展，基础设施建管养、公铁水运输市场监督治理、安全应急、政务服务、公众出行等领域基本实现数字化转型，新能源在交通运输行业深入推广、数据网络安全可信可靠可控，有力支撑全省交通运输行业高质量发展。

总体框架

主要任务

夯实数字交通发展基础，构建一体化感知传输体系

推动基础设施数字化升级，全面提升管理精细化水平

强化综合运输数字化升级，促进多方式运输协同高效

推进安全应急数字化建设，构建跨领域应急联动机制

深化一体化数字政务服务，提升人本便捷服务能力

推动数据治理体系建设，深化数据赋能业务管理水平

营造协同创新新环境，构建跨界融合产业生态体系

筑牢数据应用安全新防线，形成数据安全保障体系

智慧公路建设方面

推进智慧公路建设。按照标准引领、示范引领、业务引领的总体思路，以交通强国示范项目建设为抓手启动一批智慧公路建设，同步开展广东省智慧公路建设指南编制；在珠三角区域等有条件的高速公路开展智慧高速建设，同步总结智慧公路建设推广经验；推进全省高速公路、普通国省道、四好农村路智慧化建设。

推进大数据、物联网、人工智能、北斗等先进信息技术在新建增量高速公路、普通国省道、四好农村公路的应用；推动公路感知网络与基础设施同步规划建设，在重点路段实现全天候、多要素的状态感知；推进“四好农村路”建设、管理、养护、运营全方位信息化、智慧化，对农村公路投资计划、建设进度、施工信息、管理养护数据进行跟踪监控，实现巡查管理、设施病害分布及处置进度等动态管理。

构建基于大数据的公路网运营与服务智能化管理决策平台。建立广东省公路工程BIM标准体系，基于BIM协同管理平台，构建公路设计、施工、监督、验收的全过程数字化平台和智慧监管。推动智能网联与智慧交通示范区建设，促进智能网联 汽车 技术前沿 探索 和研发攻关、公路和城市周边衔接路网综合管控体系试点建设，推动新时期高速公路网运营管理向“一体化”、“智慧化”发展。

深化高速公路ETC拓展应用，建设监测、调度、管控、应急、服务一体的智慧路网云控平台。研究编制ETC2.0技术标准，加快推进ETC2.0试点示范，构建基于5G-V2X与ETC2.0融合型智慧公路基础设施网络，满足普通车辆、智能网联车辆等不同层次用户的车路协同服务需求。

开展基于移动互联网的服务区智慧停车和充电设施引导、预约等增值服务。 探索 建立智慧公路技术标准及评价体系，研究编制广东省智慧公路建设指南。“十四五”末期新建改造扩建智慧高速公路达到1000公里。

山东省数字交通“十四五”发展规划

《山东省数字交通“十四五”发展规划》(以下简称《规划》)正式发布，指出到2025年，构建“交通设施数字感知，运输服务便捷智能，行业治理在线协同，技术应用创新活跃，网络安全保障有力”的数字交通体系，交通新基建取得重要进展，新一代信息技术应用场景丰富多元，行业数字化、网络化、智能化水平显著提升，有力支撑全省交通运输行业高质量发展和交通强省建设。

发展目标

具体目标包括交通设施数字化水平显著提高、运输服务便捷智能化显著增强、行业治理在线协同化显著提升、技术创新应用领域更加广泛、网络安全保障能力更加牢固。

主要任务

“十四五”时期，全省数字交通以数字化、网络化、智能化为主线，以推动交通运输高质量发展为主要目标，致力于打造全省综合交通运输大数据赋能中心，建设智慧高速、智慧港口两类示范引领试点工程，推动“基础设施、运输服务、行业治理”三个领域的数字化升级，建成N个行业典型应用场景，真正夯实数字交通“1+2+3+N”发展根基。

