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保丽霞:交通基础设施监控数据采集与智慧化应用探索

2016-04-26

来源 : 赛文交通网

作者 : 保丽霞

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  4月6日,由赛文交通网主办的第五届中国智能交通市场年会在上海中油阳光大酒店成功举办,上海市城市建设而且研究总院智交通中心主任保丽霞主任参与讨论了交通行业的发展,并演讲了交通基础设施健康数据采集与智慧化应用探索。

  以下是演讲视频和实录。

  各位参会领导、专家上午好,刚才张先生提到了交通资产的管理。在我的报告之前,有两个概念来谈一下我的理解。因为在行业内交流的时候很多人问智能和智慧的区别,怎么看待大数据?是不是只是炒作概念?我谈一下对两个词儿的理解。有很多保守做交通信息化的人一直说我现在没有实现信息化,又在提智能化。我们把信息技术放在交通运输服务管理中,完全智能化也没有实现。智能交通具有分析和思考的能力,具有感知,感知已经做到了全覆盖感知;具有一定的知识,知识有很大程度没有做到,包括联想、计算、分析、决策等等能力,我们一直提辅助决策,很多的城市所搭建的平台,远远没有达到决策的功能。

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  从大数据来看,大家做了很多交通大数据方面的研究,以前是抽样的调查,无论提智能交通还是大数据,在交通不断追逐,用信息技术提升城市交通运营的目标,大数据分析在传统交通数据处理手段更佳于智慧决策的一种手段。

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  今天我要介绍的是交通基础设施,在座很多人从事城市道路一些监控、电子警察、信号控制等,从这张图来看,整个交通网络很大,从人、车、货、交通设施、工具等,今天很多关于铁道、港口、航运内部一些信息化建设其实进入不多,我们没有意识到除了一直在讲动态交通流的采集,交通基础设施是什么样的状况。刚才张先生说交通资产管理,资产到底投入多少,经营维护中健康状况是什么。我们经常会说它是几个车道算出来的通行能力,健康能力也是影响通行能力的计算;怎么样对交通基础设施管理?这个是主要谈的。

  我们最近三年谈一下的最近的研究。其实交通基础设施包括公路,市政道路实施、轨道设施、信号、供电等,那么从里程和数量来看,2015年公路里程有450万里程,高速公路达到11万公里左右。我们前几天在苏州交流的时候,他们交通局现在养护公司报上来哪一路要大修小修都没有数据支撑,其实我们养护工作都是要数据工作的。关于隧道在日常检测和养护工作如何用信息化手段来进行辅助决策。道路、桥梁、隧道管理,运营的工作是处于人工,或者半自动的程度。我们集团承载了90%交通基础设施养护工作,每年养护金额大概是30个亿。

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  为什么要讲大数据?针对公共设施养护管理的要求,建立公共设施大数据服务系统,为公共设施监控预警提供一种模式,首先探索数据,建设整个平台运用终端的四为一体新兴商业模式。我们看一下国外关于交通基础设施信息化的应用,在80年代开始,美国用图像检测判断道路的状态,隧道可以用摄像、红外等技术;在桥梁方面,把桥梁所有结构数据建立起来,应有一些行业规范来判断等级,就像现在判断拥堵还是畅通一样。还有一些交通指数,我们在桥梁道路隧道中也有一些指数判断健康状态。欧洲有一个欧盟计划从2011年开始,也是研究桥梁、隧道、还有轨道交通老旧基础设施,怎么样延长使用寿命,怎么适当更换设备从事提高运输能力。在道路上各地管理部门,或者养护公司有这样的车子,这样移动检测车,它比我们想的视频图像采集回来复杂多了,最后数据采集回来进入道路管理系统。在道路信息化养护方面,从系统,数据采集方式、评价决策、尤其是资金决策,现在财政有很多钱,每年去养护,如何把我的资金最优化把钱用在刀刃上,还有一些对策。

  在交通基础设施上面,这些数据怎么来开放?怎么跟动态交通流共享?在国内现在是研究比较少的。这个图是两个典型的车辆,最近也购置了一辆,但是需要专人去维护,把数据汇集起来。因为养护公司不可能天天在路上跑,他们就是上半年跑下半年分析数据,所以这个数据是严重滞后的。

    在桥梁上面关于桥梁的检测,尤其大中型的桥梁,它的监测跟我们动态交通流比较相似,像传感器,还有对桥面的低面可以采用无人机去飞,可以去进行监测。现在一些大桥其实他们都在不同程度安装了一些风速仪、电子测距等等,以便对桥梁健康状况进行监测。

