全数字综合管理平台在高速公路监控中的应用
【全文】智慧高速建设整体解决方案-高速公路建设整体解决方案 (2)
大数据
云平台
Contents
目录
1. 建设背景和需求分析 2. 智慧高速建设内容和目标 3. 智慧高速大数据中心建设 4. 高速公路运行及监测预警平台
Part 1
建设背景和需求分析
智慧高速公路就是以信息化、智能化引领高
速公路管理和运营服务水平提升，积极推进云 计算、大数据等现代信息技术与高速公路管理、 运营服务的深度融合，全面深化高速公路信息 数据的共享和开发利用，建立健全完善的监测 感知体系、可靠的通信保障体系、实时的预报 预警体系。
智慧高速建设整体解决方案
为省域高速公路网安全畅通提供信息化智能化管理手段；为高速公路网应急处置提供信息化支撑；为 高速公路网规划、建设、管理等提供辅助性决策分析支持能力；为高速公路各行业提供业务支持；为公众 出行提供完善的信息服务；为运输管理、交通安全管理、水运航空等综合交通提供有效的服务。
近期目标
路网应急处置功能
根据应急事件的类型，对应急事件等级进行划分，明确省、市、县、基层单位对各类应 急事件处理的权限和职责，制定相应的应急处理流程并形成预案。
辅助决策功能
通过对各类数据、应急信息等数据的统计分析，提供交通、气象、事件等分布规律；通过历史数据挖掘 预测未来交通和气象状况；对现有资源配置情况进行评估，实现资源配置最优化；对事件应急处置过程 和案例进行评估，进一步完善相关预案和应急处置流程；根据已经发生的处理成功的应急处置案例和实 践经验，对应急预案的处理流程进行评估，进一步完善应急预案的处理流程和事件触发阈值；为公路规 划和建设提供数据支持。
以服务高速公路管理者和出行者为目标，按照管理和服务 并重、日常管理和应急处置相结合的原则，充分整合利用 现有资源，采用云计算、物联网、移动互联网、大数据、 宽带无线移动通信等新一代信息技术和手段并引入互联网 思维，对传统高速公路机电系统进行重构和再造，全面实 现省域高速公路监控管理、应急指挥、辅助决策管理、业 务管理、出行信息服务的信息化智能化。
车路协同技术在智慧高速中的应用
车路协同技术在智慧高速中的应用摘要：高速公路作为国家重要的交通基础设施，对于推动交通运输行业绿色高质量发展具有重要意义。
同时，随着“新基建”战略的提出，车联网、智慧交通新技术新应用也在逐步推广中，为高速公路智慧化发展提供了良好的契机。
建立覆盖高速公路全路网的感知、监测系统，实现对交通运行状态的实时感知、科学评估，并结合互联网、大数据等信息技术，对高速公路运行状态进行智能化预测、预警，将“被动防御”变为“主动预防”，提升高速公路安全水平和应急响应能力，更好地为公众提供安全、高效、便捷的运输服务。
关键词：车路协同技术；智慧高速；具体应用1.智慧高速与车路协同概述1.1智慧高速我国高速公路里程已连续多年位居世界第一，目前我国高速公路总里程已突破16万公里，以高速公路为载体的车路协同技术的应用规模也将越来越大，实现智慧高速对推动我国智慧交通及产业发展有着重要意义。
此外，智慧高速的发展也为车路协同技术的发展提供了良好的基础和条件。
因此，国家“十四五”规划纲要提出推动智慧高速公路建设发展，将车路协同技术作为推动智慧交通及产业发展的重要抓手。
《纲要》中明确指出要推进高速智能交通系统建设，在国家层面统一规划和建设，加大相关科研投入，建立高精度地图及导航、车路协同、高分辨率卫星遥感等技术标准体系。
1.2车路协同车路协同是通过车端、路端的设备设施协同工作，构建新型的道路交通系统。
它是自动驾驶技术在智慧公路中的应用，包括车路协同基础设施、车辆及驾驶员信息服务系统、智能决策支持系统等。
车路协同技术主要包含通信和感知两个部分，主要由信息交互和融合、安全辅助驾驶及信息服务、车辆决策等3个层面构成，主要目的是在高速公路环境下实现车辆与道路环境的信息交互，使车辆能够感知周围的路况，辅助驾驶员进行驾驶操作，保证行驶安全。
车路协同基础设施主要包含通信传输、路侧设备（如摄像头、雷达、传感器等）和车辆（如车载终端、路侧终端等）。
目前，车路协同的关键技术包括V2X （vehicle to everything）通信、多源感知与融合、自动驾驶决策等，其中V2X 通信主要是实现车与车之间的信息交互，而多源感知与融合则是实现感知到的信息在不同的系统间进行融合。
