数字孪生智慧高速公路可视化运维系统方案

建设背景

截至2021年底，全国高速公路总里程已达到16.91万公里，居世界首位。自2019年开始，国家政策频出，印发了《交通强国建设纲要》(2019)、《国家综合立体交通网规划纲要》(2021)、《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》(2022)等文件，对高速公路的智能化水平提出了新的要求。随着信息化技术的快速发展和供给侧改革的持续推进，国内高速智能化试点项目越来越多，我国高速公路正朝数字化、网络化、智能化、智慧化等方向发展，逐步形成了“智慧高速公路”的科技理念。

系统概述

广义智慧高速： 是在土地资源趋近饱和的条件下，为满足日益增长的交通需求，通过智能化的传感、通讯、人工智能研判等手段而大幅提高高速公路通行能力，满足新一代驾驶工具应用要求的全新技术形态。

狭义智慧高速： 是指运用现代信息技术和互联网思维，使得路网具备“可知、可测、可控、可服务”的能力，实现路网运行更安全、公众出行更便捷舒适、交通管理更科学智能、道路经济更加绿色的智慧高速公路。

系统功能

综合态势监测

集成地理信息系统、视频监控系统、高速公路各业务系统的数据。综合监测高速工程建设、道路管理养护、通行状态、ETC使用状况、交通信息、交通事故、日常管理、收费经营等要素综合监测。高速公路路网中断率、拥挤度、环境指数、节点通阻度、通道运行指数等多维度指标可视化分析。掌握高速的整体运行状况。

车辆通行监测

·车辆流量监测

支持对车流量、平均车速等数据进行多维度监测分析，实现车流量的科学监测评估。

·两客一危监测

支持集成视频监控、卡口、车辆GPS、RFID等系统数据，实时可视化监控“两客一危”车辆的位置、速度、流向、运行轨迹，可视化报警车辆超速、偏航等异常状态;支持查询具体车辆的详细信息，如车牌号、车辆类型、单位、运单信息。实现两客一危车辆的全方位运行监控。

·智能卡口监测

支持整合各卡口系统实时收集的图像信息，可以对违反超车、超速行驶、违反倒车、无故占用紧急车道等违反行为和事故车辆、黑名单车辆等重点车辆进行可视化监视警报。公安交通管理实战部门进行车辆违反检查、检查控制的能力和效率！

天气预警监测

支持接入气象局天气监测数据，有效结合智能分析、智能研究判断技术，预警狂风、暴雨、冰雹、雾等恶劣天气。帮助高速管理人员及时采取对策优化路网，提高高速安全通行效率。

勤务状态监测

支持对勤务人员的在岗数量、位置、管辖区域等信息进行可视化监测，可点选查询勤务人员的详细信息，直观展示勤务人员工作状态，为人员管理和指挥调度提供支持。

建设工程监测

在建工程的分布、工程概况(规模、工期、投资规模、参建单位等)、工程进度、人员、重要指标等信息，通过丰富的可视化分析手段进行综合监测分析;对重点工程周边环境、工程全貌和内部结构进行三维显示，对重点工程区域实时态势进行综合监测，辅助管理者精确掌控重点工程运行状态。

高速运维监测

·机电设备运维监测

支持各机电设备位置、类型、运行状态监控，异常态势智能预警告警，设备详细信息查询，直观掌握设备运行状态。

·路政养护管理监测

支持对路段的起终点、养护面积、里程、进度等进行直观呈现，对历史养护情况、材料使用、费用等数据进行分析研判。

智能巡检监测

支持整合前端视频检测系统，有效结合视频智能分析、智能定位、智能判断技术，可视化监测道路拥堵点、隐患点、事故点、行人、动物、异常物体、恶劣天气等情况。实现异常情况的实时报警和快速显示，智能提取异常点周边监控视频，有效提高高速安全通行效率。

路网监测系统

·路网运行监测

侧重对按照逐小时、逐天等具体时间跨度的态势分析，包括对交通流、设施设备状态、重点路段、重点车辆、交通气象、养护作业、拥堵、超限超载的态势感知和分析;

·路网动态预警

侧重对某个具体时刻的状态预警，预警来源于对路网运行监测过程中监测到的具体事件的专项预警，包括交通事件、设施设备、危险路段、危险车辆、逃漏费、严重拥堵、检测事件视频等影响高速公路安全通行的各类因素进行预警；

·路网运营管理

侧重对整合运营相关各类数据资源，打通现有系统数据应用壁垒，形成基于高速公路运营管理的全量数据，包括投资收入、主营业务成本、交通事故、环境监测等内容;

……

开发平台

智慧高速公路可视化云控平台系统，通过对高速公路的全要素状态感知、打通数据底座，实现数据的精准感知与互联互通，有效支撑路段业务的过程管理，将高速公路中的“人、车、路、环境”等因素，综合整合到智慧高速公路可视化云控系统中，实现对高速公路的全方位管控，提升通行效率、保障行驶安全。

建设价值

基于数维图Sovit2D、Sovit3D可视化开发平台，结合5G、云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术，建立互联闭环的智慧高速交通体系，使能高速行业数字化和智能化，实现车、路、使用者和管理平台的互联闭环协同，从而解决高速的安全、效率、成本和体验四大核心问题。

总结

高速公路，作为支撑全国经济发展的重要支柱，一直是智能交通建设的重点内容。数字化是智慧高速的基础，主要重点在路网的感知+认知，在感知认知的基础上，逐步构筑智慧路网，最终实现人车路互信协同。围绕“全路网感知、全方位服务、全天候通行、全过程管控、全数字运营”的建设总目标，不断提升高速公路的安全、效率、服务及管理水平，助力智慧高速的数字化转型升级。

本文主要介绍了Sovit2D和Sovit3D在高速公路交通智慧化系统开发中的实践应用，从智慧高速公路综合管理平台系统的Web组态、三维可视化等多方面，进行快速高效的可视化开发，为智慧高速解决方案提供商及软件开发公司提供全面的技术支持。

审核编辑 黄昊宇