陳喆：構(gòu)建聯(lián)合創(chuàng)新平臺，共創(chuàng)智慧公路大數(shù)據(jù)開放新生態(tài)
發(fā)布時間：2021-05-17 16:01
編者按：4月22日至23日，第二十三屆中國高速公路信息化大會暨技術(shù)產(chǎn)品展示會在蘇州國際博覽中心隆重舉行。本次大會由中國公路學(xué)會主辦，《中國交通信息化》雜志承辦。
在22日下午的管理論壇上，廣東聯(lián)合電子服務(wù)股份有限公司首席信息官陳喆發(fā)表了題為《廣東聯(lián)網(wǎng)中心智慧高速大數(shù)據(jù)拓展應(yīng)用實踐》的報告。陳喆表示，大數(shù)據(jù)在智慧高速中的創(chuàng)新應(yīng)用已取得初步成效。當(dāng)前要做的是構(gòu)建聯(lián)合創(chuàng)新平臺，攜手業(yè)內(nèi)合作伙伴共創(chuàng)智慧公路大數(shù)據(jù)開放新生態(tài)。以下為陳喆的現(xiàn)場演講內(nèi)容，《中國交通信息化》作了不改變原意的編輯及整理。
陳喆進(jìn)行題為《廣東聯(lián)網(wǎng)中心智慧高速大數(shù)據(jù)拓展應(yīng)用實踐》的報告 2020年5月，廣東省交通運輸廳正式印發(fā)《廣東省高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2020-2035年）》里面提及，到2035年，廣東高速公路達(dá)到1.5萬公里，形成布局科學(xué)、覆蓋全面、功能完善、安全可靠的高速公路網(wǎng)絡(luò)。高速公路網(wǎng)的迅猛發(fā)展沉淀了哪些數(shù)據(jù)資源？怎樣才能把這些數(shù)據(jù)資源充分利用起來，服務(wù)于高速運營和社會？智慧高速大數(shù)據(jù)拓展應(yīng)用場景如何呈現(xiàn)？未來我們還可以通過怎樣的模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值最大化？接下來我就這些問題跟大家探討分享。 一、高速公路數(shù)據(jù)資源的產(chǎn)生
截至2021年1月，廣東高速公路日均車流量達(dá)642萬，ETC用戶占比近69%；客車日均車流量達(dá)482萬，ETC用戶占比72%；貨車日均車流量達(dá)160萬，ETC用戶占比近53%。高速公路的單車道年平均日交通量達(dá)767萬PCU，日均貨運周轉(zhuǎn)量達(dá)22.24億噸/公里。車流量持續(xù)增長的同時，全省高速公路網(wǎng)亦得到進(jìn)一步完善。目前廣東省共有161條高速公路建成通車，高速公路總里程10600公里，路網(wǎng)密度達(dá)5.86公里/百平方公里，其中大灣區(qū)共有74條高速公路建成通車，高速公路總里程2851公里，路網(wǎng)密度達(dá)10.18公里/百平方公里。
高速公路路網(wǎng)的逐步完善，車流量的迅猛增長，包括高速公路信息化建設(shè)過程中的每一個環(huán)節(jié)，都在不停地產(chǎn)生數(shù)據(jù)。尤其是取消省界收費站后，隨著ETC門架系統(tǒng)的建設(shè)投運，高速公路管理顆粒度越來越精細(xì)，由原來僅局限于站與站之間，到現(xiàn)在實現(xiàn)高速公路主線全覆蓋，隨之帶來的，是數(shù)據(jù)呈幾何倍激增。可以這樣說，取消省界站一年以來產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，是過去15年的兩倍。 截至目前，粵通卡用戶總量已達(dá)2200萬，出入口、門架、牌識、入口治超、出口查驗等聯(lián)網(wǎng)收費數(shù)據(jù)體量達(dá)1.5億條/天，還有就是取消省界站以來，產(chǎn)生的出入口流水、門架流水、牌識流水、治超稱重流水、拆分結(jié)算流水等通行數(shù)據(jù)體量達(dá)56TB。這些數(shù)據(jù)體量大，類型多，但僅僅擁有這些數(shù)據(jù)無法對高速公路運營管理提供幫助，如何讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值，借以提高交通運行效率及整體效益是管理者迫切需要解決的問題。 二、大數(shù)據(jù)在智慧高速中的創(chuàng)新應(yīng)用