BIM技术在高速公路全生命周期中的应用
Value Engineering0引言在“十四五”规划中，信息化被明确作为全面创新的引领力量，助力我国构建新的竞争优势。
同时，“数字中国”、“一带一路”以及“智慧交通强国”也成为了交通行业信息化创新发展的热点领域[1，2]。
然而，尽管我国改革开放已有45年，建筑业信息化程度仍然较低，交通信息化建设仍需努力。
智慧交通[3，4]（简称ITS ）充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等技术，对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控，是交通发展的必然方向。
通过应用“BIM+GIS ”地理信息系统，构建市县一体化智慧交通管控云平台，整合现有资源，为未来的交通行业发展扩展整合所需的各种硬件、软件、数据，具备弹性的扩展能力，为政府、企业、公众提供地理信息云服务，满足未来不断增大的交通应用需求。
1BIM 技术在设计阶段中的应用1.1路线方案比选和优化设计在高速公路项目建设中，道路线形的选取对美观、环境协调性、地质条件和工程成本等因素的综合考虑至关重要。
①路线方案的拟定。
BIM 三维模型具有完整的工程信息，结合三维GIS 实景地质模型，能够准确、真实地表达设计对象。
基于道路线型标准和规范，通过交互方式拟定路线方案。
首先，确定路线起终点、控制点、保护区范围以及不良地质范围。
然后，针对多个方案，设定路线平面、纵面、横断面以及桥隧涵等构造物。
②路线的评估及优化。
利用BIM 可视化技术进行同步对比，全方位展示桥隧构造物、填挖方规模、土石方工程量、征地拆迁及沿线地形地貌等情况，对多路线方案进行全面评估，以确定最终推荐方案（图1）。
在玉溪机场高速公路项目设计全过程应用数字化技术，规避碰撞、即时调整，避免返工，减少设计错漏，提高设计效率30%。
1.2协同设计、精细建模通过BIM 协同设计系统，使不同专业设计人员进行协同设计，可以提高设计信息流转效率，确保设计质量。
采用BIM 三维参数化设计，直观展示复杂节点的外形、尺寸和空间对应关系，消除各种碰撞问题，综合考虑施工可行性、操作性，减少复杂节点设计变更（图2）。
高速公路管理信息系统中的共用信息平台
高速公路管理信息系统中的共用信息平台【摘要】本文主要讨论了在高速公路管理信息系统中的共用信息平台，包括其定义、作用、特点、设计原则和建设等内容。
共用信息平台是指为不同系统和部门提供一致性和集成性的数据和服务的平台。
它的作用在于促进信息共享和提高管理效率，特点包括开放性、通用性和互操作性。
设计原则包括标准化、安全性和可扩展性。
建设共用信息平台需要考虑需求分析、架构设计和系统集成等方面。
在强调了高速公路管理信息系统中共用信息平台的重要性，提出了未来发展方向和共用信息平台对高速公路管理运营的积极影响。
共用信息平台的建设将有效促进信息资源的共享与协同，提高管理效率和服务水平，对未来高速公路管理具有重要意义。
【关键词】高速公路管理信息系统，共用信息平台，定义，作用，特点，设计原则，建设，重要性，未来发展方向，影响，管理运营1. 引言1.1 高速公路管理信息系统中的共用信息平台高速公路管理信息系统中的共用信息平台是指在高速公路管理系统中共用的信息平台，其作用是为高速公路管理部门提供一个统一的信息处理平台，使管理人员可以方便地获取和共享各种管理信息。
共用信息平台的特点包括高度集成性、开放性、灵活性和实时性。
设计原则主要包括信息共享、安全可靠、高效运行和易于扩展。
共用信息平台的建设需要考虑到硬件设施、软件系统、数据共享和网络通信等方面。
高速公路管理信息系统中的共用信息平台对于提高管理效率、降低成本、提升服务质量具有重要作用。
未来发展方向包括智能化、智能交通、大数据等方向，共用信息平台将成为高速公路管理的核心部分。
共用信息平台对高速公路管理运营的影响是全面优化管理流程、提高决策效率、增强应急能力和减少资源浪费。
共用信息平台在高速公路管理中扮演着至关重要的角色，将对未来高速公路管理带来更大的发展和进步。
2. 正文2.1 共用信息平台的定义共用信息平台是指在高速公路管理信息系统中，为不同部门或单位提供共享数据和信息资源的平台。
