广州交通投资集团
一、 项目背景
随着信息技术的高速发展，社会生产方式也逐渐面临着重大的变革。党中央、国务院高度重视信息化工作，做出了以信息化带动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路的战略部署。交通运输信息化是国家信息化建设的重要组成部分，是破解交通运输业发展难题、促进交通运输行业发展方式转变、全面提升交通运输管理能力和服务水平的重要抓手。
2018年12月，广东省交通规划设计研究院股份有限公司完成广州交通投资集团（以下简称交投集团）智慧交通建设中期规划，规划指出交投集团当前还处于信息化建设的第二阶段，即信息化支持阶段，信息化数据更倾向于回顾型的评估数据，同时提出数字交投的理念，希望通过“数字化管理”、“数字化运营”、“数字化创新”来推动交投集团信息化发展。为完成未来高速公路区域化管理和数字化建设需求，由广州交投机电工程有限公司牵头进行广州交投集团智慧营运管理系统（以下简称智慧平台）建设工作，该项目旨在整合现有道路的信息资源，通过整合已建系统数据，预留在建系统数据接口，经数据清洗，形成高度集成化、智能化、系统化为一体的营运管理、应用、共享平台。
二、 项目总体设计
智慧平台从高速公路营运日常管理所需的系统功能角度出发，将如收费管理、路政管理、养护管理等列为必须具备的模块，以便于交投集团完成13条高速公路与3个区域平台业务的资源的整合、数据融合和共享，实现数据、监控视频等联网共享。此外，从智慧平台的定位出发，将对上数据报送、大数据增值业务等模块作为集团层面独有的模块开发，同时实现对区域平台业务的赋能与决策的支持。
本项目的设计原则与思路可以概括为“立足集团，高效管理、趋势导向，技术引领、统筹规划，分步实施、整合资源，重视长效、积极探索，应用示范”，以“大数据平台”为基础搭建交投集团智慧营运管理平台软件技术框架，满足未来10年以上技术发展趋势；以“顶层设计”带动集团交通信息化建设；以“数据整合与共享”为基础构建应用软件系统；以“互联网+”技术为依托实现交通安全监督；以“先进务实”为理念建设信息化保障体系。
三、 项目设计方案
广州交投集团智慧营运管理平台为集团营运管理提供相应的数据管理服务，以大数据技术架构为基础，整合汇聚营运业务数据（收费、监控、路政、养护等数据），通过数据采集、数据挖掘、统计展示等功能，实现营运管理数据快速高效汇聚处理，针对不同业务范围提供个性化功能，为集团决策提供数据支持，为营运管理工作者提供统一操作平台，赋能路段营运管理业务，其功能架构图如图1所示。
图1智慧平台系统架构图
（一） 一张图监控
广州交投集团统一规划建设一张GIS地图，通过交通地理信息统一的服务接口，为交投集团及各片区的交通应用系统提供交通地理信息交换与共享服务，满足公共信息服务、核心业务管理、综合业务应用对GIS信息数据共享和使用的需要，并将集团下所有路段交通流量状况、设备设施信息、路政救援、交通诱导信息在一张电子地图上展现和应急指挥。本方案提供的电子地图模块具有地图显示、信息查询、设备控制命令发布等多项功能。
一张图监控以彩色地图的样式显示，包括静态显示的内容与动态显示内容，其中静态显示的内容包括高速公路的外貌信息，而动态显示内容包括彩色图形显示各种外场设备的工作状态及报警信息，并且实现按图层分类，显示道路走向、沿线设施、设备布设位置、工作状态、路政养护工作情况等信息。
在电子地图上通过鼠标点击相应的地图对象，根据地理对象的不同，查询与之对应的信息。同时可以选取路段搜索功能，清晰地显示路段附近设备与基础地理信息的分布。
（二）领导驾驶舱
领导驾驶舱是一个为集团领导提供的“一站式”决策支持的管理信息可视化功能界面。它以驾驶舱的形式，通过各种常见的图表（速度表、柱形图、环形图等）形象标示集团营运的关键指标（KPI）, 支持“钻取式查询”，可以实现对指标的逐层细化、深化分析，将采集的数据形象化、直观化、具体化，直观地监测企业运营情况，并可以对异常关键指标预警和挖掘分析。
打破数据隔离，实现指标分析及决策场景落地。通过详尽的指标体系，实时反映集团的营运状态。“领导驾驶舱”充分融合了人脑科学、管理科学和信息科学的精华，以人为产品的核心，从管理者的决策环境、企业管理综合指标的定义以及信息的表述，将交投集团管理决策提升到一个新的高度。
如图2所示，
领导驾驶舱界面直观，展现各种各样的重点指标的图形界面，主要包括以下指标展示：集团路段、收费站实时拥堵情况；集团基本信息；集团累计通行费、车流量；各收费站车流量、各路段通行费；集团本月支付类型；集团总通行费变化趋势。
图2 领导驾驶舱设计界面
（三）业务主题仓
根据高速公路的业务特点，营运管理平台按不同的业务场景进行设计，方便管理者对所关注的业务进行宏观把控。主要业务场景包含：收费业务场景、监控业务场景、路政业务场景、养护业务场景等。