打造综合交通运输数据“赋能”中心。完善综合交通运输数据支撑体系、建设综合交通运输大数据中台、推进综合交通运输数据开发应用。

构建交通运输“新基建”网络。推动智慧公路建设、加快交通运输信息基础设施建设。

推动公众出行服务智慧化。推进全程服务数字化、推动客运枢纽智能化升级改造、推动城市客运智能化。

推动货运服务数字化提升。推进多式联运公共信息服务、推进货运枢纽智能化升级、强化货物运输全过程监管。

推动行业治理数字化升级。深化政务服务“一网通办”、强化业务支撑决策与应急调度能力、强化交通运输“互联网+监管”。

培育数字交通创新发展体系。推动智慧交通总体设计、打造科学完善的标准规范体系、完善数字交通科研平台布局、推动行业信息技术应用创新。

构建网络安全综合防范体系。完善网络安全管理机制、提升基础设施安全防护水平、加强重要数据和个人信息保护、推动安全可信服务和产品应用。

智慧公路建设方面

其中，在推动智慧公路建设方面。完善公路感知网络，发展车路协同和自动驾驶，支持重点路段全天候通行，依托京台南段、济青中线两智慧高速试点工程，打造“全国领先、山东特色”的智慧高速品牌。

推进公路基础设施全要素全周期数字化建设，高速公路新建工程基本实现数字化交付，既有高速公路数字化改造率达到80%；普通国省道数字化改造率达到60%，交通强国农村公路试点单位县乡公路数字化改造率达到50%。

推动建筑信息模型（BIM）、路网感知网络与新建公路基础设施同步规划建设，加强重点基础设施关键信息的主动安全预警。 探索 推动北斗系统与车路协同等技术融合应用，深化高速公路ETC门架应用。推动公路建设施工及养护决策智能化。建设智慧服务区，加快全省公路服务区“一张网”建设。

以上观点不代表今迈 科技 和今迈集团的观点

Q5: AI驶入“高速路”：交通AI化的应用场景与实例

作者高速公路监测体系建设内容：崔雪薇

《中国交通信息化》记者 崔雪薇当前，新一代通用技术高速公路监测体系建设内容的产业革命正在兴起，为数字化、智能化生产和生活带来了颠覆性的改变。经历了新一波的发展浪潮，人工智能（AI）已无所不在地渗透到人们的生产生活中，当仁不让地成为新一代通用技术的代表。“新基建”风口下，围绕“AI+”打造的新应用、新业态、新模式不断涌现，人工智能充分发挥了“头雁”效应。

作为“新基建”大潮的重要抓手，智能交通领域备受瞩目，人工智能、5G、工业互联网等数字化技术为交通带来的发展理念、管理模式和服务体验迎来了全局“智变”。如今，各地高速公路的智慧建设如火如荼，随着全国高速公路正式迈进“一张网”运营时代，AI在高速路上的应用，驶入了高速发展阶段。本文结合第二十二届中国高速公路信息化大会上的经验分享，对人工智能在智慧高速上的融合应用进行了简单梳理。

随着撤站工作的圆满收官，全国高速公路实现了“一张网”运营。在此形势下，路段经营单位对运营管理产生了新的诉求：（1）希望在技术、服务、管控、协同等方面进一步突破，推进少人、无人化的“高效经济”收费场景实现高速公路监测体系建设内容；（2）既要实现路段的精细化管理，又要做到通行费应收尽收，确保自身权益高速公路监测体系建设内容；（3）路段海量、多元的路网设备、设施急需智能化、自动化技术的保障与支撑，确保边、端设施安全、稳定运行。为解决上述痛点问题，招商华软信息有限公司依托“AI+云”技术，构建智慧收费2.0版本，全面赋能路段的收费稽核、运营分析、运维管理、运行监测及基础收费业务。

AI+云，突破尝试

招商华软打造了统一的智慧收费云平台，将收费业务及相关运管业务迁移上云，高效实现各业务之间的多维协同管理。在该平台的赋能支撑下，还利用高智能的车道机器人为路段经营单位打造了无人收费站解决方案。

