基于AI的高速公路应急管理一键式指挥调度平台设计与应用

基于AI的高速公路应急管理一键式指挥调度平台设计与应用

王樟轩1  陈学宇1  罗斌辉2

浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司  浙江 绍兴 312000 绍兴市公安局高速公路交警支队三大队 浙江 绍兴 312000

引言

为了建设安全、高效、便捷的高速公路，近年来，随着人工智能AI、大数据、物联网、云计算、边缘计算等新一代信息技术快速应用于高速公路的建设，尤其是应用于高速公路应急指挥管理业务场景中。同时，各省积极开展高速公路智慧应急的试点建设，实现高速公路应急指挥的智能管控与创新服务，形成高速公路交通的科学管理、高效运行和优质服务的新理念和新模式。本文梳理了高速公路应急管理政策背景、管理现状需求、基于AI的五大应用亮点以及应用的社会价值和建设成效，旨在促进今后高速智慧应急的务实、高效、持续发展。

一、高速公路应急管理发展背景

1.1高速公路应急管理政策背景

近年来，国家相继出台了多项文件，基本明确了交通建设基础设施数字化、应急指挥管理能力智能化的发展方向。其中2019年发布的《交通强国建设纲要》对交通应急救援能力建设提出了具体的要求，要“建立健全综合交通应急管理体制机制、法规制度和预案体系，加强应急救援专业装备、设施、队伍建设”。在2021年发布的《数字交通“十四五”发展规划》中更是对此提出了更高的要求，明确指出要“深化应急指挥系统建设，切实增强突发事件应急指挥能力”。2023年交通运输部发布的《推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展》中再次强调要构建“构建公路安全应急数字管控体系”。可见深入研究应急管理的智慧化是高速公路智慧化建设不可忽视的重要环节。

1.2高速公路应急管理现状与需求

（1）交通事件发现

依照现阶段的高速公路发展来看，交通状况监控尚无法全面覆盖，应急响应存在相对滞后的问题。在具体的运行监控阶段，经常会采用视频等外场监测设施，整体的覆盖率不高，监控盲区出现的几率很高。同时，在对交通事件的监测方面，只是被动的依靠驾驶员报警或者调度指挥员视频查询，效率偏低。

在此环节中，有必要化被动为主动，通过综合利用智能边缘计算、AI识别等多渠道技术手段实时分析识别并跟踪道路上多类型交通对象。在应急事件发生时，需要能够主动报警至中心应急平台，进而实现全方位可视化的应急事件主动发现和秒级响应。

（2）应急指挥调度

目前在对高速公路异常事件处理的过程中，对人工经验决策依赖度高，缺乏流程化的支撑，整体效率不高。同时，在对问题进行处理期间，分散于不同地点的领导、专家、应急队伍之间，只能通过手机、对讲机、视频会议等通讯手段进行双线联系，而难以进行统一的会商，导致整个指挥调度工作效率低下。

因此，针对此环节的智慧化改造需求主要为统一的通信调度。首先需要联通路段上的固定监控与指挥大屏，全面展示处置现场实景；其次需要联通参与处置各方的视频信息等，实时推送现场救援实况，方便指挥人员掌握现场态势与救援进度；最后需要联通各参与方，实现远程会商和联动指挥。

（3）事后经验总结

综合对当前高速公路运行监控及应急管理整体水平分析，在对交通异常事件处理后，不能完整地整合资料，也不能及时且快速的将预案中的错误点进行修复，整体的合理性不够。

故在此环节需要保留应急指挥过程中产生地音视频资料，保存和记录应急指挥关键信息，进行全方位全过程的指挥决策记录留痕。在事件处理结束后，整合事件所有信息生成相应案例，自动生成处置评估报告，以便为以后同类型事件提供参考。

