■刘 冬

（南平福银高速公路有限责任公司，南平 353000）

在福建省高速公路智慧服务区总体规划架构布局下，按照智慧服务区“1+2+1+N”组成结构，围绕一张网络、二个中心、一个平台、N 个系统及外设的建设模式，即一张服务区网络，一个机房汇聚中心、一个值班管理中心（或值班室），一个智慧服务区云平台，N 个应用系统共同组成一体化的智慧服务区云平台，其中N 个系统可以根据实际需求进行持续扩展，最终形成真正具有智能化、智慧化应用的智慧服务区云平台[1]。

目前，按照福建省高速公路智慧服务区总体规划，已完成了省级智慧服务区云平台系统建设，其中一些经营管理方面的应用系统成果已在全省高速公路服务区推广应用，并取得了良好成效。 本研究从福建省高速公路服务区管理存在的问题出发，以实现服务区全面智能化、数据化、信息化、自动化为主要目标，对基于云平台的智慧高速服务区构建及应用进行探析。

1 福建省高速公路服务区管理存在的问题

福建省高速公路服务区管理存在以下的问题：（1）目前福建省内高速公路服务区主要采用传统管理，在安全管控方面大多依靠人工识别，出现突发状况响应不及时，管理效率低，尚未通过图像视觉技术智能发现安全隐患问题，智能化程度不高；（2）服务区人员配备与车流量不匹配，特别是节假日流量大增后，服务不到位现象严重。 在管理决策方面缺少大数据信息，无法实现系统性的指挥与调动服务区人员，大数据化程度不高；（3）服务区缺少信息交互渠道，在信息交互方面尚未实现为司乘人员提供多渠道、个性化、内容丰富的信息，信息化程度不高；（4）服务区总体运行成本较高，在绿色节能方面尚未实现能耗的有效管控，在运维服务方面尚未实现物联网监测，自动化程度不高。

2 建设智慧服务区的主要目标

（1）完成服务区全面智能化应用，实现高效、智能的安全管控；（2）完成服务区大数据分析应用，为管理员提供辅助决策及应用服务；（3）完成服务区信息化应用，实现路网交通运行状态、气象环境、异常交通事件等态势监测、预警在服务区的实时推送与播放；（4）完成服务区自动化应用，为服务区节能降耗，降低运维成本，提高运维效率。

3 智慧服务区云平台总体框架构思

“安全管控、管理决策、信息交互、降本增效”是智慧服务区的总体思想，智慧服务区云平台的总体框架见图1。 智慧服务区以传感设备、视频监控、微波读写天线、智能电表为事件采集手段，获取人、车、区及服务设施的状态，实现安全管控、管理决策、信息交互、降本增效四大功能，通过智慧服务区云平台进行信息的汇总、处理、下发，以信息发布屏为司乘人员提供信息交互手段。

图1 智慧服务区云平台总体框架图

4 智慧服务区应用系统建设

4.1 面向安全管控的应用系统

4.1.1 智能停车引导系统

为引导司乘人员有序停车，加强服务区停车管理，服务区提供了智能停车引导系统，主要由车位检测子系统、车位引导预警子系统构成。 车位检测子系统是通过车位检测终端、视频AI 摄像头、车位智能分析服务组成，其网络拓扑见图2。

图2 智能停车引导系统网络拓扑图

（1）车位检测子系统

根据服务区不同类型的停车区域，采用不同的车位检测终端。 对于小车停车区，采用视频AI 摄像头结合车位智能分析服务来获取车位状况。 需要在服务区广场立1 根15 m 的监控杆，安装视频AI 摄像头，覆盖小车停车区，将获取的视频流发给后台的车位智能分析服务进行智能分析， 获取车位信息，并上传到服务器。 对于大车停车区，可以采用由地磁传感器来对车位状态进行监测。 系统通过采集地磁传感器的状态来判断大车停车区车辆的进出数据，从而得到各停车区域的空车位信息，并上传到服务器。

（2）车位引导预警子系统

车位引导预警子系统汇总车位检测子系统上传的车位信息，并将车位信息显示在服务区入口的LED 引导屏，引导入区车辆快速停车。 通过视频AI摄像头对车位外区域进行监测，系统自动识别违停车辆，并向管理员预警，同时联动智能广播系统对违停的车辆进行安全语音提醒。

