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冬季又至，山寒水冷、恬靜肅穆，這個充滿詩意的時節卻也為交通安全埋下隱患。據有關資料顯示，我國30%的交通事故是由惡劣天氣導致，每年冬天，因道路結冰、雨雪、團霧等天氣造成的交通事故頻發，天氣條件已成為除人、車、路原因外，影響行車安全的重要因素。

目前，傳統的針對氣象條件交通安全保障方案主要有兩種：一種是交管部門通過視頻監控、圖像識別等技術實時監測道路的積水、積雪、積冰等狀況；另一種是通過天氣預報對不利氣象進行匯總，進而映射為對路面的預報。前者屬于被動的實時監控，由發現特殊路況到指令下達，時間上存在滯后性，且現實情況下監控能力還無法做到全密度布局；而后者機械的映射預報則會存在因信息誤判導致經濟損失的風險，存在一定缺陷。

1　準全天候通行系統，全方位守護惡劣天氣下的行車安全

為此，和利時推出集精準交通氣象系統、行車安全智能誘導系統、凝冰監測預警及處置系統以及AI視頻氣象災害識別系統四大功能為一體的準全天候通行系統。該系統綜合運用雷達回波、衛星云圖、WRF模型等先進技術，實現對交通流、氣象環境的全面感知、精準研判、高效聯動、主動干預，為高速公路提供“公里級預報，分鐘級預警”氣象服務。

極端天氣情況下，高速公路管理部門可通過精準交通氣象系統對低能見度、大風、強降雨、降雪、結冰、路面高溫等多種惡劣的道路氣象實況和預報信息進行查看，同時了解高速公路上的氣象隱患點情況，便于高速管理部門提前采取應急措施，保證惡劣天氣下的安全行駛。

圖1 精準交通氣象系統界面圖

大霧天氣時，行車安全智能誘導及防撞預警系統（霧區誘導系統）通過控制智能誘導裝置顯示不同的發光亮度、顏色、閃頻，實施針對性的安全引導和事故預防策略，幫助在途車輛判斷前方道路狀況（路寬、線性、邊界位置等）和前方車輛狀況（車速、車距、數量等），警示誘導車輛安全行駛，從而有效避免危險路段車輛追尾事故、二次事故、特別是霧區連環撞車等惡性事故的發生。

借助先進的交通氣象環境傳感器技術及預測方法，凝冰監測預警及處置系統可實現對路面溫度及路面結冰的精確短臨預警，依據監測、研判、預警結果，適時啟動系統泵站和融雪劑溶液噴灑終端機構，自動精準撒布適量的融雪劑，降低路面液體冰點，預防路面出現影響行車安全的冰雪濕滑路面狀況，降低相關交通事故的發生。

AI視頻路況災害識別系統，利用AI圖像識別技術識別團霧、積雪、凍雪、干燥等路面狀態，對惡劣天氣提前處置，從而降低事故發生概率，提升道路綜合管理和服務水平。

和利時準全天候通行系統可全面提升公路交通安全保障科技應用水平和全天候通行保障能力，進一步預防和減少公路交通事故，創造安全的行車環境。

2　智慧綜合監控與智能運維養護，為公路撐起安全“保護傘”

天氣因素對行車安全的重要性不言而喻，而公路本身安全的重要性同樣不容小覷。公路主線、公路橋梁、公路邊坡、公路隧道的安全、暢通、節能、智慧運營管理，因關乎萬千行車人的生命財產安全，是公路人永恒不變的心之所向。

圖2 智慧公路綜合監控平臺

在智慧綜合監控領域，和利時智慧公路綜合監控系統可解決既有業務系統分散獨立、數據交互困難、難以高效聯動機制、應急處置能力受限等高速公路運營管理難題，實現對道路、網絡、收費站、橋梁、隧道的綜合監控，以及對監控、電力、結構物監測等系統的集中監視。和利時智慧隧道綜合監控系統，建設以綜合監控為核心，以隧道和變電所巡檢機器人自動巡檢為支撐，以含隧道光幕的應急聯動為保障的智慧隧道，實現隧道安全、智慧運營管理。

在智能運維養護領域，和利時提供橋梁狀態實時監測與評估系統、邊坡狀態實時監測與評估系統、AI視頻巡查系統、公路機電養護系統及智慧服務區系統。橋梁、邊坡狀態實時監測與評估系統通過在橋梁、邊坡結構上合理布設傳感器和傳輸設備，監測橋梁的結構變形、應力等情況，以及邊坡位移、傾角、土壤溫濕度等指標，當超過預警值時可及時預警并進行監測數據分析，顯著降低橋梁、邊坡運營維護成本，可靠保障橋梁、邊坡運營安全；AI視頻巡查系統通過人工智能對高速公路上白色垃圾和道路病害（裂縫、坑槽等）的自動化巡查，實現養護管理的規范化、精細化、智能化；基于GIS地圖的公路機電養護系統，可實現機電設備基礎管理、設備監控預警、養護巡檢維修、數據匯總分析、設備知識支持等功能；智慧服務區系統既滿足面對外部的加油充電、維修救援等服務，又可實現對人流、車流等數據的匯總、計算、分析管理的內部運營管理，提高服務區的經營管理效益。

圖3 智能運維養護

3　結語

今年以來，新型基礎設施建設風起云涌。8月份，交通運輸部印發的《關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》提出，到2035年，包含智慧公路在內的交通運輸領域新型基礎設施建設要取得顯著成效。通過推動公路感知網絡與基礎設施同步規劃建設、在重點路段實現全天候的狀態感知、應用智能視頻分析等先進技術、應用公路智能養護設施設備、建設智慧服務區等手段，打造融合高效的智慧公路基礎設施。

基于多年在軌道交通、隧道、管廊等領域的自動化技術經驗積累，和利時在技術創新、工程實施、前瞻布局等方面，正在打通智慧公路行業發展的“任督二脈”，使“大交通”全產業鏈布局成為可能。

摘自《自動化博覽》2020年12月刊