二、AI技术在高速应急管理中的应用情况

嘉绍大桥应急指挥平台基于AI视频智能识别、异常事件主动报警、应急预案智能匹配、信息实时共享、远程会商指挥、机电设备联动管控等业务场景，运用人工智能、融合通信、物联智控等先进技术手段和综合信息管理策略，针对嘉绍大桥应急事件和突发状况进行监测、预警、处置和协同指挥，建立了“一图总览、一屏感知、一网统管、一呼百应、一键处置”的应急指挥总体架构。

2.1一图总览

在嘉绍大桥应急指挥平台的数据驾驶舱上可实时汇聚大桥上的交通流量数据、车辆速度、车辆状态、路况、救援人员定位、物资分布等全方位全要素的应急管理相关信息，大量的数据集成、分析和可视化，在GIS地图对综合信息进行标注，实现“一图总览”大桥上应急事件的总体发展态势，应急指挥人员可快速了解和掌握数据，提高决策效率和准确性。数据驾驶舱可以调取路侧监控视频，查看现场救援情况，辅助决策者优化资源配置和调度。同时，将整合的数据资源共享给公安、医疗、消防等救援单位，提高协同协作的能力。

2.2一屏感知

嘉绍大桥应急指挥平台对于采集到的各项数据数据进行解析和处理，提取关键信息，作为态势感知的重要依据。同时，基于实时数据和历史数据，对当前的应急事件态势进行态势预测和评估，提前采取相应的应急措施。当平台感知到异常事件，如交通事故、车辆故障、车辆违停、事故火灾等时，第一时间主动报警，将报警信息发送应急指挥中心，智能匹配相应的预案进行处置。事中与事后，平台能结合历史案例和专家知识，智能地研判出可能的事故原因、影响范围、发展趋势等，为指挥人员提供决策依据，实现“一屏感知”。

2.3一网统管

将嘉绍大桥上各类机电设施设备进行协议统一和标准化，制定联动规则，包括根据应急预案和态势发展自动调节和联动控制。在指挥中心平台上对设备进行集中管理和监控，包括设备预案的启动和停止、参数的调整、故障复位等操作。基于实时数据和历史数据，对设备联动规则进行智能优化，包括优化设备的联动逻辑、提高设备的运行效率等。同时，平台进行各部门救援力量的协调，包括公安、消防、医疗等。通过平台的数据分析和研判，快速准确地调配各种应急资源，在最短时间内支援现场，实现机电设备及救援力量的“一网统管”。

2.4一呼百应

基于融合通信技术的应急指挥平台，能将所有通信渠道进行汇聚和融合，包括路侧视频画面、移动单兵音视频、对讲机通信、车载台、手机、卫星通信、互联网通信等，通过音视频联动、数据传输和实时监控等功能，指挥中心可以准确地了解现场情况，解决了上报方式单一、无法准确反馈现场情况的问题。通过智能调度功能，可实现资源的优化配置和任务的智能分配，促进各部门之间的协同合作，提高了现场救援力量与指挥中心的通信效率。同时，通过音视频联动，可以实现远程会议功能，不同地域、不同部门的指挥中心和现场人员之间可以实时交流沟通，共同协商解决方案。更重要的是为决策提供了有效依据，及时发出下一步指令，实现“一呼百应”的沉浸式指挥。

2.5一键处置

基于路侧AI感知摄像头的智能识别技术，应急指挥平台能精准感知、主动报警，运用预案智能匹配算法，确定突发事件的具体类型和等级，平台自动选择相应的预案，生成处置方案。通过一键处置，自动启动预案流程，包括联动设备、调度救援力量、发布应急信息、调度各类资源、管控交通流等。同时，通过AI感知摄像机识别现场态势，自动匹配管控级别。实现了快速响应和处置应急事件，避免因人为因素导致处置滞后，快速调度和协调相关救援力量，实时共享数据和信息，使各处置单位能够协同工作，从而提供决策支持，提高决策质量。

