为高速公路安全应急数字化转型提供了可复制的实践样本

编者按：在第九届华南智能交通大会--数字化转型赋能公路安全增效论坛中，越秀交通基建投资有限公司副总经理曾利文作了《交通运输部“在役高速公路安全与应急数字化试点应用”》主题报告。

曾利文详细分享了越秀交通围绕“安全与应急”，构建了天空地一体化监测预警、AI快速救援平台及全流程数字化体系，实现成本节约、效率提升与安全保障，成果已在湖北、广东、河南等多省高速推广，为高速公路安全应急数字化转型提供了可复制的实践样本。

 1. 课题初衷、背景和目标 

越秀交通的业务主要分布在湖南、湖北、河南、山东等外省，所运营的道路普遍交通量密集，即便发生小型事故，也易引发严重拥堵；且在车流密集环境下，若事故未及时处理，极易引发二次事故。

研究表明，若小型事故在8分钟内未得到处理，引发二次事故的概率将提升90%，而二次事故多为伤亡严重的事故。

基于此，本研究课题的初衷是探索如何实现超前预警与快速响应，减少公路事故，尤其避免二次事故，探索重点聚焦事前超前预警、事中快速处理、事后有效复盘三个环节。

本项目源于2022年6月17日交通运输部下发的《关于开展在役主线公路基础设施与平安应急数字化试点工作的函》。该文件指出，当前公路养护管理的数字化水平，与交通强国建设及公路高质量发展要求存在较大差距，要求重点在基础设施数字化、智能养护、安全应急三个领域打造示范引领工程。

因此，本项目以试点主题三——“安全与应急”为核心，涵盖监测预警体系完善、应急指挥调度体系建设、应急处置数字化应用三方面内容，项目全称为“在役高速公路安全与应急数字化试点应用”，简称“安全与应急数字化试点项目”。项目紧扣《“十四五”公路养护管理发展纲要》中关于养护专业化、设施数字化、运营高效化的要求开展。

针对公路自然灾害、恶劣天气、交通事故、机电故障四大类场景的风险点，以及监测、应急响应管理的迫切需求，项目开展相关技术研究，计划达成三大目标：

一是实现天空地多元立体监测与精准预警，解决“哪里风险大、是否会出事、出什么事、出多大事”的问题；二是构建智能高效的指挥调度体系，实现信息采集网格化、预案管理数字化、预测预警智能化、联动指挥精准化；三是推动应急处置全流程数字化、标准化，解决“体系不完善、互联互通困难”的问题。

2. 课题试点路段、实施内容 

安全与应急数字化项目选取具有典型应用场景的路段开展试点，最终确定越秀交通位于湖北的大广南高速、汉鄂高速、汉蔡高速三条路段，总长约200公里。其中，大广南高速为山区高速公路，桥隧比高，最长隧道接近7公里；汉鄂高速、汉蔡高速是武汉市东西向主要出口，交通流量大，保安全、保通畅压力突出，适合作为示范路段。

项目分析了试点路段面临的关键问题：交通路网交织复杂、桥隧密集，交通事故频发且发现不及时；应急流程依赖纸质记录，人工响应效率低；机电设备老化率高，指令操作分散繁琐。

针对这些挑战，项目确立了四大核心建设需求，围绕影响高速公路本质安全的结构安全、恶劣天气、交通事故、机电故障四大场景，聚焦事前、事中、事后三个环节，解决“监、防、救、联”四大核心问题，开展三方面实施内容：

一是构建天空地一体化风险监测预警体系，二是设计应急全流程数字化和标准化体系，三是研发超前预警快速救援AI平台并应用，最终实现从多元数据监测、风险预警、应急处置联动指挥到应急评估的全流程数字化。 

3. 试点完成情况 

在项目研究周期内，通过数据采集、模型算法构建、流程梳理、技术攻关与工程实施，已形成“一个平台、两个标准”，适配“三条路段”及“四类场景”，总体呈现六大体系成果，关键指标全面达标，并取得一系列知识产权成果。具体来看六大体系成果：

一是构建天空地一体化监测预警体系，梳理出试点路段覆盖结构、交通、气象、资产四大场景及40类细分风险场景，解决了监测手段缺失、事态不明的问题。依托InSAR（卫星遥感）、空中气象站、地上ETC门架、雷达、视频传感器等设备，实现76项指标的全天候全方位动态数据采集与监测，奠定数据基础。

二是构建多场景分级分类数字化应急处置全流程体系，针对四大场景及细分风险场景，从监测预警、指挥调度、应急处置切入，实现事件快速处理与一键救援全流程数字化，解决影响未知、处置模式不一的问题。

梳理事件发生、处置、事后评估全流程，明确责任到岗到人的应急预案，形成首份公路应急安全管理指南手册，涵盖6大类、18个子类事件，4级事件分级与3类响应流程，后续通过平台实现应急预案数字化、全流程自动流转与可视化。

三是研发超前预警快速救援AI总平台，该平台支持多元数据实时采集、监测预警，事件发生后可自动匹配应急预案并全流程跟踪，助力路段公司掌握风险、跟踪处置过程，实现情报板、诱导灯等管控手段一键操作及多方联动指挥。

