朱修权

（广东飞达交通工程有限公司，广东 广州 510000）

0 引言

高速公路服务区主要是为高速公路上通行的人员和车辆提供一些基础保障服务，是高速公路重要组成部分。近年来，随着国内生活水平的不断提升，民众出行需求不断创新高，更加重视服务的获得感，早期高速公路服务区的功能设计已经无法满足现阶段的社会发展需求。

2014年10月，交通运输部下发《关于进一步提升高速公路服务区服务质量的意见》，为此后高速公路服务区的发展建设指明了方向。现阶段，国内许多高速路段都开始围绕“科技、环保、创新”等理念重点打造安全、高效、绿色、便捷的智慧型服务区。

1 研究背景

高速公路服务区作为高速公路重点配套及服务性窗口，主要是为了保障驾驶人员、旅客等在高速公路行驶过程中的一般生活消费需求。早期高速公路服务区一般都建在加油站旁边，设有便利商店、卫生间、停车场等，服务区的设施与功能较为单一，工作人员的配置与综合能力也偏弱[1]。不同经营者对服务区的功能定位、经营理念有所差异，造成不同路段的服务区发展水平存在着严重的不平衡。近些年，虽然某些新型服务区建设也引进了一系列新产品、新模式，但是依旧延续着行业内“重建设、轻管理”的短板，普遍存在服务感知差、管理效率低、招商引资难、运营成本高、安全保障弱、协同效率低等问题。随着我国汽车保有量及民众出行需求的增加，如何全面提高服务区智能化程度及管理水平已经成为高速公路营运单位和民众关注的热点，而开阳高速的阳江、圣堂、梁金山等服务区已经能够充分满足日益提升的社会需求。

2 总体设计

2.1 总体架构

智慧服务区以“做好微创新，带动小改变，实现大进步”为核心理念，以实现内部管理网络化和对外服务智能化为目标，顶层设计注重“数据发掘”与“智慧服务”，通过基于物联网技术的标准化智能管控终端，依托信息化智慧服务平台，提供高效的智能化服务。以阳江服务区为例，其整体系统架构采用分层设计的方式，具体如图1所示。

图1 阳江服务区总体架构图

2.2 建设思路

高速公路智慧服务区的建设是一项系统性工程[2]，其系统群体包括建设单位、管理单位、运维单位、商家、司乘人员等，随着互联网+技术的广泛应用，智慧服务区系统的设计必须合理利用原有功能布局及业务管理系统，综合考虑基础设施、日常管控、决策依据、服务提升等多方面内容，并结合实际情况进行创新、利旧与整合。具体建设思路如下：

（1）智慧设施：阳江服务区的停车场、卫生间以及日常照明、监控设施等服务前端设备均具备感知功能，能够完成日常的管理控制及状态数据采集，并可与开阳路段监控中心、交通参与者联动，相关数据支持交互应用。

（2）智慧决策：以前端能获取的数据为基础，充分利用物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术与阳江服务区各子系统、平台深度融合，实现自动巡查、主动预测、异常预警、自动处置，支持各种预案，使得决策不再仅仅依靠经验，支持系统自动学习。

（3）智慧运维：以阳江服务区业务流程与设备数据为基础，利用AI及物联网技术，自动完成平台内设备80%的日常巡检工作，加强边缘计算应用及可视化管理，通过大数据平台建立阳江服务区全域设备态势感知，支持快速排障及预案管理工作，从源端到云端实现设备全生命周期管理，制订养护策略及模型，低门槛构建运维人员可用的智能场景，提高30%的运维能力，平台累积沉淀数据可用于运营决策经验。

（4）智慧服务：通过信息化网络，及时获取开阳路段及相邻区域交通信息、气象信息及事故信息等，全方位提升阳江服务区的服务质量和水平，包括动态路径导航、实时路况发布、个性化出行、交通分析等，实现交通信息化、区域路网协同、出行信息服务等智能应用。

2.3 重点技术需求

信息流转（图2）是阳江服务区建设过程中重要的一部分，现对业务流程与管理需求做如下总结：

图2 信息流转示意图

（1）信息发布：通过开阳路段沿途的电子显示情报板滚动推送，用户可以通过手机App或公众号进行阳江服务区的人员拥挤情况查询、餐类查询、点餐、车位预约等。

（2）互联互通：将开阳高速的各个服务区以及沿路的监控系统连接在一个管理网络内，实现公路沿线及服务区一体化智能管理，可提高监控、调度、应急、救援效率。

（3）决策支持：充分利用阳江服务区现有平台以及服务区系统自动产生的基础数据，通过数据挖掘与多维分析等手段，提供多种内容和多种形式的分析结果，为开阳高速营运单位的领导层进行维护管理、项目建设、人员配置、绩效评价等提供决策支持。

（4）可视化：将阳江服务区的实时车位数、实时人流量、实时车流量、历史人流量、历史车流量等信息通过系统可视化的方式显示在大屏上，可快速定位异常报警情况，加强阳江服务区的应急指挥调配能力。