高速公路產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)需要一個統(tǒng)一的平臺進(jìn)行集中管理。為此，我們秉承“服務(wù)、創(chuàng)新、高效”的企業(yè)理念，圍繞“廣東省交通集團(tuán)數(shù)據(jù)中心”的戰(zhàn)略定位，堅持技術(shù)攻關(guān)、自主創(chuàng)新，打造了一個以云計算、大數(shù)據(jù)為主體，集數(shù)據(jù)、算法和功能為一體的智能化生產(chǎn)輔助平臺——高速公路數(shù)字化運營大數(shù)據(jù)賦能平臺。平臺通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分門別類的存儲分析，并以微信小程序、SAAS服務(wù)、API網(wǎng)關(guān)、便攜終端等輸出形式，面向高速公路管理者、營運者及出行者提供流量分析、運行監(jiān)測、結(jié)算對賬、輔助稽核、特情處理、數(shù)據(jù)補(bǔ)傳、流量預(yù)測、交安預(yù)警等創(chuàng)新服務(wù)，把新一代信息技術(shù)與高速公路“安全、高效、可控、智能”發(fā)展需求進(jìn)行有效融合，構(gòu)建新型高速公路信息化技術(shù)形態(tài)。目前已應(yīng)用到不同場景，并取得初步成效。 依托大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿技術(shù)，針對主線、出入口及重點路段車流量、片區(qū)流量趨勢、節(jié)假日流量趨勢等維度對車流量進(jìn)行全面分析、統(tǒng)計，并實時報送給交通運輸部、省交通運輸廳、省交通集團(tuán)、交警部門，為正確引導(dǎo)車流，緩解擁堵，以及后期的流量預(yù)測工作提供科學(xué)精準(zhǔn)的支撐。 一是新能源車的流向分析。對新能源車行駛的重點路段、行駛路徑、行駛流向等數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，可以給到充電樁公司，為充電樁投放數(shù)量、投放區(qū)域等決策提供參考。 另一個維度是里程比例。這里說的“里程”，指的是車輛駛離高速公路收費站出口時產(chǎn)生的累計行駛里程。通過統(tǒng)計在一定里程區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生的車流量比例，結(jié)合車輛在路網(wǎng)內(nèi)的行駛路徑，判斷車輛出發(fā)點所在區(qū)域的交通吸引力。舉個簡單的例子：如下圖所示，廣州10公里以內(nèi)的車流量較大，而粵西地區(qū)20-40公里的車流量較大，由此可以初步推斷：廣州近程車流多，區(qū)域交通吸引力較大；相比之下，粵西地區(qū)遠(yuǎn)程出行車流多，區(qū)域交通吸引力較小。這對于整個路網(wǎng)資源調(diào)配具有實際的指導(dǎo)意義。 路網(wǎng)運行監(jiān)測應(yīng)用主要通過整合路網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)信息，對整體路網(wǎng)運行狀況進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測、應(yīng)急處置和數(shù)據(jù)分析。功能模塊有以下兩大部分：一是設(shè)備監(jiān)測。高速公路路段單位及收費站工作人員使用該系統(tǒng)可以方便地管理車道、ETC門架、通信等機(jī)電設(shè)備的實時狀態(tài)及運行情況，將設(shè)備故障信息及時上傳，并根據(jù)設(shè)備的綜合狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)險預(yù)警。 二是路費核算與結(jié)算對賬。取消省界收費站后，全國高速公路收費模式調(diào)整為“ETC門架分段計費，出口統(tǒng)一收費”。為確保ETC門架和出口收費數(shù)據(jù)相符，需通過路費核算進(jìn)行拆分對賬。針對各路段通行費手工結(jié)算、核對繁瑣的對賬困境，我們開發(fā)設(shè)計了全國第一個依托大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)高速公路聯(lián)網(wǎng)收費對賬管理的微信小程序——“數(shù)據(jù)粵通”，主要通過數(shù)據(jù)實時展現(xiàn)、圖表聯(lián)動的方式，賦能各路段業(yè)主的通行費對賬管理。