4.1.2 危化品车辆管理

通过服务区出入口摄像机、危化品停车位摄像机、AR 全景摄像机联动以严格跟踪管理进入服务区的危化品车辆。 出入口摄像机具备车辆正面、侧面、后面的抓拍功能，可对危化品车多方位特征部位进行识别，一旦发现危化品车辆进入服务区，入口摄像机立即通知AR 全景视频监控系统，AR 全景视频监控系统提醒管理员，同时联动其他点位的摄像机进行跟踪。 危化品停车位摄像机在监测到危化品车辆停在停车位上后自动提醒管理员，并将该车辆加入服务区危化品车辆列表中，提醒管理员当前服务区危化品车辆数量。 当非危化品车辆停在危化品车位上时，系统也会提醒管理员，同时联动智能广播系统对违停的车辆进行提醒[2]。

当危化品车辆离开危化品停车位时，系统会自动提醒管理员，并联动AR 全景视频监控系统进行动态跟踪。 当出口摄像机监测到危化品车辆离开服务区时，自动提醒管理员，并将该车辆移出服务区危化品车辆列表。 危化品车辆在服务区的停留记录都将保存在数据库中，方便服务区事后调阅[2]。

4.1.3 重点地区车辆预警

重点地区车辆预警主要通过安装于出入口摄像机立柱上的微波读写天线，采集车辆的CPC 卡或车载电子标签OBU 内的车牌， 在ETC 部级稽核业务平台查询该车最近48 h 的入口收费站信息，比对数据库中的重点地区名单，智能筛查出重点地区来车，同时向管理员发送短信提醒及在智慧服务区终端预警；其网络拓扑见图3。

图3 重点地区车辆预警网络拓扑图

4.1.4 车辆热成像高温预警

红外热成像摄像机通过采集热红外波段监测车辆温度，一旦车辆温度超过预警值（160℃），红外热成像摄像机立即发送报警信息给管理员，同时联动智能广播系统对高温车辆进行安全语音提醒，第一时间排除自燃、爆胎等事故隐患，保障车辆安全。

针对车辆在服务区出口匝道汇入主干道时容易与主干道车辆发生碰撞事故的情况，在匝道末端处安装测速摄像机及LED 显示屏，利用测速摄像机采集主干道车辆的车速、车距等信息并显示在LED显示屏上，提醒匝道车辆注意主干道来车。 倘若在出口匝道发生碰撞事故，测速摄像机立即发送报警信息给管理员，通知管理员及时处置。

4.1.6 行人上高速行为预警

行人从服务区非法进入高速公路被车辆撞伤撞死的事情时有发生，因此有必要在服务区出入口加装行人检测摄像机， 对高速公路主干道划界布防，一旦监测到行人越界，行人检测摄像机立即发送报警信息给管理员，通知管理员及时处置。

4.1.7 紧急呼救系统

在服务区遇到紧急情况需求救时，报警者有时却说不清具体位置，对现场状况也描述不清，因此在服务区各个区域粘贴场地二维码，报警者通过扫码对现场状况进行拍照后一键呼救。 系统接到紧急呼救后，管理员通过终端查看现场状况图片，及时赶往求救位置开展救助。

4.2 面向管理决策的应用系统

4.2.1 全景AR 视频监控系统

在服务区高位部署AR 全景摄像机，通过与低位的摄像机联动，从而实现服务区兼顾整体与局部的大范围立体监控。 全景AR 视频监控系统（图4）可同时提供180°全景与特写画面，能够以画中画展示低位摄像机视频，并叠加智慧服务区平台相关业务系统数据，实现在真实场景的可视化应用，同时结合服务区智能广播系统，实现自动及人工语音播报。 全景AR 视频监控系统可实时呈现低位摄像机的预警内容，管理员可以实现总览全局和任意调用场景中资源， 及时根据预警情况做出相应预案，大大提升管理员视频轮巡效率。

图4 AR 全景视频监控系统

4.2.2 车流量监测

悼念厅外阳光很明亮。阿里随着罗爹爹走到阳光。罗爹爹的腿每到天寒便酸软无力，走路一晃一晃。阿里靠近罗爹爹，伸出手臂，也不说话。罗爹爹抓着他，大声说：“阿里就是聪明，每回都晓得搀罗爹爹。”