无人收费站是“AI+云”场景化应用的突破性尝试，是路段实现降本增效的实用举措，也是智慧收费发展的必经阶段。前端车道机器人的AI能力与云端智慧收费云的统筹能力相结合，极大提升了目前车道收费的服务价值。

无人收费，彰显智能

车道机器人是无人收费站的智能化前端AI设备，整机通过集成车道收费所需的多种硬件模块，辅以人机交互工程设计，借助边缘计算、智能语音、4G/5G等技术手段，实现收费站现场无人化自助收费和特情自动化处理。

无人收费站解决方案实现了前端设备智能化、现场支撑全面化、后台系统智慧化、运营投入经济化。相对于传统的无人收费模式，其具备以下突出能力：适用于多种车道应用场景的收费模式，如ETC收费、MTC收费、混合收费等，支持ETC卡、微信、支付宝、云闪付等多种非现金支付手段，未来将具备接受现金支付的能力；集成人工智能单元，支持与车主进行智能语音交互，在现场无人介入的情况下也能快速定位用户问题，为车主提供便捷有效的客户服务；同时，可大幅减少路段经营管理单位的人力成本支出。

示范应用，加速落地

目前，招商华软智慧收费云平台已经在招商公路广西桂林公司及周边路段落地应用，且运行效果良好，基本满足了日常收费、监控、稽查分析和运维工作的需要，极大提升了路段的运管工作效率。佛山一环西龙收费站北行出口收费广场已开通无人收费的机器人示范车道；哈大高速各条车道的车道机器人也已安装完成并投入使用。

在实际的车道收费应用中，95%的收费业务均可以通过车道机器人的高智慧逻辑处理能力来完成。对于不到1%的需要现场处理的问题，可通过步兵式作业工具“综合服务回控终端”提供服务。

2019年11月13日，交通运输部办公厅发布《全国高速公路视频联网监测工作实施方案》和《全国高速公路视频联网技术要求》，提出加快推进“可视、可测、可控、可服务”的高速公路运行监测体系建设，深入研究人工智能等先进技术在视频联网监测领域的应用，在2021年6月实现智慧监测。视频监控为运营管理效率和公共服务能力提升发挥了积极的作用，随着海量视频数据的不断累积，如何实现实时检测、动态监视、智能控制、及时服务、准确预测的智慧监测成为当前技术领域面临的重要挑战。山西交通职业技术学院的张海亮博士依托山西高速的视频联网建设，分享了AI技术在高速公路视频云联网中的应用。

深度学习，大显身手

从架构来看，高速公路视频联网采用云、边、端三层架构。其中，边缘智能分析系统采用新一代视频交通事件智能监测系统，具备随时接入、实时分析、实时报警、准确率高等特点。随着数据的不断积累，系统运行时间越长，识别算法越智能，检测准确率越高。基于深度学习技术，系统可实现以下功能。

交通事件及交通流检测：采用基于深度学习技术的多目标检测、目标跟踪算法，通过接入高速视频云联网的视频数据，边缘智能分析系统能够实现道路拥堵、交通事故、车辆逆行、违规停车、行人闯入、抛洒物、变道、施工、烟火、团雾、占用应急车道等交通事件，以及交通流量、交通参数等交通态势的分析。车辆结构化分析：通过智能算法，提取车辆特征数据，实现车辆结构化分析，应用于车辆研判、违法处罚、逃费检测、收费稽查等业务。视频质量诊断：通过图像识别算法，进行视频画面质量诊断分析，巡检评估外场设备状态，及时发现设备问题，快速应对。

数据分析，高效管理

省级云平台通过“AI+大数据”技术，融合路段视频数据、边缘智能分析系统的海量感知数据，通过海量数据模型训练和深度学习，进行数据计算、数据分析、数据挖掘、综合研判，实现智能监管、交通态势分析、预测预警、应急处置等智慧监测应用。同时，通过数据门户向外部系统和应用提供数据目录、API、数据应用和可视化展示。