各路段業(yè)主通過微信小程序即可實時高效查詢結(jié)算數(shù)據(jù)，掌握路段通行費總體情況，了解對賬數(shù)據(jù)的差異趨勢，是一種對原有業(yè)務(wù)服務(wù)模式的新突破，切實提升各路段的結(jié)算對賬效率。 在高速公路發(fā)生故障或交通事故，縱橫交錯的高速路網(wǎng)往往讓報警人無法快速有效地確定所在位置，從而降低了救援效率。針對這一行業(yè)痛點，我們推出精準(zhǔn)定位服務(wù)，該服務(wù)可配合交警等交通管理部門以及高速公路救援單位對在高速公路發(fā)生故障的車輛進(jìn)行精準(zhǔn)定位，及時組織實施車輛和人員拯救，快速完成故障或事故現(xiàn)場處置、恢復(fù)交通秩序，減少二次事故發(fā)生。 當(dāng)事故車輛致電救援單位時，救援單位調(diào)度員僅憑車牌號即可查詢、獲知事故車輛的行駛路線、途徑高速、行駛方向、最后通行門架信息等數(shù)據(jù)，精確還原車輛行駛路徑，定位出事故車輛所在區(qū)間位置，及時派遣最近救援車輛前往處置。2020年“雙節(jié)”期間，廣東粵運交通拯救機(jī)構(gòu)共計調(diào)用“故障車輛位置精準(zhǔn)定位查詢”應(yīng)用超過600次，救援效率提升了40%。 以前在處理道路交通事故過程中，公安機(jī)關(guān)交通管理部門往往通過事故現(xiàn)場情況定責(zé)。但如果發(fā)生嚴(yán)重交通事故，現(xiàn)場遭到嚴(yán)重破壞的情況下，交警部門無法在短時間內(nèi)還原事故真相，影響最終的處理結(jié)果。如今在交通事故調(diào)查取證過程中，除了現(xiàn)場勘查，還可以對車輛進(jìn)行分析。 利用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)車輛，提取車輛當(dāng)次行程的入口時間、在高速上的行駛時間、ETC車載設(shè)備、途徑門架軌跡等關(guān)鍵信息，結(jié)合車輛歷史行為分析數(shù)據(jù)，甄別事故車輛是否涉嫌嚴(yán)重疲勞駕駛、超員超載、非法改裝、非法營運等違法行為，最大限度還原事故真相，形成交通事故分析報告，為交通事故的妥善處理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。 實時擁堵的基本統(tǒng)計原理是利用車輛通行自由流收費門架的平均通行時間，與上月門架間的正常通行時間做對比，來衡量某個路段的交通擁堵狀況。通過用量化指標(biāo)的方式對交通總體態(tài)勢進(jìn)行綜合反映和分析，形成歷史擁堵研判報告。此外，還可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)實時擁堵情況預(yù)測未來一段時間內(nèi)下游路段發(fā)生擁堵的概率和擁堵程度，給道路交通管理提供科學(xué)的決策依據(jù)的同時，為即將要推行的擁堵預(yù)測提供必要的數(shù)據(jù)儲備。 基于高速公路上的某一地點或者某一斷面的車流密度/平均車距、重載貨車數(shù)量、兩客一危數(shù)量、超速行駛的車輛數(shù)量等數(shù)據(jù)因子，搭建基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的有監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)平臺，結(jié)合歷史交通事故數(shù)據(jù)存儲聚集再訓(xùn)練，得出實時交通安全指數(shù)地圖，用來預(yù)測未來某個時間點的交通安全指數(shù)，提供給到道路業(yè)主通過情報板、聲光報警等方式提醒過往車輛注意安全。打個比方說，現(xiàn)在上游有數(shù)量較多的重載貨車和超速行駛汽車，預(yù)計15分鐘后這些車輛將會到達(dá)下一個ETC門架，由此可以推斷，下一個ETC門架15分鐘后交通安全和危險系數(shù)將會提升。 在去年大數(shù)據(jù)防疫服務(wù)方面取得成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我們建立了防疫數(shù)據(jù)分析模型，能快速、有效識別出疫情地區(qū)來往廣東的車輛、疫情地區(qū)戶籍人員辦理粵牌的車輛和曾經(jīng)在疫情地區(qū)通行的粵牌車輛。 