在服务区入口通过天线采集车辆的CPC 卡或车载电子标签OBU 内的车牌、车辆类型等信息，将该车辆加入服务区车辆列表中，按照车辆类型分别进行数据统计。 在服务区出口的天线采集到车辆的CPC 卡或车载电子标签OBU 内的车牌时，将该车辆移出服务区车辆列表。 车辆在服务区的停留记录都将保存在数据库中，方便服务区事后调阅。 当服务区车辆超过车位80%的设定值时，系统会发出车位饱和度预警，为管理员决策提供数据支持。

4.2.3 人流量监测

在服务区大厅入口安装人脸识别摄像头，利用摄像机的人数统计功能，实现对服务区客流量状况的实时动态监测与掌控[3]，为管理员决策提供数据支持。

4.2.4 后台服务子系统

后台服务子系统为服务区提供重点地区车辆预警、车位使用情况统计、车位饱和度预警、危化品滞留时间过长预警等服务。 一方面提供应急预案维护界面用于应急预案管理，另一方面提供快速查询及检索功能，在服务区出现突发事件时，管理员可根据应急预案提前并迅速做出应急响应及处置。

4.3 面向信息交互的应用系统

4.3.1 服务区智能广播系统

在服务区车辆和人员聚集点布置公共广播音箱，主要用来播放轻松的背景音乐，在遇到紧急情况时进行紧急寻呼广播，可结合AR 视频监控系统进行远程管理、远程提醒。在服务区室外停车位设立智能广播，可以对车辆违停、车辆高温、行人非法上高速等异常事件进行远程提醒；其网络拓扑见图5。

图5 智能广播系统网络拓扑图

4.3.2 服务区出行服务和信息发布系统

通过建立服务区出行服务和信息发布系统，在服务区布设信息发布屏实时发布道路信息，及时将高速公路路况，如道路拥挤、事故、管控等通过信息发布方式告知过往司乘人员。 依托闽通宝APP、福建高速微信公众号以及服务区触摸屏查询一体等技术手段，为司乘人员提供多渠道、全方位的路况信息查询服务[3]。

4.4 面向降本增效的应用系统

4.4.1 服务区智慧路灯及控制系统

服务区智慧路灯在维持灯的照明功能上，还使用灯杆作为载体，集成了太阳能、光敏传感器、监控摄像机、LED 显示屏、广播音箱、Wi-Fi 接收发射器等附属设备。 智慧路灯具有太阳能与市电双线路自动切换供电、自动亮度调节等功能，可以大大节省能耗，提高服务区照明管理水平。

智慧路灯控制系统将服务区的智慧路灯串联起来，形成物联网，实现智慧路灯的远程集中控制和管理，可根据车流量、时间等条件对智慧路灯进行编组自动控制。 通过智慧路灯控制系统，完成了服务区智慧路灯的整体监控和调整，实现了精细化管理，达到了高效节能的效果。

4.4.2 能耗管理系统

传统的电表计量精度不高、 计量数据不准确、人工抄表可靠性低，难以有效监测和评估耗能设备的用能情况，缺少决策数据支持，对于节能评估无法提供可靠参考数据，缺乏有效的能效评估指标体系，能耗管理措施难以落地实施。

能耗管理系统采用自动化、信息化技术，实现智能电表数据采集、能耗分析、能耗管理等全过程的自动化、科学化管理，运用先进的数据处理与分析技术，进行能耗分析与管理，有效利用能源，降低能源消耗，达到节能降耗和提升服务区能源管理水平的目的。

4.4.3 服务设施运行监测系统

服务设施运行监测系统（图6） 可对物联网设备、IT 资源进行监控，并为运维团队提供故障告警、告警处置等服务，为IT、物联网设备运维以及运维数据分析提供全方位的支撑，提高运维效率，降低运维成本。 通过实时采集服务区各设施运行状态，及时发现运行缺陷并做消缺处理，确保服务区各设施处于良好运行状态。

5 结语

通过基于云平台的智慧服务区应用系统的实施，可以有效提高服务区管理水平、服务水平，有效提升出行人员在服务区的获得感和满意度。但智慧服务区是庞大的复杂系统性工程， 绝非一朝一夕可以建成，而是持续建设及升级迭代的过程，研究成果从转化落地到规模化、产业化仍需业内人士共同努力。

纵观服务区的改造升级，基本都是从单一服务区的角度考虑智慧服务区的解决方案，各自为战的智慧服务区建设容易造成新的信息孤岛和数据壁垒， 亟需完善制定统一的智慧服务区建设行业标准， 对于智慧服务区的建设起到很好的引领作用，有利于推进智慧服务区的复制和推广。