智慧公路综合管理系统数字孪生实现智慧交通可视化

　　一、概述
1.建设背景
 国务院颁布《交通强国建设纲要》、《国家综合立体交通网规划纲要》《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，交通运输部颁布《交通运输标准化“十四五”发展规划》《数字交通“十四五”发展规划》、《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021—2025年)》等文件指出：

　　（1）“十四五”期间提升公路智能化管理水平。
       推动公路感知网络与公路基础设施建设养护工程同步规划、同步实施，提升公路基础设施全要素、全周期数字化水平。增强在役基础设施检测监测、评估预警能力。开展对跨江跨海跨峡谷等长大桥梁结构健康的实时监测，提升特长隧道、隧道群结构灾害、机电故障、交通事故及周边环境风险等监测预警和应急处置技术应用水平。建设监测、调度、管控、应急、服务一体的智慧路网平台，深化大数据应用，实现视频监控集成管理、事件自动识别、智能监测与预警、分车道管控、实时交通诱导和路网协同调度等功能。
（2）提升公路智慧化服务水平。
       推广交通突发事件信息的精准推送和伴随式出行服务，在团雾、冰冻多发区域研究推进车道级雾天行车诱导、消冰除雪等应用，支持重点路段全天候通行。推进高速公路电子不停车收费(ETC)系统应用，推进与公路运行监测等数据融合，全面提升公路信息服务水平。准确定位车辆位置，提供“一键式”智能应急救援服务。提升服务区智能化水平，完善智能感知设施，为充换电设施建设提供便利，建设服务区综合信息平台，实现大数据在运营管理、安全应急、信息服务等应用。逐步丰富车路协同应用场景。
（3）推进综合交通大数据中心体系建设。
　　打造综合交通运输“数据大脑”。建强综合交通运输信息平台，增强综合交通运输运行动态掌控和突发事件应急指挥能力。 
2.必要性分析
　　交通运输信息化规划指出，要推动跨部门数据融合和资源共享开放，加快提升交通运输运行监测与应急处置能力，完善各省路网运行监测体系，强化与路政、养护、应急、交通量调查等相关系统衔接，与公安、气象、国土资源等部门之间的信息共享，提升道路运输安全协同防控能力，综合运用各类信息资源，加强综合运输服务能力和运行动态监测分析，重点推进信息采集和监测设施与交通运输基础设施工程同步规划、同步建设和改造，保障交通运输安全。
　　依据交通运输部门相关规划，应紧紧围绕“营造安全可靠集成环境、构建智能感知监测网络、提升行业数据应用效能、实现行业管理在线协同、推进综合交通协调运行、提供综合优质信息服务”六个方面开展工程建设，重点打造交通运输基础设施、客货运载装备、交通运输运行状态的信息监测、采集和处理的智能感知监测网络，智慧交通云平台、智慧交通数据中心平台，行业管理在线协同应用、综合决策分析和应急处置应用、交通出行和物流信息服务应用等的行业信息化工程。
　（1）提升行业监管水平
　　交通信息化行业的先行者们的实践表明，加强交通基础设施建设，构建行业基础数据库，实行重点路段运行状况的动态监测等可以有效提升行业监管水平。相比之下，传统方式下的交通管理呈现出延时长、效率低、监管被动、调度困难等不足之处，因此，有必要实施交通管理的即时、高效、主动、协调建设，通过建立健全的交通信息采集、存储、分析、应用，以支撑行业管理决策，提升公路监管水平。　　（2） 提升公众服务水平
　　道路建设和维护的最终受益者是广大的交通参与者，道路建设也是公众服务的内容之一。通过公众信息采集平台搭建，建立群众满意的现代化交通系统;通过建设信息发布媒介设施，主动将人流量、道路通阻、气候情况、应急处置策略等信息分享至旅客，提高出行公众对道路运营机构服务的满意度，提升道路运营机构的公众服务水平。
　　（3）提升交通应急处置水平
　　应急处置水平是公路服务水平的一个重要体现点，提升应急处置水平也是信息化旅游建设的一个重要目标。通过建设智能事件检测、多途径事件实时上报、快速事件定位和应急处置共享一体化系统，实现事故和紧急情况的智能感知，通过不断积累案例，逐渐完善应急预案体系，再通过信息发布媒介，在应急时刻将应急处置方案推送至旅客和其他交通参与者，提醒公众配合协调应急指挥和交通组织，群策群力提高应急处理效率。
　　（4） 完善路网管理监测体系
　　路网管理体系包含道路运行监测、应急处置、出行服务、管理体制机制等内容。在现有路网运行管理政策制度和应急预案等的基础上，通过建设路网运行信息化基础设施，用互联网和专网将道路前端与监测管理平台进行互联互通，建立交通运输行业信息交换共享机制，充分利用行业要素数据，指导行业建设规划，逐步完善路网管理体系。
　　二、亿维锐创智慧公路综合管理系统总体思路
　　1. 亿维锐创智慧公路综合管理系统 总体框架
　　以交通运输部出台的智慧交通相关政策为导向，立足公路管理体制和业务需求，以实现“智慧监测、智慧管理、智慧决策、智慧服务”为目标，按照“目标导向、模块推进、示范引领、市场驱动”的原则，以多维感知能力的公路交通基础设施、互联网+智能交通、物联网智能自动化等技术为驱动，以方便公众出行、提高运输效率、增进交通安全、加强环境保护为切入点，集成传统监测设备、智能物联网终端，结合互联网+大数据等多种数字化采集手段，统筹融合多元异构数据资源，实现全新价值数据挖掘;整合业务应用，实现交通掌控精细化;构建智慧交通体系的“大脑”，实现决策的全面监管，提供多元化个性化的服务。