3 系统建设的具体内容

智慧服务区建设主要是对阳江服务区停车秩序、卫生环境、公共服务等公众体验欠佳的基础设备实行智慧化升级改造；搭建服务提供与服务需求精准高效的桥梁，引入服务评价系统提升服务水平；整合开阳高速公路前端设备、子系统运行及日常业务数据，通过路段大数据平台对积累数据进行总结分析，并用于运营决策经验[3]；科技赋能，节能增效，融合路段、监控中心、服务区、商家、其他第三方、出行民众业务和需求，利用区块链技术提升阳江服务区运营管理水平和民众满意度。

如图3所示，智慧服务区管理系统从业务应用层可以划分为五大系统：综合监控系统、视频联网监控系统、AR全景安全监测系统、数字化营运管理系统、应急管理系统。

图3 阳江服务区管理系统综合架构

3.1 亮点一：综合监控系统

综合监控系统包括以下三大子系统。

3.1.1 智能诱导停车系统

智能诱导停车系统架构如图4所示。

图4 智能诱导停车系统架构示意图

阳江服务区每个停车位正下方安装一个车位探测器，对停车位的状态进行检测，判断车位是否占用；车位状态信息经采集终端汇总、处理后，传输至中央处理系统进行统计、分析，并将结果发布到服务区的车位显示大屏，指引车辆停车路线。通过该系统的引导，进入阳江服务区的车辆能够实现轻松、快速停车，节省司乘人员的停车时间。

3.1.2 智慧厕所系统

在阳江服务区洗手间边增加异味监测传感器，实时监测各个服务区厕所的异味等级，并同时发布到服务区的管理平台及洗手间的信息大屏，异味监测系统根据前端收集到的数据实时自动开启除异味装置（如鼓风机、清新空气机等）[4]，管理员可通过云平台查看并根据需要安排保洁，使用者可使用洗手间的触屏评论服务区厕所卫生状况。

3.1.3 智慧照明系统

对阳江服务区户外公共照明实行智慧化升级改造，并将服务区立杆统一功能集成，如照明、监控、公共广播、大屏、环境监测、5G微基站等设备集于一体，实现多杆合一，以模块化方式集成，可根据不同需求灵活选配；支持远程操控、多维度数据分析决策，减少建设和运维成本，促进节能减排。

3.2 亮点二：AR全景安全监测系统

基于AR+AI的数字孪生视觉计算引擎技术，与前端智能摄像头联动实现无人值守的智能巡检（支持巡检预案）、消防设备联动监测、事件监测预警（偷油）功能，结合车牌识别与电子栏杆技术对重点车辆、危化品车辆、逃油费黑名单车辆和违停车辆进行管控等。

4 功能架构设计

下面从阳江服务区的公众、商家、运营管理人员、领导决策层等四类用户的基本需求出发，概述系统基本架构的功能（图5），为将来系统需求分析以及总体设计打下基础。

图5 智慧服务区功能架构图

4.1 公众服务子系统

公众服务子系统主要包括高速路网、实时信息、服务预约、信息推送和辅助服务五个子模块，综合利用开阳高速的公众号、App、情报板、广播等多种方式，使公众能够随时随地接收到各种有用的信息，全力打造和体现阳江服务区方便、快捷、温暖、舒适的服务环境。

4.2 商家管理子系统

商家管理子系统能为阳江服务区经营方式提供更好的信息化服务[5]，通过此管理子系统，商家可以发布自己的商业广告吸引消费群体，也可以在开阳高速的微信公众号上推广自身产品，不仅能够增加用户群体数量，还大大提高了阳江服务区的商业广告收入。

4.3 内部管理子系统

内部管理子系统能为开阳高速营运单位及阳江服务区的管理人员提供一个信息化的内部管理平台，主要包括实时监测、动态信息、基础数据、反馈预警和智能分析等功能模块。

4.4 后台服务子系统

后台服务子系统能提供支持阳江服务区系统正常运行所需的一些后台服务[6]，最终完成系统的业务逻辑处理，实现系统平台与其他相关子系统的互联互通等。如完成对各类数据的综合分析和深入挖掘，生成满足用户实际使用需要的深加工数据；或根据设置的阈值生成相关的预警报警事件，并执行调用相关的控制预案。

4.5 决策支持子系统

决策支持子系统能为开阳高速和阳江服务区营运单位的决策层提供数据支持和信息辅助，降低以往依靠人工记录、统计所带来的成本增加，解决人工判断容易引发的低效、失误等问题。

5 公众服务App

用户可以通过公众服务App便捷地获取相关信息或预订相关服务[7]，商家可通过App向用户推送更多优惠信息，开阳高速营运单位也可通过公众服务号向公众传递更多特色服务。

6 结语

高速公路智慧服务区的建设体现了“以人为本”“智慧交通”的发展理念，分别从不同方向及维度解决了之前老式服务区存在的普遍问题。以开阳高速的阳江服务区为建设实例，智慧服务区的智能化、科技化、信息化等优势得到了显著的验证效果，司乘人员可以体验智慧带来的便利生活，营运单位可以实现更精细的运营方式；从交通行业未来的发展趋势来看，智慧服务区将进一步推进服务区+科技、服务区+旅游、服务区+扶贫的总体建设规划。