基于数字孪生技术在高速公路养护的应用
基于数字孪生技术在高速公路养护的应用摘要：“智慧高速”为我国“交通强国”战略实施的重点内容，数字化技术的应用是实现智慧高速建设目标的根基，而高速公路的数字化程度加深，则成为了数字孪生技术应用的主要条件。
关键词：数字孪生；高速公路；养护管理；1 引言随着高速公路建设工作理念逐渐从“重建轻养”阶段向“建养并重”阶段转变，公众对交通出行也提出了更高的要求，高速公路养护管理面临挑战，养护需求与日俱增，但是由于养护管理工作具备专业性和复杂性，高速公路养护管理存在诸多问题。
如何做好路基、路面、桥梁、隧道、涵洞等高速沿线基础设施资产全要素感知、全寿命管理，打破各养护系统信息孤岛局限性，搭建高速公路数字化管理平台，依托数字孪生技术汇集高速公路养护经验，从“点式数据”向“链条式数据”转变，从而挖掘数据的价值和规律，为养护科学决策由经验驱动向数据驱动转变，更好地全面科学认知高速公路典型病害，探索病害形成机理，制定科学处治方案，研究四新技术应用策略，实现高速公路管理的智能化、信息化、数字化大势所趋。
2 数字孪生在高速公路中的应用价值（一）满足高速养护管理业务需求在数字孪生的应用下，建立高速公路养护管理数据库、病害库、技术库等功能模块，通过对基础设施实物资产转化，实现资产状态可视化的同时，突破多系统数据壁垒，为后续整体养护分析研判，提供可视化数据支撑。
通过多维度的统计分析，一键导出分析报表，为后续公路实际养护决策分析提供支撑。
（二）实现区域站点间可视化管理数字孪生应用之下，得益于3D渲染技术，可以实现对高速公路各区域中心、站点之间可视化管理。
利用系统平台当中丰富的数据信息，如：三维地图、可视化组件等，提供多元化的管理范式，辅助高速公路各管理中心和站点之间的养护管理工作开展，从“点式数据”向“链条式数据”转变，实现数据共享，充分发挥养护技术数据价值，为养护科学决策由经验驱动向数据驱动转变，为常态化管理决策的制定提供支持。
高速公路监控中心综合监控管理平台软件系统技术方案
高速公路监控中心综合监控管理平台软件系统技术方案XX省高速公路省监控中心综合监控管理系统建设技术方案XXX技术有限公司二〇一五年十月目录目录 (2)第1章.项目概述 (8)1.1项目背景 (8)1.2建设原则 (9)1.3设计依据 (10)1.4总体要求 (10)第2章.现状分析 (14)2.1全省高速公路管理体制 (14)2.2省监控中心现状 (16)2.2.1视频联网监控 (16)2.2.2高速公路综合管理平台 (24)第3章.综合监控资源整合方案 (24)3.1视频监控资源整合方案 (24)3.2交通综合信息资源整合方案 (26)3.3GIS平台整合、升级方案 (26)第4章.机构职能与用户职责 (31)4.1省监控中心 (31)4.1.1监控员（日常监控管理值班人员） (32)4.1.2指挥调度人员（重大事件决策管理人员） (32)4.1.3系统管理员（系统维护） (32)4.2管理处监控中心 (33)4.2.1监控员（日常监控管理值班人员） (33)4.2.2指挥调度人员（决策管理人员） (33) 4.2.3系统管理员（系统维护） (34)4.3桥梁隧道管理所 (34)4.3.1监控员（日常监控管理值班人员） (34) 4.3.2系统管理员（系统维护） (35)4.4收费站 (35)4.4.1监控员（日常监控管理值班人员） (35) 4.4.2系统管理员（系统维护） (35)第5章.系统总体设计 (36)5.1系统概述 (36)5.2业务模式设计 (37)5.3技术指标 (37)5.4性能参数 (39)5.5操作系统 (40)5.5.1服务器操作系统 (40)5.5.2工作站操作系统 (42)5.5.3数据库管理系统 (42)5.5.4防病毒软件 (43)第6章.关键技术应用 (43)6.1大数据关键技术 (43)6.2构建总线式的应用系统集成环境 (44) 6.3平台关键技术 (45)6.4电子地图匹配技术 (47)6.5基础数据联机分析处理 (47)第7章.系统架构设计 (48)7.2系统架构托扑图 (49)第8章.