大數(shù)據(jù)技術在高速公路管理中的應用

張威

關鍵詞：大數(shù)據(jù);高速公路;智能化;應用

1背景

隨著人們生活質(zhì)量的提升，我國高速公路的通車里程在逐年增加，這對于促進區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)同發(fā)展有著非常積極的作用。然而，隨著車流量的增加，高速公路在發(fā)展的過程中也面臨一定的壓力，如交通擁堵、交通事故以及車輛逃費等情況屢見不鮮，不僅影響了高速公路的通行率、整體使用價值，同時在很大程度上提高了高速公路的維護和管理成本，為相關管理部門帶來了一定的經(jīng)濟負擔。鑒于此，主動順應時代的發(fā)展、大力發(fā)展智慧交通、將更多先進的技術應用于高速公路管理過程中進而構建智慧交通運營管理體系，將在高速公路發(fā)展過程中起到越來越重要的作用。通過對路況信息進行實時采集，并且通過系統(tǒng)對所獲得的數(shù)信息進行總結與深入分析，實現(xiàn)高速公路的統(tǒng)一化監(jiān)控、預警、協(xié)調(diào)與指揮，在減輕工作人員工作壓力的同時，也降低了人力成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制與分析，還能夠為人們提供更加便捷化、人性化的服務。因此，加強大數(shù)據(jù)技術在高速公路管理中的應用是十分必要的。

2交通大數(shù)據(jù)的特點分析

在大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路管理過程中，高速公路在運營和管理的過程中也產(chǎn)生了十分龐大的數(shù)據(jù)信息，包括收費數(shù)據(jù)信息、交通監(jiān)控數(shù)據(jù)信息、調(diào)度信息、視頻卡口信息、日常運營數(shù)據(jù)信息等。

2.1數(shù)據(jù)量大

高速公路所承載的車流量較大，特別是在節(jié)假日期間的往來車輛眾多，導致整個高速公路所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模較為龐大。在所有的交通大數(shù)據(jù)中，只有1/10是結構化數(shù)據(jù)，其余都是非結構化數(shù)據(jù)，且每天都在呈現(xiàn)出持續(xù)性增長的態(tài)勢。

2.2數(shù)據(jù)類型較多

在大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路管理的過程中，信息系統(tǒng)所能夠收集到的數(shù)據(jù)種類是非常多樣化的，包括文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等各種形式，且不同數(shù)據(jù)包含了不同的業(yè)務范圍，如道路養(yǎng)護、公路收費、公路管理等，類型十分多樣化。

2.3數(shù)據(jù)價值低

高速公路的車流量十分巨大，交通大數(shù)據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)量也十分龐大，但是在實際情況中能夠真正被有效應用數(shù)據(jù)只占據(jù)了很小的一部分。所以，從整體效果上來看，目前高速公路大數(shù)據(jù)的應用價值并不太高，很難從海量的數(shù)據(jù)中挖掘到大量有用的數(shù)據(jù)信息，且不能用于高速公路信息化的建設和發(fā)展。

3大數(shù)據(jù)技術在高速公路管理中的應用分析

面對大數(shù)據(jù)技術在高速公路管理中應用的特點和現(xiàn)狀，為了能夠有效提高高速公路的信息化發(fā)展水平，應當加強大數(shù)據(jù)技術的進一步應用，充分發(fā)揮技術的優(yōu)勢，同時提升高速公路管理中各項業(yè)務的水平，促使高速公路向著更加現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

3.1交通狀況實時分析

對交通狀況進行實時分析是大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路的重要體現(xiàn)之一，是高速公路信息化建設和發(fā)展過程中的重要組成部分。

為了更加全面、詳細地掌握高速公路各個路段的交通數(shù)據(jù)信息，應當在條件允許的情況下，適當增加交通數(shù)據(jù)息采集點的布置密度、覆蓋范圍等，并且保證數(shù)據(jù)信息的實時傳遞和同步分析。與此同時，還應當加快5G網(wǎng)絡的全面普及速度，除了大數(shù)據(jù)技術、云計算技術等先進技術的應用之外，還需要將人工智能的深度分析以及專家決策等功能進行進一步應用，以便能夠?qū)崿F(xiàn)對高速公路交通狀況的實時、準確且全面的分析。

