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中国作为世界人口最多的国家之一，人口流动性非常大，高速公路的交通流量也非常庞大。随着交通需求的增长和车辆数量的增加，高速公路隧道作为交通枢纽的重要组成部分，安全问题时刻牵动人们的关注。
根据交通运输部于2021年5月印发的《2020年交通运输行业发展统计公报》显示，截至2020年底，全国公路隧道21316处、2199.93万延米，特长隧道1394处、623.55万延米，长隧道5541处、963.32万延米。据不完全统计，截至2021年4月，我国在建的10公里以上超长公路隧道17条。在此背景下，隧道管理问题一直是高速公路管理者急需解决的难题之一，高速公路隧道的交通管理面临着巨大的挑战。特别是隧道状态监测问题。尽管隧道内大多配设有较为完善的视频检测设备以及照明补光设施，但受隧道特殊环境影响，大多设备很难发挥出在正常环境下应有的成效，设备采集信息精度低、质量差等问题不可避免，直接影响人工监测判别效率，增加发现隧道堵塞和交通事件的难度。加之道路管理人员资源紧张，审查人员易疲劳，从而使得高速运营方对隧道的管理效率低下。此外，随着近年来车路协同、自动驾驶技术的快速发展，智能网联汽车逐步进入量产阶段，道路交通信息的重要性提升的同时，也对隧道基础设施建设提出了更高的要求。交通采集信息单一，参数采集度不高，数据挖掘程度偏低，无法为高速公路交通管理和科学决策提供全面的信息和依据，无法满足交通管理部门对隧道的运维需求，也无法支撑起未来车路协同、自动驾驶对交通道路信息的高需求。
高速公路隧道管控系统建设的背景主要是为了增强交通安全、优化交通流量、监测环境指标和实现节能减排等方面的需求，通过引入先进的信息技术和智能设备，建设智能化设备和系统的应用，安装监控摄像头、传感器和火灾报警设备等技术手段，实时监测隧道内的交通情况、安全隐患以及火灾风险，并能够快速报警、引导疏散和指挥事故处理，提升隧道的综合管控能力和运行效率，提供更安全、流畅和便捷的高速公路出行环境。其次，高速公路隧道里程逐年快速增长，高速公路运营对能源的需求与日俱增，碳排放量增速明显，同时我国高速公路设置设计规范要求往往高于实际应用需求，且设计参数取值通常利用规范中推荐值的最高值，采用最高级配备，这就在一定程度上造成了建设期的成本和后期运营能耗的浪费。智慧能源场景基于双碳数字化能源管理理念，利用智慧能源管理系统，实时精准采集能源消耗数据，通过对能耗数据的统计和分析，可以评估供电系统的稳定性和用电效率，为高速公路隧道运营有效缩减能源消耗提供数据依据，帮助运营单位制定和实施能源管理策略，降低能耗成本，提高隧道的运营综合能效效率。
智慧隧道综合管控平台结合利用物联网、云计算、大数据、人工智能技术等技术，进一步开发智慧型的隧道交通分析模型、管理 模型、决策模型等，为隧道管理安上智慧的大脑，实现“智慧型隧道”。 平台以“服务为导向”为出发点，以不断满足民众需求为工作目标，实现隧道设施设备预防性养护，提高应急突发事件处置效率，精简隧道监控人员及巡查人员配置，降低企业运营成本。同时本项目的建设可有效缓解交通拥堵、提高运输效率，改善服务水平，在给企业带来经济效益的同时也具有较高的社会效益。提升高速公路信息化、智能化水平，提高出行服务保障能力，切实增强人民群众的获得感、幸福感和安全感。
平台整体设计采用模块化、去中心化技术路线。通过业务微服务协同完成高速公路隧道运营管理的全过程数字化、机电设备管控、组控的策略自动化。通过依据模块进行数据库表分组的方式，对数据库进行优化设计。平台使用分布式、多实例部署，使用负载均衡技术进行业务压力分流。此架构能够满足不同路段分公司对隧道功能的不同需求，灵活配置。也可满足集团级高速指挥调度中心对隧道管理业务数据进行调看、监管的需求。
1、三级管控，实现宏观监测一张图
智慧隧道综合管控平台是一套集综合监控、远程指挥、管控可视、信息服务于一体的新一代隧道管控平台系统。该平台可对高速集团的路中心、集团中心隧道突发事件进行同步监控与指挥调度，真正实现集团中心、路中心与隧道所三位一体的管控模式。
2、隧道设施高度集成、实现一网通管、一键管控
该平台可对照明设备、风机、电伴热等隧道主要用电设备进行自动化控制，可实时采集隧道内设备的状态数据，1分钟内对故障设备位置、型号及设备故障类型进行可视化声光体系，缩减机电人员日常巡检工作量、提高设备维修工作效率。
3、应急预案数字化，实现数字联动处置