在上述車輛進(jìn)入廣東高速公路時，可將相關(guān)信息第一時間推送給交通管理、防疫等部門，協(xié)助提醒沿途加油站、服務(wù)區(qū)、收費站等工作人員提前做好防疫應(yīng)對準(zhǔn)備，并對車輛行駛 去向記錄，起到精準(zhǔn)定位、提前預(yù)警、事后追蹤等重要作用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)筑起廣東交通防疫高墻，保障人民群眾切身利益和安全。 為破解“治超”難題，我們利用大數(shù)據(jù)平臺，對貨運源頭單位、運輸企業(yè)、貨運車輛的運輸裝載情況進(jìn)行監(jiān)管，從源頭上有效遏制超限超載行為的發(fā)生。 通過綜合采集貨車出場（廠）的稱重數(shù)據(jù)、非現(xiàn)場執(zhí)法檢測點的檢測數(shù)據(jù)以及高速公路入口稱重檢測系統(tǒng)的稱重數(shù)據(jù)，并利用貨車的GPS行車軌跡以及高速公路出入口信息數(shù)據(jù)，對接原有的運政信息管理系統(tǒng)和執(zhí)法信息系統(tǒng)，形成“數(shù)據(jù)大腦”。通過“數(shù)據(jù)大腦”，鎖定超限超載嫌疑車輛，并推送分析出嫌疑車輛的基本信息、外觀尺寸、行駛時間、空間分布規(guī)律以及具體行車路線等，對違法車輛執(zhí)法進(jìn)行提前布控，加強(qiáng)對違法超限運輸車輛責(zé)任主體信用的聯(lián)合懲戒。 三、構(gòu)建聯(lián)合創(chuàng)新平臺
共創(chuàng)智慧公路大數(shù)據(jù)開放新生態(tài)
經(jīng)過幾年的積累，我們匯聚了龐大的交通數(shù)據(jù)資源，但對于單一組織機(jī)構(gòu)而言，依靠自身的開發(fā)力量往往不足以充分挖掘數(shù)據(jù)的全部價值。如何才能讓數(shù)據(jù)盡可能發(fā)揮更大作用，為更多人使用？基于這一出發(fā)點，我們依托數(shù)據(jù)中臺初步構(gòu)建了支撐聯(lián)合創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)的專用云服務(wù)平臺——聯(lián)合創(chuàng)新平臺。該平臺集成了脫敏樣本數(shù)據(jù)資源池、數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)及測試系統(tǒng)環(huán)境、數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)安全保障體系、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)開發(fā)工具集、AI算法訓(xùn)練環(huán)境等基礎(chǔ)設(shè)施，能更安全、可控地 與聯(lián)合創(chuàng)新機(jī)構(gòu)開展數(shù)據(jù)產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)工作。同時基于對數(shù)據(jù)產(chǎn)品開發(fā)過程安全可控性的考慮，我們組建了聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，用于新產(chǎn)品研發(fā)過程的測試、檢驗，以及上線之后產(chǎn)品質(zhì)量和性能檢驗等功能。 當(dāng)前，聯(lián)合創(chuàng)新平臺已成功孵化了不少交通出行相關(guān)的服務(wù)應(yīng)用，如與華南理工大學(xué)聯(lián)創(chuàng)設(shè)計的“車流量預(yù)測”和“交通安全指數(shù)”，還有就是與廣州優(yōu)路加信息科技有限公司聯(lián)創(chuàng)設(shè)計的大量數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用（如本文應(yīng)用配圖所示）。衷心希望能夠借助聯(lián)合創(chuàng)新平臺，與業(yè)內(nèi)更多的合作伙伴展開深度合作，充分利用市場化的科研和開發(fā)能力，結(jié)合現(xiàn)有的智慧公路數(shù)據(jù)資源打造極致應(yīng)用，輸出更多能力，滿足更豐富的智慧高速應(yīng)用場景，以便更好的服務(wù)高速公路運營單位，服務(wù)社會，攜手共建“聯(lián)創(chuàng)”、“眾創(chuàng)”的智慧公路大數(shù)據(jù)開放新生態(tài)。
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