3.2車輛逃費稽查

在高速公路管理的過程中，車輛逃費不僅會影響管理部門的運營收益，還可能會為人們帶來更多的安全風險。當前，我國高速公路常用的車輛逃費稽查方式和手段多數(shù)都是在高速公路的進口以及出口安裝抓拍設備、電子識別設備等，效率較低。而將大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路的運營管理系統(tǒng)中后，在一定程度上優(yōu)化了車輛逃費稽查的整體效果。

（1）對套牌車輛進行分析。在收費站、服務區(qū)等地方都有相應的監(jiān)控設備，可以對車輛信息進行采集，包括車輛的型號、顏色、車牌、進入和出去的時間等信息，并且能夠?qū)崟r將這些數(shù)據(jù)信息傳人系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，再利用大數(shù)據(jù)技術、云計算技術等發(fā)現(xiàn)使用同一車牌號的其他類型的汽車，并且根據(jù)各種信息的對比來判斷是否存在套牌的可能，再根據(jù)信息的對比來提取車輛信息，做出進一步的跟蹤和調(diào)查，及時發(fā)出警報，以攔截套牌車輛。

（2）對頻繁過車情況進行分析。為了能夠有效判斷是否存在車輛調(diào)換的情況，可以通過大數(shù)據(jù)技術來分析頻繁過車的情況。例如，在收集了車輛本身的信息之后，如果發(fā)現(xiàn)同一個車牌的車輛在短時間內(nèi)多次通過同一個收費站，則可以根據(jù)其頻率來判斷，再通過互聯(lián)網(wǎng)來將該車輛的信息發(fā)送給該收費站，派遣相關工作人員對其進行更加深入的調(diào)查，以嚴厲打擊逃費等違法行為。

3.3公共出行服務

（1）提示功能。車輛在高速公路行駛的過程中，應用大數(shù)據(jù)技術能夠起到良好的提示功能和作用，根據(jù)駕駛?cè)藛T的需求來提供多種便捷性的信息服務。例如，當車輛靠近收費站的時候，系統(tǒng)可以自動提示收費站的空車余位、下一站的距離：路邊測速裝置則可以隨時提醒駕駛?cè)藛T是否超速等。

（2）高速公路收費。ETC是目前高速公路智能交通系統(tǒng)服務功能之一，使用范圍很廣，相較于傳統(tǒng)的人工收費而言，它為人們的出行帶來了極大的便利。目前，ETC功能所能夠提供的服務還有限，因此建議全國聯(lián)網(wǎng)ETC與手機NFC功能結合到一起，并且與運營數(shù)據(jù)信息有機結合，利用數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘技術等對車流量信息、出行頻率、客貨運輸、分布特征以及附屬消費等進行整合處理，為相關運營管理單位提供更加全面的服務。隨著高速公路ETC收費模式的大力推行和普及，高速公路聯(lián)網(wǎng)收費技術也得到了高速發(fā)展，將數(shù)據(jù)信息進行產(chǎn)業(yè)化處理，能夠有效降低高速公路建設和運營過程中產(chǎn)生的資金風險，進一步提高高速公路管理的整體水平。

（3）服務區(qū)管理。我國高速公路管理過程中所采取的方式多數(shù)都是全立交、全控制的方式，車輛在高速公路行駛的過程中，基本上與外界是隔絕的狀態(tài)，雖然這種模式方便了高速公路管理和車輛的出行，但是卻在很大程度上無法滿足司機以及乘客的基本需求。鑒于此，高速公路服務區(qū)的出現(xiàn)、建設、個性化發(fā)展等在很大程度上滿足了司乘人員的個性化需求。為了能夠進一步提升高速公路服務區(qū)的服務水平，應當將大數(shù)據(jù)技術應用于其中，對服務區(qū)不同時段所分布的人數(shù)、流動情況、消費情況等進行數(shù)據(jù)信息的收集和整合，管理人員可以對場內(nèi)進行實時調(diào)度和管理，了解顧客的個性化需求，根據(jù)顧客的需求來不斷完善服務區(qū)的基礎配套設施、服務方式等，以實現(xiàn)服務區(qū)運營管理的信息化與高效化。