提供“一隧一预案”的管理模式，一旦隧道发生突发事件，系统能够自动执行应急预案，管理人员可迅速、直观地根据预案进行指挥救援，满足隧道群管理可视化、及时性的需求。
4、重点车辆监测场景
行车安全中的重点车辆即“两客一危"车辆是指从事旅游的包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆，此类车辆在道路交通运输过程中一旦发生事故危害极大。可以时刻关注该类车辆的过境过隧数据和其运行轨迹是高速公路运营方的迫切需求。本方案中重点车辆监测系统用于高速公路危险品运输车辆的在途监控与过境预警，实现高速公路运营人员对"两客一危"车辆的实时在途动态监控，可实现危险驾驶状态辨识，及时对危险驾驶行为进行预警及干预，最大程度地减少危险品运输事故及其危害,增强安全监管与应急处置能力,提高救援的主动性和时效性,最大程度保障人民群众的生命财产安全。
5、超温车辆监测预警场景
大货车在长上坡行驶过程中，容易造成发动机温度过高，加之夏季地面温度高，货车长时间行驶轮胎与地面摩擦也会导致轮胎温度升高，温度过高极易引发火灾事故，驶入隧道内发生火灾，后果更加不堪设想。本着保障车辆安全通行，防止火灾事故发生，本方案讨论的车辆超温预警系统，在距离隧道入口前2~5公里位置的龙门架上，当车辆距离检测设备一定距离时，系统自动对大货车的左右轮胎、发动机、驾驶室、货柜等点位进行温度检测，当问题超过设置的温度阈值时，车辆信息会被传送至监控室，并在软件界面进行超温预警报警，提醒高速公路运营管理人员对此车辆进行干预。同时可复用沿线的语音广播系统，触发语音广播，提醒该车辆已超温，请靠边检查。本系统对预防和减少高速公路火灾事故起到积极的重要作用。
6、智慧能源策略，实现节能降本科学管理
随着社会的飞速发展和高速公路项目工程建设施工效率的提升，我国高速公路隧道里程逐年快速增长，高速公路运营对能源的需求与日俱增，碳排放量增速明显，同时我国高速公路设置设计规范要求往往高于实际应用需求，且设计参数取值通常利用规范中推荐值的最高值，采用最高级配备，这就在一定程度上造成了建设期的成本和后期运营能耗的浪费，其次是目前我国高速公路隧道运营管理方式比较粗放，缺乏精细化管理，在一定程度上造成了电能的浪费，高速公路智慧能源场景基于双碳数字化能源管理理念，利用智慧能源管理系统，实时精准采集能源消耗数据，通过对能耗数据的统计和分析，可以评估供电系统的稳定性和用电效率，为高速公路隧道运营有效缩减能源消耗提供数据依据，帮助企业制定和实施能源管理策略，降低能耗成本，提高隧道的安全性和效率。
高速公路隧道照明是高速公路隧道运行电能消耗最多的一个系统，实现白天按需照明，夜晚“车来灯亮，车走灯灭，随车调光”的与车随行的智能调光，实现隧道内不同照明亮度等级实时自动调节，辅助运营单位在运营管理过程中有效提升隧道进出车辆的安全性的前提下实现隧道运营的按需照明和节能降耗。
7、隧道数字孪生、实现隧道全息可视化管理
智慧隧道数字孪生系统是数字技术在隧道管理领域的重要应用，数字技术的应用可以提高隧道的管理水平和安全性能，智慧隧道数字孪生系统基于 HTML5 的 2D、3D 图形渲染引擎，结合 GIS 地图，以B/S技术架构，通过高速公路隧道前端布设的传感器、视频监控、雷达等技术进行实时监测、数据采集和精准定位实现智慧隧道全联接、全智能的可视化展示方案，应用于隧道安全监测、隧道通行调度、隧道灾害预警等方面，提高隧道运行效率和管理水平。
8、车辆容留监测场景
高速公路隧道车辆容留系统通过布设在隧道出入口的卡口相机和微波雷达等设备实现对车辆的分析识别，动态监测隧道车辆驶入和驶出状态，实时展示隧道当前通行车辆，容留车辆，结合视频监控系统，可自动播放车辆容留位置实时视频。高速公路隧道车辆容留系统通过布设在隧道出入口的卡口相机和微波雷达等设备实现对车辆的分析识别，动态监测隧道车辆驶入和驶出状态，监测车辆是否停滞在隧道内，同时通过数据分析来得出车辆滞留的时间以及可能的原因。从而帮助高速公路运营方更加准确地掌握交通状况，及时采取措施减少车辆堵塞，提高交通效率和安全。隧道车辆滞留监测还可以在紧急情况下提供及时响应，如发生火灾、交通事故等紧急情况下可及时排除车辆，保障行车安全。在交通治理方面，隧道车辆滞留监测对于交通规划和设计也非常重要，可以为路网改进提供数据和参考意见，以提高交通系统的总体效益。
l 河北高速集团
ü 部署1个省中心级平台、7个分公司路中心级平台、21个隧管所级平台；
ü 接入299座隧道，总长度约400公里；
ü 接入设备3.3万个，涉及38类设备、64个厂商；