高速公路视频联网后的大数据分析不仅能够实现行业运行态势实时监测、预测预警，还能够为行业运营管理决策提供科学依据，也能够对职能和业务流程监管、分权分域管理、可视化业务展示提供数据支撑，提高运营管理效率。在逻辑架构上，基于AI的省级智能预警平台与省级视频云平台一同部署在省中心，基于前端信息采集终端设备、路段视频上云、视频大数据智能分析应用平台，实现云联网视频数据的融合应用。

试点山西，成效显著

近些年来，山西高速一直积极开展高速公路智能运行监测相关研究，特别是对高速公路视频联网智能分析系统和平台做了大量基础性工作。基于AI的智能平台在具体实际应用中取得了理想的效果。系统平台建设以最先进的高性能GPU集群为物理载体，首创分布式深度学习算法及多任务神经网络模型，极大地提升了系统的精准性和并行效率，使系统具备极高的先进性，体现在以下4个方面。

（1）见多识广，通过对海量训练样本的深度学习，以及随着系统部署、应用的增加，系统准确性越来越高。（2）平台先进，系统采用了基于数据流的大数据计算引擎Yita，使用神经网络分布式训练平台，提高了收敛速度，缩短了训练时长，提高了模型迭代效率。（3）算法超前，研究开发了多种算法，能够实现对交通事件、车辆信息的准确识别。（4）持续进化，在具体系统应用过程中，系统检测结果通过人工确认后，不断增加正负样本，可以持续学习，不断进化。

福建省高速公路信息 科技 有限公司的黄来荣高级工程师在会上分享了福建省基于人工智能和物联网的省级联网收费运行监测系统方案。省界收费站取消后，ETC费显系统进行了优化，福建省联网收费系统整体运行平稳。联网收费对运行监测依赖度高，主要体现为在线计费、状态名单同步、全网最小费额下发、门架计费模块升级等，存在点多面广、监测内容多、设备种类复杂、运行监测要求高等难点。因此，需要有一套系统的工具对车道、门架、后端系统进行快速问题诊断，提高系统运维效率和准确性。福建省高速公路将原有的收费运维管理系统、ETC车道运行监测系统和ETC门架运行监测系统进行融合，已成功上线福建省高速公路联网收费运行监测系统，保障了联网收费各层级系统的正常运转。

目标明确，功能完备

省级联网收费运行监测系统建设主要围绕以下4个目标：提升ETC客户服务水平；保障单位和多省交易，实现“分段计费，出口统一收费”；促进厂商提升产品质量和售后服务水平；提高日常机电维护水平。

建设内容有：车道系统运行监测，包括车道设备监测、车道工控机监测、车道数据监测、车道交易监测；门架系统运行监测，包括ETC门架设备监测、门架主机监测、门架数据监测、车道交易监测；后端系统运行监测，包括后端设备监测、后端主机监测、后端应用监测、后端数据监测；系统告警，包括分级分类告警、严重告警置顶提示、告警推送；运行监测工具，包括系统升级类检查工具、参数下发类检查工具、故障诊断类检查工具。

智能分析，科学预警

系统使用NumPy、Pandas和基于机器学习的scikits-learn等组件，可通过决策树回归算法分析故障原因；通过k-means聚类算法寻找离群点，分析并预测门架或车道 健康 状态；通过朴素贝叶斯算法预测设备故障，需提前进行设备养护，从而进行如下智能分析。