三、AI技术在高速应急管理中的应用效果

3.1应用价值

应用在嘉绍大桥上的高速公路应急管理一键式指挥调度平台通过打通数据壁垒，使得不同系统的数据得以有机融合，能够统一管理、使用和调度，实现了对突发事件的高效处置、运行状态的动态监测以及高速公路出行信息服务等功能，为公众提供了安全、畅通、便捷且舒适的出行服务。

本平台的AI系统能够实现平台数据自主解析要素、自动生成任务，能够有效规范应急处置程序、减少应急指挥的个性化操作，同时还能起到减少人工重复操作，避免程序错漏的作用。

另外，AI系统能够自主解析数据并生成任务工单，进而实现一键式分发任务和控制设备，能够显著提升应急处置前期效率，减少次生事故的发生，并同时满足多方的管理要求，有效提升道路交通安全管理水平。

最后，本平台的全过程留痕功能，可以自动对各应急成员进行效率评价，对相关指标进行统计分析，协助事后倒查和总结提升。

3.2建设效果

（1）多元数据融合  AI智判事件

高速公路应急管理一键式指挥调度平台通过将BIM桥梁模型、雷视感知数据及外场机电设备实时数据等有机整合，克服了雨雾等不利天气条件下的监测效果差的问题。另外针对8类事件进行了检测算法编制和训练，使事件检测主动发现率提高至90%以上，有效解决了交通事件发现难的问题。

（2）优化救援流程  高效保通保畅

针对8类事件，编制了15项应急处置预案。平台检测到事件后，中心人员符合无误即可一键执行对应预案，联动控制情报板、车道指示器、广播等机电设备发布事件信息，并通过电话等多终端将事故信息推送至各端情报人员进行联动处置并自动跟进事件处置进度，使得嘉绍大桥上的交通事故应急处置效率提升32%，二次事故率同比下降67%。

（3）事件全程留痕  助力总结执法

平台能够自动收集事件基本信息及处置全流程数据，并自主生成报表，实现对事件本身及其应急处置效果的分析和评估。评估内容主要包括：事件造成的人员、财产损失的评估；事件责任判析；应急处置效率的后评价等，为总结经验及事后执法提供了参考和依据。

四、结语和发展趋势

在智慧交通时代的大背景下，为实现高速公路信息化、智能化应急管理，本文运用当前先进的AI、物联网、数字孪生、云计算等技术，升级和优化了高速公路应急事件管理流程，搭建了一套全新的高速公路应急指挥管理平台。该平台实现了高速公路总体态势的“一图总览”，整体交通数据的“一屏感知”，各类机电设备的“一网统管”，各部门远程会商的“一呼百应”以及应急管理的“一键处置”，使得显示效果更直观，应急事件快速精准定位，应急事件从发现、响应、指挥、调度到归档评估全过程管理，大大缩短了高速公路上应急事件响应时间，提高了高速公路上应急事件管理效率，推动高速智慧应急的建设和发展。

未来依托AI的深度加持，可打造全时空运行监测、全路域主动管控、全方位出行服务的智慧高速公路示范工程。其中，全时空运行监测，实现路网全覆盖式的精细化感知系统，为车道级主动管控和路网诱导、伴随式信息服务等应用提供决策支撑；全路域主动管理，实现智慧高速全景图，全息实时展示隧道内交通运行状况、车辆轨迹信息以及设备状态，实现对高速公路各个场景的展示；全方位出行服务，实现主线车道级信息服务，通过“声、光、色、形”方式，实现交通运行状态信息、交通突发事件信息、公路施工养护信息、公路气象环境信息及其他信息等伴随式发布，打造真正“安全畅通，和谐高效”的高速公路服务体系。

另外，可将AI数字人等技术应用于高速应急管理之中。在应急救援场景中中，依托AI数字人大模型的知识增强能力与内容生成能力，可以对出现的道路事件、问题进行智能决策处理，智能生产需要的内容，为救援人员提供实时、精准解答和伴随式服务，成为高速公路应急救援的强大智能助手，助力实现新一代信息技术与交通运输场景深度创新融合。

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