中心平台 (50)8.1中心管理服务模块 (51)8.2数据存取服务模块 (51)8.3流媒体服务模块 (52)8.4移动视频服务模块 (52) 8.5中心通信调度服务模块 (52) 8.6协议转换服务模块 (52) 8.7数据采集服务模块 (52) 8.8数据统计服务模块 (53) 8.9事件服务模块 (53)8.10GIS地图服务模块 (53) 8.11日志服务模块 (53)8.12电视墙服务模块 (53)8.13运维管理服务模块 (53) 8.14电话录音服务模块 (54) 第9章.功能计设 (54)9.1信息采集模块 (55)9.2路网监测模块 (57)9.2.1地理信息展示功能 (58) 9.2.2地图数据显示 (59)9.2.3组织机构树 (61)9.2.4实时路况显示功能 (62) 9.2.5收费站运营视频监控 (62) 9.2.7路径分析 (64)9.3人工信息报送模块 (65) 9.3.1交通阻断信息分类 (65) 9.3.2交通阻断信息接收 (66) 9.4息处理模块 (69)9.5应急处置模块 (70)9.5.1应急调度模块 (70)9.5.2事件管理模块 (72)9.5.2.1事件录入 (72)9.5.2.2事件处理 (73)9.5.2.3事件列表 (75)9.5.3应急处置流程管理模块 (75)9.6视频管理模块 (76)9.6.1实时视频 (76)9.6.1.1视频设备展示 (76)9.6.1.2实时图像浏览功能 (77)9.6.1.3监控点信息 (78)9.6.1.4视频调节 (78)9.6.1.5视频设备控制 (80)9.6.1.6预置点调用管理 (81)9.6.1.7视频窗口操作 (83)9.6.2历史图像管理功能 (84)9.6.3收藏夹 (86)9.6.4播放方案 (87)9.6.6电视墙解码播放功能 (88)9.6.7视频设备掉线报警管理 (89)9.6.8视频检索 (90)9.6.9视频联动 (91)9.6.10手机移动监控 (91)9.6.10.1视频播放功能 (91)9.6.10.2设备控制 (95)9.6.10.3图片抓拍 (96)9.6.10.4收藏夹功能 (97)9.6.10.5视频调看历史记录功能 (98) 9.7移动视频管理模块 (100)9.8智能分析模块 (101)9.9统计查询模块 (101)9.10大屏管理模块 (105)9.11机电设备运营维护管理模块 (106) 9.11.1机电设施资产管理 (107)9.11.2动态监管 (108)9.11.3维修管理 (109)9.11.4备品备件管理 (111)9.11.5统计分析 (112)9.11.6辅助管理 (113)9.12业务通讯模块 (113)9.13勤务管理模块 (114)9.13.1值班管理 (114)9.14系统管理模块 (118)9.15电话录音管理模块 (119)9.16信息共享模块 (120)9.17信息发布和交通诱导模块 (122) 9.18隧道管理模块 (124)第10章.系统控制管理 (133)10.1控制时机 (133)10.2控制优先级 (133)10.3控制方式 (133)第11章.平台特点 (134)第12章.建成效果 (135)第13章.运行环境规定 (136)13.1系统软件环境 (136)13.1.1监控中心工作台操作系统 (136) 13.1.2监控中心服务器操作系统 (137) 13.2系统硬件环境 (137)13.2.1平台应用服务器 (137)13.2.2高清视频解码服务器 (139) 13.2.3控制端电脑 (139)13.2.4视频存储设备 (140)13.3网络环境 (141)第1章.项目概述1.1项目背景《XX省交通运输信息化“十二五”发展规划》要求基本建成完善的感知监测体系、信息传输网络、和交通数据资源体系，全面提升全省交通运输行业在电子政务、行业管理、现代物流、公众服务等领域信息化应用水平，初步形成和谐完善交通运输信息化发展环境，逐渐形成“透彻的监测感知、全面的互联互通、智能化分析决策、人性化公共服务”的交通运输信息化发展格局，并确立了“1842”信息化框架，即构建一套基础支撑保障体系、深化八大业务管理领域应用、建设四个综合应用系统、完善内外两大门户、强化信息安全体系建设。
视频网络监控中的综合平台的重要性
视频监控平台一体机的重要性视频综合平台一体机是集视频接入、存储、转发、管理于一体的软硬件设备，采用高性能硬件平台，内嵌视频监控系统软件，可直接实现视频监控的前端接入、媒体调度、视频存储、业务管理、存储管理、设备管理、系统管理等功能。