  第三方面谈一下隧道。隧道涉及的东西比较多,有对结构的监控,我们已经关注设备监控;另外对火灾的监控;温度的监控;还有环境。在隧道里面都有视频,动态交通流都会搜集过来。

  我刚才介绍了路桥隧的基本情况。我看到一个新闻是去年12月份长安街公共设施已经有二维码,市民可以通过扫二维码发到平台,这个设施什么东西坏了,全民参与交通设施的维护,青岛在高速公路使用二维码,可以报警可以查找相关的信息。上海也是采用二维码,平板电脑进行巡检。TS也是美国一个信息管理系统,对交通资产进行信息化的管理,经过这样分析之后,我们发现在过去十多年做的整合,道路上一些交通信息,交通数据,现在更多关注交通基础设施的健康数据。

  我们要进行建设智慧化,如何全寿命?全产业链从建设上开始,建设前面有规划和设计,他们也需要数据支撑,这些来源于哪里?来源于以前历史数据的积累,所有的开工项目在集团信息中心都可以看到,现在用都是BIM,用三维图像表真出来。最后提到一个平台,现在智能化的手段比较零散,但是很多数据没有整合起来,在决策上面很多公路局需要一些决策数据,你每年提供养护计划是不是科学。

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  接下来谈近三年做的科研示范项目,我们的目标把桥梁隧道等交通基础设施的数据能够汇集起来。从全寿命周期来看,从最开始规划数据,用BIM的数据也好到建设过程的数据,运营过程的数据,使整个生命建成完整的档案数据库,我们为什么要做这个事情,我们集团下属有接近20家公司,各家公司自己的养护系统,他们自己做不同隧道养护的时候,他们的系统都不一样,我如何把散落在各家公司的数据整合起来,我们想做一些尝试,把一条隧道全过程的数据进行整合。因为道路,桥梁,隧道监测健康有自己的判别模型,动态流跟基础数据结合起来,从而给更高层面做一个决策依据。

  我这里头选了路桥隧的典型代表,包括跟BIM实现一些数据接口,外场还有一些采集车。

 第一是传统接法,我们把传感器埋进去,把传感器的数据时时传输到平台,它以前产生一些病害有什么,我们在这个平台上,在设计的过程中用哪一个BIM展示平台,对他们的数据进行了一些汇集,后面涉及到运营管理的平台,我们怎么样数据汇集进来,还有一些人工巡检的过程,把这个平台搭建好,这个是整体结构的预览图。如何进行监测,我们对全桥,标准化,一些特殊化,采用一些监测器进行监测,对它的数据进行采集,因为同济路高架大车特别多,我们每辆车承重的数据进行了采集。大家可以看到上海中心当时建设的时候,很多是依靠BIM模型去  建设,开始运营了以后,现在用了BIM的模型进行运维。

  这个是我们介绍的一个案例,我们埋传感器,设视频监控,把数据汇集到平台上。现在人用行车记录仪确定驾驶人的行为,确定保费,判断你下一年的保险费率是多少,有的人打的折扣多一点,有的人少一点。今年1月份上海用行车记录仪去作为进行惩罚的依据,最开始用GPS的时候,很多人用GPS判断车速。据调查发现,在上海10辆车中,有2到3辆车有行车记录仪,这些数据是散落的数据,他们的数据怎么用?我们在项目中用了另外一个方案,将视频每20秒截取一张图片,一天传输量就是5个G、6个G,如果停到停车场就用无线传过来。我们用行车记录仪提取交通基础设施健康数据,比如说路面裂缝等,可以前面车牌照和类型,还可以看到前方交通动态的信息等,我们采用行车记录仪可以采到想要的信息。

  我们可以看到几个数据都可以采集到,按照图象截出来的你可以看到裂缝、凹槽、井盖,而且都比较清楚。我们用行车记录仪的图片给更多决策之前提供一个辅助决策。

  第二个捕捉路面交通的标志完好情况,可以定位到标志是什么,可以把图片截取出来。如果有破损的话也可以识别到,及时的报警让养护公司来维修。这个是可以看到前方车牌照,其实从这张图可以看前方交通状态,这张图可以分析路面的情况,可以判断大致的交通状态,我们的数据也有很多了。

  最后总结一下,我今天的交流主要是围绕着交通基础设施怎么用信息化手段监测,把数据整合起来。我们做智能交通不仅关注动态交通流,也要关注整个过程的运营维护,怎么来应用决策。我们希望用互联网+和大数据的时候,把交通基础设施数据补全起来,对交通基础设施建设有一定的帮助。谢谢!

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