　　亿维股份智慧公路综合管理系统涵盖信息采集、大数据处理研判、情报信息交互、视频联网管理、路网检测协调管理、公众信息服务、统计查询、数据备份和系统恢复、设备管理、系统安全，预留共享接口等模块。
　　2.亿维锐创智慧公路综合管理系统设计原则
　　结合项目的各项实际条件和运营现状，拟从全天候实时道路监控、路面状况信息快速采集、路面状态准确判定、道路结冰积雪预警及处置、自动化系统控制、可视化全局管理等方向出发，兼顾环保友好、维管便捷目标，实现分宜重要通行公路的先进、智能、安全、畅通建设。
　　信息化建设要适应新技术、新产品的发展趋势，确保具有：
　　（1） 先进性原则
　　在设计阶段，就应该选择先进和成熟的技术作为整体系统的技术架构。在各个子系统的技术路线的选择、到设备的选型，再到如建立开发技术体系的架构，都将充分考虑这一原则。
　　（2） 可靠性原则
　　系统设计采用相对性能稳定的设备和相对成熟的技术，突出可靠性，尽量减少系统的潜在风险，确保系统能够长期稳定可靠地运行。尤其是原始数据采集端的采集设备和数据传输方式和设备，这将是本系统注重设计考虑的重点。
　　（3） 实用性原则
　　满足新的管理机制的运行，依据具体需求，为管理人员和游客提供实用的多途径、多终端、多方式的信息服务。增强实用性一个行之有效的方法就是增强软件界面设计环节的人机互动和用户体验。
　　（4）安全性原则
　　考虑到公众信息发布也是系统不可缺少的组成部分，在用户认证安全，操作安全，数据库安全， 网络安全等方面必须符合国家、行业、部门的相关安全管理规定，同时，要通过运用安全技术、部署安全产品、建立安全制度来保证整个系统信息安全。
　　（5） 开放性原则
　　系统建设满足今后的扩展与功能的扩充，也要满足与相关部门将来数据共享时的预留数据接口，包括与其他行业、部门和第三方平台的业务系统的数据接口。
　　3.亿维锐创智慧公路综合管理系统设计依据
　　（1）  国家相关标准和规范
　　《道路交通标志和标线》(GB5768-2009);
　　《公路交通安全设施设计规范》(JTD-D81-2006);
　　《机动车号牌自动识别系统》(GB/T28649);
　　《视频安防监控系统工程设计规范》(GB 50395-2007);
　　《系统接地的型式及安全技术要求》(GB14050-93);
　　《冰雪天气公路通行条件预警分级》(GB/T 31443-2015);
　　《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009);
　　《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343-2012);
　　《电动汽车充换电设施电能质量技术要求》GB/T29316-2012;
　　《动态公路车辆自动衡器》(GB/T 21296-2007);
　　《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013);
　　《建筑与桥梁结构监测技术规范》(GB 50982-2014);
　　《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);
　　（2） IT 信息化相关标准和规范
　　《计算机软件文档编制规范》(GB 8567-2006);
　　《信息技术开放系统互连网络层安全协议》(GB/T17963);
　　《综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2007)。
　　（ 3 ） 交通行业相关标准和规范
　　《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》(JT/T794-2011);
　　《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》(JT/T 1037-2016);
　　《动态公路车辆自动衡器检定规程》(JJG907);
　　《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011);
　　《全国公路网管理与应急处置平台建设指导意见》(交公路发(2009)713 号);
　　《公路网运行监测与服务暂行技术要求》(交通运输部 2012 年第 3 号公告)。
　　（ 4 ） 建筑行业相关标准和规范
　　《边坡工程勘察规范》(YS5230-96);
　　《结构健康监测系统设计标准》(CECS 333:2012);
　　《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003);
　　《岩土工程监测规范》(YS5229-96);
　　《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97);
　　《桥梁设计图纸、检测报告》;
　　《民用工业建筑电气设计规范》(JGJ/T 16-2008);
    　（ 5 ） 公安交警相关标准和规范
　　《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》(GA/T995);
　　《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832-2014);
　　《安全防范工程程序与要求》(GA/T75-94)。

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