对于前端设备较多的场合，使用上述模式联网已经不能满足用户方的需求，对于多类型设备联网后功能要求包括设备管理、参数设置、报警分发处理、分布式存储以及后期的分析处理都需要专门的平台软件配合相应硬件服务器群组备完成。
一些增值服务需要在中心管理软件来实现，所以中心管理平台软件相应模块在整个系统中非常重要。
管理平台软件在应用中的特点1、系统负载能力系统负载能力是指平台管理软件能够支持的最大负荷稳定运行的视频监控点数和客户访问数。
这项指标决定了平台软件系统的建设规模。
当前，随着平安城市、金融联网等大型联网项目的实施以及跨地域性联网项目的建设，系统链接的设备越来越多，分控规模也不断扩大，因此整套系统的负载能力决定着联网项目的规模。
为了满足上述需求，在平台软件系统中越来越多的引进了多级目录架构、多服务群组处理功能，以适应大规模联网需求。
2、人性化用户界面以往的一些安防系统软件专业术语较多，影响了一部分普通用户的使用。
所以一个成熟的平台监控系统需要简化用户操作，通过简便的图形化操作使功能菜单更直观，即使是从未接触过的用户都能快速上手。
例如采用web方式访问，通过页面快捷方式进入分级菜单以及充分利用鼠标功能等等，软件系统操作简繁与否在很大程序上影响系统的友好度。
3、简便的调试工具在施工的过程中，往往需要预先对大批量的前端设备进行分配地址和参数设定，如果针对每个设备都要进行单独配置会是一件分厂繁琐的工作，通过使用平台软件中的配置功能，就可以实现对前端设备的批量设置修改，一方面可以大量节省调试时间，另一方面可以确保设定的一致性，提高前端产品的调试成功率。
4、功能模块化组合由于前端设备在选用上比较灵活，分为PC式数字硬盘录像机、嵌入式DVR、视频服务器、网络摄像机等产品，因此在功能模块上可以根据需求配备不同的模块，例如客户端的基础上增加用户验证服务器、数字矩阵服务器、流媒体转发服务器等组件即可组成总和管理平台系统。
视频网络监控中的综合平台的重要性
视频监控平台一体机的重要性视频综合平台一体机就是集视频接入、存储、转发、管理于一体的软硬件设备,采用高性能硬件平台,内嵌视频监控系统软件,可直接实现视频监控的前端接入、媒体调度、视频存储、业务管理、存储管理、设备管理、系统管理等功能。
对于前端设备较多的场合,使用上述模式联网已经不能满足用户方的需求,对于多类型设备联网后功能要求包括设备管理、参数设置、报警分发处理、分布式存储以及后期的分析处理都需要专门的平台软件配合相应硬件服务器群组备完成。
一些增值服务需要在中心管理软件来实现,所以中心管理平台软件相应模块在整个系统中非常重要。
管理平台软件在应用中的特点1、系统负载能力系统负载能力就是指平台管理软件能够支持的最大负荷稳定运行的视频监控点数与客户访问数。
这项指标决定了平台软件系统的建设规模。
当前,随着平安城市、金融联网等大型联网项目的实施以及跨地域性联网项目的建设,系统链接的设备越来越多,分控规模也不断扩大,因此整套系统的负载能力决定着联网项目的规模。
为了满足上述需求,在平台软件系统中越来越多的引进了多级目录架构、多服务群组处理功能,以适应大规模联网需求。
2、人性化用户界面以往的一些安防系统软件专业术语较多,影响了一部分普通用户的使用。
所以一个成熟的平台监控系统需要简化用户操作,通过简便的图形化操作使功能菜单更直观,即使就是从未接触过的用户都能快速上手。
例如采用web方式访问,通过页面快捷方式进入分级菜单以及充分利用鼠标功能等等,软件系统操作简繁与否在很大程序上影响系统的友好度。
3、简便的调试工具在施工的过程中,往往需要预先对大批量的前端设备进行分配地址与参数设定,如果针对每个设备都要进行单独配置会就是一件分厂繁琐的工作,通过使用平台软件中的配置功能,就可以实现对前端设备的批量设置修改,一方面可以大量节省调试时间,另一方面可以确保设定的一致性,提高前端产品的调试成功率。
4、功能模块化组合由于前端设备在选用上比较灵活,分为PC式数字硬盘录像机、嵌入式DVR、视频服务器、网络摄像机等产品,因此在功能模块上可以根据需求配备不同的模块,例如客户端的基础上增加用户验证服务器、数字矩阵服务器、流媒体转发服务器等组件即可组成总与管理平台系统。