1. 收费业务主题
1）门架大数据
门架大数据场景，如下图3所示，利用采集的全交投集团海量交易数据，多维度用户行为分析，自主分析，实现基于大数据技术的精细化运营、提升产品质量和体验、增强用户黏性。大大提高了数据中心的资源利用率、单位空间计算能力，同时有效降低维护成本。
图3门架大数据设计界面
2）站场大数据
站场大数据场景，如下图4所示，体现交投集团各路段车流量承运能力，跟踪各路段及收费站车流的变化趋势，及时掌握各路段车流的流向，分析历史数据结合实时数据，帮助集团对道路、路段收费站人员及配置进行管控提供强有力的数据支持。
图4站场大数据设计界面
2. 监控业务主题
1）可视化视频主题
如图5监控主题页面所示，通过平台的可视化视频展示场景，完成各片区不同厂家、不同架构视频资源的整合，通过可视化视频展示场景完成实时视频的监控、录像画面的调取等功能。
图5监控主题设计界面
2）高速事件指标监测分析
事件信息包括事件分类、发生地点、事件详情、事故等级、拥堵等级五项，事件详情包括状态信息、路况信息、基本信息、事故信息、事件简述、事件进展、其他信息说明、清障信息等。事件信息功能支持报表导出数据，包括事件起始时间，事件分类（涉及事故含原因）、地点、占用车道、通知单位、各单位到场时间、路政及拯救人名、最长车龙、死亡数、重伤数、轻伤数、路产损失数、对应的拥堵、事故级别、涉事车辆等信息。在电子地图上会根据事件发生的地点进行分类聚合显示。发生地点支持按照主线、收费站、服务区分类，并聚合显示。
3. 路政业务主题
路政业务主题主要实现的功能为对事件态势感知、两客一危、拯救定位、路政定位、桥下空间的管理（对讲机GPS监测、路政车救援车辆管理等），并对相关数据进行统计，其展示界面如图6所示。
图6路政主题设计界面
4. 养护业务主题
养护业务主题是以养护实际管理需要为导向，结合养护现有数据资源，设置公路养护工程管理、道路桥梁评价、养护成果管理等专题分析，为领导的科学决策提供辅助数据支持，其展示界面如图7所示。
图7养护业务主题设计界面
（四）智能分析与决策支持
高速公路联网收费及监控信息系统中积累了海量的数据信息，通过构建数据分析应用体系，理清数据分析应用的思路，采用科学有效的数据分析处理方法，对收费及监控大数据进行深度挖掘分析，得到的数据分析结果为领导决策提供数据支撑，为高速公路日常运营管理提供数据依据，为公众出行提供路网实时路况信息。
根据历史的数据积累，利用大数据技术建立交通态势预测模型，对路网内各路段进行短时交通流预测，为监控人员指挥调度提供决策依据。
在发生事件的情况下，平台根据事件对交通阻断的影响、历史流量情况，利用大数据分析及仿真技术，推算并预测拥堵随时间变化的情况。根据事件对交通的影响情况制定交通分流预案，对车流进行及时疏导。
（五）营运报表管理
目前各片区上报首先是人工收集完数据，然后用Excel的报表制作工具进行制作，打印进行上报。随着集团平台的建设完成，集团需要的报表均统一化，通过平台各片区定时进行电子数据的报送，集团收取到各片区报送的数据后，可进行查阅和报表的打印。
（六）平台微信小程序
平台微信小程序的建设是平台与管理工作者进行互动的有力途径。其中平台微信小程序主要包括以下功能：
1）收费总览
按照月、周、日不同时间维度，简洁明了快速汇聚总车流量/总收费额、平均车流量/平均收费额、路段车流量/收费额对比、支付类型占比、路段收费明细。
2）交通地图
发布所辖路段拥堵路段、收费站的拥堵详情，帮助决策者和管理者精准治堵。
3）节假日分析
精准提供免费车流统计排名、节假日趋势分析、节假日车型占比图，为决策者和管理者提供节假日管理决策支持。
4）数据分析
汇聚总车流量/总收费额，进行同比环比分析和年度目标核查，快速完成路段年度目标工作完成情况检查。
四、 总结
广州交投集团智慧营运管理平台为集团营运管理提供相应的数据管理服务，以大数据技术架构为基础，整合汇聚营运业务数据（收费、监控、路政、养护等数据），通过数据采集、数据挖掘、统计展示等功能，实现营运管理数据快速高效汇聚处理，针对不同业务范围提供个性化功能，为集团决策提供数据支持，为营运管理工作者提供统一操作平台，赋能路段营运管理业务。
未来，广州交投集团智慧营运管理平台将充分利用大数据技术架构能力，挖掘海量交通数据，实现用户画像和交通预测两项功能。对车道、车辆数据进行深度挖掘，实现车道、车辆信息标签化，通过相应标签的社会属性、偏好特征等各个维度的数据，进而对用户特征属性进行刻画，并对这些特征进行分析统计，挖掘潜在的价值信息，从而抽象出用户信息全貌。利用交通大数据，实现交通流预测和交通事件预测，找到最佳的交通组织优化对策措施，指导集团和各路段营运管理工作。
广州交投机电工程有限公司
2021年6月16日
