信息化技術在高速公路事件指揮調度中的典型應用

王 暉

（中通服咨詢設計研究院有限公司,江蘇 南京 210000）

0 引言

目前在中國已經建成的高速公路指揮調度系統中，由于人工智能、云計算等新一代信息技術的應用不足、智能感知硬件部署不夠等原因，導致數據采集不充分，應急指揮相關的系統滯后于智慧交通的發展，系統的建設仍有很大的提升空間。此外，國內針對高速公路突發事件應急管理體系的研究尚處在初始階段，大多數指揮系統無法與用戶的手機等智能終端實現交互，導致當前高速公路監控應急指揮調度系統存在以下不足：一是缺乏基于路網全息感知的數據統一管理能力，無法做到精準的路網運營態勢評估；二是缺乏跨部門間的數據共享與業務協同，導致各部門在共同處置突發事件過程中存在數據共享程度差、溝通協調效率低、應急指揮不統一、信息發布不及時等諸多弊端，無法形成合力；三是未能深度挖掘業務數據價值指導業務工作?；谏鲜霾蛔?，該文結合信息技術，研究構建應急指揮調度綜合技術能力，為公眾提供安全、高效的出行環境，旨在精準感知路網態勢、高效處置安全交通事故，形成從及時發現到指揮調度的全流程數字化、智能化處理，提高路網暢通能力，增強救援效率，減少突發事件所帶來的損失。

1 高速公路事件管理現狀

隨著我國經濟社會的發展和生活水平的提高，高速公路通行規模的不斷上升，也產生了許多值得注意的問題。根據統計數據，伴隨著道路流量的逐漸上升，各類突發事件數量呈現上升趨勢，對高速公路正常運行的影響越來越不容忽視。以江蘇省為例，G2京滬高速江陰大橋段作為連接靖江、泰興和江陰、無錫的南北跨江交通重點區段，平時日均斷面通行流量在10 000～30 000輛規模，而在重大節假日、“黃金周”的日均斷面通行流量則可達到70 000輛以上。在這樣大的通行流量下，任一突發事件對通行車道的短時間占據，都可能給附近路段帶來嚴重影響，造成長距離擁堵。近年來，每逢“五一”“十一”和春節這樣的人員大規模流動時期，我省的滬寧高速、京滬高速部分路段，以及江陰大橋、蘇通大橋等重點橋段，都出現過因為輕微事故頻發導致車多緩行甚至擁堵的情況。為保證高速公路通行效率，必須要提升高速管理單位應對事件的指揮調度水平，保證突發事件能夠被快速發現、及時處置。圖1顯示為前述京滬高速某大流量干線段2010—2013年10月份和3月份事故合計數的對比。

圖1 2010—2013年京滬高速某大流量干線段10月份合計流量增幅統計

同時，隨著人民物質文化生活水平的不斷提升，社會公眾對高速公路的需求已經從過去簡單的“走得了”向“走得快”“走得舒適”轉變。這無疑對高速公路的營運管理工作提出了更高要求，因此，只有不斷提高全路網指揮調度能力、交通組織能力、應急處置能力和公共服務能力，才能充分為社會公眾提供安全便捷的出行服務[1]。

2 信息化技術在高速公路事件指揮調度中的典型應用

2.1 事件指揮調度需求

在討論高速公路針對事件的指揮調度需求之前，有必要先明確一下高速公路需要處置的主要事件的類型，從而更清楚地反映出各類事件的處置差異性。

2.1.1 高速公路主要事件類型

（1）車輛故障。車輛故障是高速公路上最常見的事件類型。在高速行駛的車輛經常由于路面的拋灑物碾壓、連續行車時間過長、車速過快等原因，出現爆胎、發動機故障而無法繼續行駛，被迫?？吭诼飞?，等待救援。

（2）一般交通事故。一般交通事故是高速公路上常見的事故類型。由于駕駛員操作不當、違章變道或者疲勞駕駛，會出現兩車或多車的碰撞或者單車沖撞護欄等交通事故，以兩車追尾的交通事故最為常見。車輛發生交通事故相比車輛故障，通常會增加事故處理的環節。