1、厂商主题分析按设备厂商进行分类，统计交易成功率、捕获率、异常量等数据，促进设备厂商提供高品质产品、提升售后服务水平。2、用户主题分析（1）同行介质状态：提示OBU低电、锁死、损坏或即将超出有效期待等。（2）充值提醒：当储值卡低于用户常规形成一定比例时进行充值提醒。（3）新状态名单提醒：当用户被列入状态名单时进行提醒。（4）形成规律结合用户服务：根据用户的形成规律，提供路况信息、沿途服务（如服务区）信息等。（5）连续异常提醒：当某一OBU在车道和门架上异常交易达到某一阈值时进行用户提醒，召回检查。3、故障预测预警（1）车道系统故障预测：通行效率下降、异常交易比例提高可能预示着车道系统故障；车道车牌识别率下降可能预示着牌识故障或需要进行维护调优。（2）门架系统故障预警：门架异常交易比例提高、捕获率降低通常预示着门架系统出现故障；某一车道的RSU或牌识捕获率下降通常预示着该设备故障或需要进行及时维护。（3）设备与环境关联预警：通过聚类分析或关联因素分析，识别设备与环境的规律关系，如跳电与雷雨天气的关系、车牌识别率与天气的关系等。

隧道存在空间封闭、事故多发、处置困难、防控薄弱等痛点，亟待在现有技术基础上开发新的隧道风险防控技术与装置。在“新基建”的东风下，一套支持动态巡航、兼顾高精度与实时性的智能交通巡检系统平台应运而生。重庆交通大学的马庆禄副教授在会上对该平台进行了介绍，该平台能够实现渗水检测、裂缝检测、隧道内环境检测；实现交通事故巡检，交通运行状态、重要交通基础设施以及交通量、车速等交通参数的实时检测及分析处理。检测精度均大于80%。

融合创新，提质升级

作为该平台的前端设备，隧道云智能巡检机器人融合了人工智能、5G、虚拟现实、工业物联网技术，依托高端 科技 手段，提质升级隧道智慧管养水平，积极响应国家的“新基建”政策。

隧道云智能巡检机器人采用边缘人工智能技术，与传统的基于云的计算方式相比，该技术在计算和信息生成源的物理接近性方面带来了低延迟、能量高效、隐私保护、带宽占用减少、及时性和环境敏感性高等优势，使隧道巡检机器人感知更敏捷，风险识别与应急决策更智能。5G具有大带宽、低延时的传输能力，平台建立基于边缘设备的区域性高速容量5G传输网络，集成红外热像仪、激光/毫米波雷达、高清全景摄像机等各种尖端技术， 探索 5G网络在公路隧道中的应用示范。

智能巡检，安全高效

云智能巡检机器人助力“新基建”与“交通强国”加速推进，实现路桥隧全天候、无人值守下的智能巡检，可最大限度提高隧道安全性。相比传统人工巡检，其具有以下优势：

（1）通过云智能机器人将照明、通风、消防等机电系统网联于一体，实现自适应联控；（2）利用机器人配载激光雷达、热像仪等传感器，对裂缝、渗漏等灾害动态感知；（3）机器人可以第一时间抵达现场，实时远程交通监控、应急救援与疏散指挥。

2020年一场突如其来的疫情对“新基建”提出了非常迫切的要求。疫情的远程化、无接触、智能化应对刺激了新的市场需求，倒逼传统产业加快数字化转型的步伐，智能交通的建设也因此成为城市发展实打实的刚需。作为“新基建”的主要内容，以人工智能为代表的“云大物移智”等新技术的深度融合碰撞，形成了新一代信息基础设施的核心能力。交通AI化是大势所趋，除本文所述内容，AI在城市公共交通、自动驾驶等领域同样发挥了不容小觑的作用。在智慧高速领域，AI在云、管、边、端全面赋能，给收费、稽核、监控等应用场景带来了全新升级，驶入高速，上桥入隧，无所不在。 科技 的迭代速度令人瞠目，5G浪潮迅猛来袭，流量的爆发将带动数据处理分析能力的发展，人工智能也将迎来新的机遇和挑战。随着新一代信息技术的飞速发展，条条大路都将被赋予强大的颠覆性力量，通向无边无界的智能未来。

（原文刊载于2021年第3期《中国交通信息化》）

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