四是研发交通运行事件检测平台-应急子系统，创新构建交通事件检测子平台，利用既有路侧视频研发AI事件检测算法，实现“一枪多位、循环检测”，大幅减少监控人员人工轮巡压力。

五是研发机电资产智能管控平台-应急子系统，区别于传统台账式管理，聚焦隧道、收费站、门架等场景，从设备网络、环境、电力、业务数据等多维度采集设备状态，通过AI分析设备运行机理，实时监测异常状态、预测故障，开展预防性养护维修，明确设备易损点、故障原因及维修频次。

同时将ETC门架流水数据核查等日常人工轮巡工作智能化，实现机电资产“可视、可知、可用、可控、可评估”管理，提升运维效率。依托物联网与AI技术，构建PC+移动端一体化平台，实现应急物资高效管理与调度。

六是研发音视频智融通信装备，打通电话、无线对讲、收费对讲、视频会议、路侧广播等通道，监控人员与管理员获权后，可通过手机终端随时随地控制路侧终端，建立事故现场、指挥部、监控中心三方实时连接场景。 

 4. 试点成效及推广价值 

试点成效评价基于成本、系统功能、试运行效果，通过问卷调查从效率、质量、安全、服务、科学决策五大维度展开。

成本方面，项目充分利用既有旧设备，借助AI系统监测资产与风险状态，以“一图一景”电子化预案实现智能流转，降低运维与人工成本，达成建设与管理双重节约。

效率方面，事件检测从人工20分钟一次轮巡升级为AI秒级发现，预案查阅从纸质翻阅变为系统自动流转，联络方式从人工查找号码拨号优化为AI自动拨号，应急物资出入库时间从每单20分钟缩短至10分钟，整体效率大幅提升。

质量方面，构建“6+18类”应急处置全流程体系，改变传统手动修订纸质预案、修订间隔长的模式，依据事件记录实时优化预案并自动导出，使工作流程更清晰、预案改进与执行更规范、环节衔接更流畅。

安全方面，通过实时监测与智能识别推动风险防控前移，事件发生后可一键执行情报板广播等管控策略，突破以往因设备品牌不一、手段受限导致的指令下发繁琐、触达不足问题，缩短事故处置时间，提升路段安全水平。

管理与服务层面，项目推动全周期管理、设备管理、跨部门数据共享与业务联动，统一管控原分散的多套设备管控软件（原软件界面各异、管控难度大），提升管理决策效率；同时将信息服务与诱导手段精准触达用户，改善公众出行体验，提高满意度，得到路段交警、路政及养护单位认可。

经济效益方面，路段公司减少新增投入、降低设备维护频次，营运成本下降，且协调效率提升、响应时间缩短、事故率降低，通行收入提高。

社会效益方面，平台提升协调效率、缩短响应时间、降低事故率，不仅提高社会物流通行效率，还减少人员伤亡与财产损失。

目前成果已在湖北、广东（重点为北二环）、河南、山东等多段高速公路应用，形成标准化部署模式与指南手册，且高度契合国家交通强国纲要及行业数字化转型、监测预警需求，具备规模化复制推广条件。 

5. 工作亮点 

一是体系创新，构建数据驱动的多元交织风险监测预警体系，提升安全性。

二是模式创新，设计适配不同应急场景的协同高效应急全流程，改变依赖人工经验的预案与处置救援模式，明确职责分工。

三是技术创新，实现多端智融、多通道协同与可视化调度，提升指挥调度效率。项目组已通过第三方查询与成果鉴定，相关创新点总体达到国际先进水平。

6. 预验收后应用情况 

项目先在湖北大广南、汉鄂、汉蔡高速试点，后逐步推广至广州北二环、湖北随岳南、河南尉许、河南兰尉、山东秦滨、广西苍郁等高速，应用成效显著。

结构健康监测方面，持续采集隧道拱顶裂缝、沉降等指标数据，数据稳定且曲线波动真实呈现，满足结构安全动态预警与预防性养护需求。

恶劣天气监测方面，系统整合气象站与第三方气象预报数据（累计超362万条），自动识别、筛选并推送暴雨、低能见度等异常天气预警信息，如2024年初湖北大规模冻雨灾害中，系统发布气象信息14次、智能预警10次、一键管控3次，有效引导交通、保障安全。

交通事件检测方面，总体准确率达96.24%，其中广州北二环超97%。

机电资产监测方面，覆盖6大场景42类设备，多维度监测实现及时预警与预防性养护，多路段设备完好率超99%。

应急物资仓库管理方面，应用“审批-定位-出入库”一体化智能系统，保障物资供应。

日常协同处置方面，实现及时通知、快速响应与跟踪，达成事件全流程闭环，监控中心平均处置异常事件耗时约17分钟（如5月8日北二环异常停车事件处置耗时不足21分钟），特殊异常事件可在1小时内形成处置闭环。 

应急演练方面，成果支撑大广南高速东方山隧道（长约3公里）应急演练，实现警、路、企、地多方联动目标。

目前，试点项目已实现建设、运行、评估、推广的闭环管理，下一步将深化数据价值应用，提升成果在不同场景的适配性，加强企业协同共享，总结经验、优化模型，推动试点成果向更多路段与场景扩展。