（3）?；肥鹿?。?；肥鹿适且活愄厥獾慕煌ㄊ鹿?，其之所以特殊，是由于事故車為運輸?；返能囕v。?；吠ǔ＞哂幸兹家妆?、腐蝕性或毒性等特性，一旦泄露容易給駕駛人員、現場處理人員和其他通行車輛帶來較大危險，還會對周邊環境產生危害，因此對于?；肥鹿实奶幹镁哂幸惶讓ｉT的處置要求。?；肥鹿孰m然發生頻率較少，但是一旦發生，其緊迫程度往往很高[2]。

（4）施工養護。由于高速公路通行車輛的速度相對較高，一旦出現劇烈顛簸或者路面溫度超過標準，就很容易損壞車輛輪胎或其他機械部位，導致車輛故障甚至交通事故，因此國家對高速公路的路面平整度、路面溫度、路基和護坡的情況都有嚴格要求，需要定期進行養護和檢測作業。對于檢測出現問題的路面，要及時進行小修、中修和大修作業，對于破損路面需要及時施工修復。在施工養護過程中，除非全封閉施工，需要同時保證高速公路的正常通行，為保障施工養護人員和通行車輛的安全，需要采取有效措施進行交通管制。

（5）其他類型。除了上述幾種常見事件類型外，高速公路需要進行調度處置的事件還包括不法行為、惡劣天氣、拋灑物、特勤任務等，由于其主要調度內容均可涵蓋在前幾類事件中，這里不再贅述。下面就結合需要處置的幾類主要事件，分析高速公路開展事件指揮調度工作的主要業務需求。

2.1.2 高速公路指揮調度業務需求

高速公路管理單位針對事故事件指揮調度的業務需求，整體上可以分為以下幾方面：

（1）制度具現化（具體實現）。首先，在開展指揮調度工作中，各高速公路管理單位針對不同類型的事故事件都會結合自身實際情況制定相應的調度處置預案。這些處置預案是各單位多年應對各類事件的經驗的總結，具有規范性和引導性。信息化系統在實現指揮調度部分的業務功能時，首先需要考慮的就是如何將這些預案轉化為具體的處置流程和功能，以便保證其在具體事件處置過程中得到有效落實，也就是針對預案的具現化。

其次，針對每次事件應對處置工作，從決策領導、當班主任、調度員、值機員、一線排障員等都有明確的分工安排和責任規定。信息化系統在指揮調度中需要發揮的第二個重要作用，就是記錄相關人員的行為軌跡，監督處置過程是否按照規定進行并保留準確細致的記錄，以便今后對各方面人員調度處置工作是否按照規定開展考核評價，并且可以為針對事件處置行為是否違規的考察提供充分依據，也即針對處置過程的具現化[3]。

（2）業務關聯化。當前針對高速公路的事故處置，經常需要“一路三方”的同步行動，由路公司、交警、路政各方相互配合，分工明確，才能夠有效地完成事件處置工作；如果出現?；沸孤┦鹿实容^為嚴重的突發事件，還需要公路與地方的協同配合；當事件影響范圍擴大到涉及多條相鄰高速公路或國省干道的路網層面時，單純依靠某地路公司、交警和路政也無法有效應對，此時更需要由高速公路聯網中心、省交通廳路網辦等單位出面統籌協調，才能解決。因此事件處置中一個最重要的目標就是信息的及時有效溝通。這要求在開展信息化系統建設時，系統能夠根據事件類型、等級和相關內容，快速、準確、自動地關聯到其需要通知的相關單位和人員，保證第一時間將事件信息和調度指令傳達出去，針對不同情況的事件，能夠有針對性地執行不同的指令，也就是要做到業務面向事件的關聯化。

2.2 幾種典型應用及效果

結合對近幾年來高速公路指揮調度系統建設項目的參與過程，作者對信息化技術在指揮調度中的應用情況進行了總結，認為可以歸類為以下幾種典型應用層次：基礎性應用、半智能化應用、智能化應用。