3.4道路安全管理

近年來，我國高速公路上交通事故的發(fā)生率始終居高不下，導致的傷亡率依然較高，這與高速公路道路安全管理有著不可分割的關系，特別表現(xiàn)在安全意識薄弱、執(zhí)行能力較差、信息傳播受阻、安全宣傳力度不夠等方面。

在實際情況中，高速公路安全管理借助大數(shù)據(jù)技術也實現(xiàn)了全面升級和優(yōu)化，很多先進的傳感器、視頻監(jiān)控設備、通信設備等都被廣泛應用于高速公路安全管理中，建立了全方位、多角度、全天候?qū)崟r的安全管理系統(tǒng)。通過大數(shù)據(jù)技術的應用能夠?qū)嚵髁壳闆r、天氣變化情況、路面交通情況、車輛事故等多個方面進行監(jiān)控，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，則可以通過車聯(lián)網(wǎng)、交通廣播等多個渠道來向民眾傳遞信息。除此之外，大數(shù)據(jù)技術的應用還為緊急救援提供了有效支持，通過緊急救援系統(tǒng)，當事故發(fā)生時，可以通過視頻求救、可視電話等方式與救援人員進行緊急聯(lián)系，從而提高緊急事故的救援效率，全面降低高速公路的車輛事故傷亡率。在大數(shù)據(jù)技術的支持之下，車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用在很大程度上提高了高速公路交通安全的可靠性。

將大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路管理的過程中，能夠有效針對常見的問題進行數(shù)據(jù)采集、分析、預處理和追蹤等，并且通過算法來選擇合適的方式對系統(tǒng)進行優(yōu)化、對問題進行合理解決，這是一個周而復始的閉環(huán)管理和控制方法，有利于促進高速公路安全管理的良性循環(huán)。

3.5道路養(yǎng)護管理

近年來，高速公路基礎設施建設的范圍在逐漸擴大，為地區(qū)經(jīng)濟效益的增長帶來了極大的幫助。但是，不斷擴大的高速公路基礎設施建設也為相應的道路養(yǎng)護和維修工作帶來了一定的難度。部分地區(qū)道路養(yǎng)護和維修的數(shù)據(jù)無法及時上傳，導致高速公路安全性與可靠性受到了一定的影響。鑒于此，將大數(shù)據(jù)技術應用于高速公路道路養(yǎng)護和維修工作中，能夠利用交通大數(shù)據(jù)實現(xiàn)道路維修與養(yǎng)護相關信息的實時共享，相關部門可以及時獲取道路養(yǎng)護相關數(shù)據(jù)和具體實施的情況，而相關管理部門也可以對公路養(yǎng)護工作的展開情況進行監(jiān)督與定期檢測。除此之外，利用大數(shù)據(jù)技術可以進一步提高道路養(yǎng)護的精細化管理水平。例如，由于以往的數(shù)據(jù)信息保存并不完整，所以很多時候無法快速鎖定問題發(fā)生的原因，進而影響了道路養(yǎng)護和修復的整體效果。而在大數(shù)據(jù)技術的支持之下，道路養(yǎng)護部門可以根據(jù)系統(tǒng)中現(xiàn)存的數(shù)據(jù)信息對問題進行追蹤，及時找到道路使用過程中產(chǎn)生問題的原因，進而根據(jù)原因?qū)ΠY下藥，使道路養(yǎng)護工作更加精細化、有針對性。

4結束語

高速公路建設與發(fā)展與大數(shù)據(jù)技術之間的深度融合是智慧交通發(fā)展的必經(jīng)之路。為了能夠有效促進大數(shù)據(jù)技術與高速公路管理之間的有機融合，相關管理部門應當加強信息化系統(tǒng)建設，并且引進、研發(fā)更多先進技術，依靠大數(shù)據(jù)技術的優(yōu)勢來實現(xiàn)對路況的實時監(jiān)控、逃費車輛的稽查追蹤、提供更加完善的公共出行服務、提升道路安全管理的綜合水平、提高道路養(yǎng)護管理的整體效果等。在未來的發(fā)展過程中，除了對上述幾方面加以重視之外，還應當從技術層面、系統(tǒng)建設層面、應用功能拓展方面、系統(tǒng)穩(wěn)定運行方面人手，讓大數(shù)據(jù)技術能夠在高速公路管理中發(fā)揮出更加出色的作用，為高速公路的綜合管理和發(fā)展奠定堅實的技術基礎。