2.2.1 基礎性應用

基礎性應用主要滿足前述需求的第一項需求，部分地滿足第二項需求。該類信息化系統在整體架構上不考慮針對事件不同情況的區別性對待，而是依據管理單位的通用性處置方案形成一條單線化處置流程。在該流程上將常用業務功能進行固化，用戶可以通過該系統實現針對事件的常規處置工作（處置內容基本相同）。

這類系統的優點是可以充分滿足經常發生的幾種事件的應對處置工作需要，且由于其架構相對單一、功能趨于固化，因此便于快速實現。同時，由于其考慮的應用場景相對簡單，處置分支較少，因此功能設置會相對簡單，操作比較便捷，適合于處置業務量不大、管理需求并不復雜的管理單位采用。

這種類型的信息化系統最大弊端也源于其特點。由于建設時應用場景比較簡單、功能相對固化，因此其對不同類型事件和不同場景的針對性較弱，會無法滿足一些特定場合下發生的業務需求（詳見表1）。且因為建設時對系統的可配置、可調整性考慮不多，因此后期一旦業務發生變化，功能需要調整時將會比較困難。

表1 基礎性應用系統對業務需求的滿足程度

2.2.2 半智能化應用

半智能化應用的信息化系統可以做到充分滿足第一、第二和第三項業務需求。首先該類信息化系統在建設前期會綜合考慮不同類型事件和特殊應用場景對處置要求的差異性，設置多條處置流程分別應對不同情況，因此相比第一類系統能夠更好地滿足事件處置的規范化要求，體現其差異化特性。其次該類系統針對不同處置流程將按照具體需要配置相應的關聯性功能，可以保證系統最大程度地涵蓋需要關聯的業務單位和對象，基本不會出現預先未考慮該情況導致無法適應業務需要的情況，也能支持對功能的后期配置調整。最后，該類系統專門針對處置效率提升的問題進行了考慮，將相互聯系的業務和前后銜接的功能通過系統后臺進行了業務關聯，保證在前置條件滿足的情況下能夠自動觸發后續功能，從而減少了操作人員思考下一步需要操作的時延，并可以避免因為業務不熟悉導致的誤操作等問題。這類系統，作者稱之為半智能化應用系統的原因是，盡管該類系統滿足了業務的關聯性需要，但是卻不會越過操作者自動進行下一步的操作，也即系統只能盡可能高效地提示操作人員接下來處置流程中需要做什么，但決定是否要做的選擇權，仍然掌握在使用者手中[4]。

這類系統的主要優點是可以在較長的一段時間內充分適應多種復雜應用的不同需要，能夠按需配置相應功能，并能在一定程度上實現高效聯動的目標，主要適合于事件處置業務量大、業務種類多、管理需求劃分較細的管理單位使用。其缺點主要是系統框架復雜、業務功能極多，開始使用時用戶可能會有比較難以上手的感覺，需要通過深入使用和不斷優化，才能逐步感受到系統的強大作用（詳見表2）。

表2 半智能化應用系統對業務需求的滿足程度

3 結語

通過對目前信息化技術在高速公路事件指揮調度中幾種典型應用的分析，可以看出，目前大多數信息化系統處于基礎性應用系統的層次，一部分綜合性指揮調度系統達到了半智能化應用系統的階段，但是很少有系統能真正達到智能化應用系統的級別。這一方面是由于海量數據挖掘分析、智能分析識別、數字仿真建模等技術的可靠性、實用性和準確性距離在高速公路業務領域能夠發揮預期作用還有一定差距，另一方面也由于目前高速公路信息化建設尚處于起步階段，許多需要的核心業務數據尚無法有效獲取，從而無法支持上述技術切實地發揮作用。但筆者相信，隨著相關技術水平的不斷提升和高速公路領域信息化建設的穩步推進，高速公路指揮調度管理工作一定能夠步入真正智能化的階段，并利用其成果為廣大高速出行公眾造福。