解决方案︱视频孪生智慧高速解决方案

系统概述

在交通强国战略的指导下，我国政府高度重视以数字化为核心的智慧高速公路建设与发展。2023年9月，交通运输部印发了《交通运输部关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》，强调到2035年，全面实现公路数字化转型，建成安全、便捷、高效、绿色、经济的实体公路和数字孪生公路两个体系。在需求和政策的双重驱动下，数字孪生高速公路建设势在必行。

视频孪生智慧高速解决方案，综合运用三维地理信息、人工智能、视频融合等技术，实现高速公路路网数字化的全面升级。方案基于时空承载底座综合承载全量业务数据，实现数据集成共享、时空位置计算和三维可视化联动管理，打造沉浸式高速智慧管理大脑，助力高速公路更加智能、更加精细化的管理模式，从而实现高速公路“保安全”、“保畅通”、“保稳定”、“保运营”、“保服务”等场景化目标。

系统架构

一库：时空大数据库

建设时空大数据库，实现高速各业务系统的数据汇聚与集成共享，通过主题库方式建立数据存储服务，对数据进行多维度分析，提供分析结果。同时为高速数字孪生场景的构建提供三维空间数据支撑。

一底座：视频孪生时空承载底座

基于视频+数字孪生，以国产自主可控的3D GIS引擎为核心，构建视频孪生时空承载底座，综合承载时空大数据库全量数据，提供视频等数据的三维场景融合服务和时空位置智能服务，为统一时空管理提供可视化承载底座。

一张图：综合态势一张图

针对业务需求，打造可视化专题系统，围绕智慧高速核心业务，设计不同的可视化主题，着眼全局视角、归纳关键指标、实现信息下钻。同时打造实景三维一张图，实现各业务应用的三维联动管理。

N应用

针对智慧高速管理业务，以视频孪生平台为支撑，综合承载各业务管理数据，以时空实景一张图的方式，为管理者提供多种三维场景智慧管理应用，提升业务处置效率，全面赋能高速智慧化管理。

系统功能

一、综合驾驶舱

业务数据专题应用

面向指挥大厅的信息展示需求，结合各业务系统数据，打造可视化专题系统，围绕交通态势、指挥调度、重点对象、运行维护等交管核心业务，设计不同的可视化主题，着眼全局视角、归纳关键指标、实现信息下钻，辅助管理者全面掌控运行、路产、应急、服务区、能源等核心业务模块运行指标，实现人、事、物统一管理，实现数据共享、实时联动、全面高效的综合管控与业务处理。

实景三维视频孪生监控

构建智慧交通实景三维场景，基于真实地理位置直观还原道路、建筑、环境等交通场景。在三维场景中将监控设备基于真实安装位置标注，三维场景中一键调阅监控画面，便捷高效。利用三维视频融合技术，将重点区域视频监控完全融入三维场景，全景、连贯、直观、立体掌控现场实景态势，提升监控查询和调阅效率，快速定位拥堵源头，研判现场态势，辅助指挥调度，降低工作压力。

二、智慧运行管理

交通流量态势一张图

综合高速卡口相机数据、高德路况数据等，实时计算路面的流量，结合路网信息，在实景三维地图上直观展示实时路况，通过不同的颜色分别代表路况等级，联动场景快速定位拥堵区域，浏览现场实景，为优化交通服务配置和方案提供科学依据。

数字孪生车流仿真

结合视频识别、雷达采集等数据，实时对车辆、行人、异常物体等目标的位置及速度等精准感知，联动收费数据，通过对车辆进行三维建模，在收费站路段三维场景中对车流态势进行实时仿真，实现对车辆信息、行驶轨迹、缴费情况等信息进行实时3D孪生展示，跨镜头跟踪和行车轨迹一张图直观呈现。

实景三维治超、绿通管理

对接整合高速治超、绿通管理系统数据，通过对治超、绿通数据的多维分析和时空属性融合，实现对治超、绿通管理的多维态势掌控和绿通事件实景三维一张图管理，提升管理人员对现场治超和绿通管理业务的科学管理。

实景三维设备运维

在高速公路三维场景中，将各道路设备进行三维建模和标注，同时接入设备运维监测数据，在一张图中直观展示高速公路雾天诱导、气象站、路灯、泵站、水位监测等设备分布和运行状态。需要查找设备时，可基于三维场景实现设备的便捷查找和精准定位，一键查看设备详情信息。实现设备状态统计分析、异常设备快速定位感知、设备数据场景调阅管理等，轻松实现设备的高效运维管理，保障设备正常运行。

三、交通事件智慧管理

交通事件场景联动管理

系统联动AI识别数据，基于高速实景三维场景实现道路上交通事故、故障车辆、非机动车、行人、逆行等交通事件的及时发现和快速定位，事件发生时及时提醒，并联动场景快速定位，联动现场视频精准研判，同时可结合全景融合视频实现现场态势的实景态势全景研判，辅助进行科学处置，实现事件处置过程的便捷填报登记。同时，针对视频识别事件，可以在场景中联动展示附近作业车辆，可选择与现场车辆进行一键可视对讲调度，实现事件的高效处置。

智能化视频巡查管理

针对高速日常巡查工作依赖人工操控球机巡查耗时耗力的业务痛点，根据日常巡查需求，制定视频巡查路线，系统自动联动高速上遥控摄像机按照设定的预置位进行巡查，并针对遥控摄像机叠加视频识别算法，可自动识别画面中的停车、行人、非机动车等异常事件，识别到异常事件及时报警，工作人员便捷进行事件处置和记录，实现巡查工作的高效化和便捷化。

交通事件一张图

联动交通事件填报AI识别分析数据，基于三维场景，分别对各路段发生的拥堵、遗撒、事故、逆行、非机动车等事件进行标注，形成交通事件热力图，一张图直观浏览高速路段交通事件的分布情况，可按类型、按时间等条件进行热力分布图的切换，多维度掌控交通态势，辅助科学研判决策。

车辆查询分析

系统提供便捷化的车辆查询功能，可以通过车牌号、车辆照片快速查询出目标车辆数据，查看目标车辆详情信息，并在三维场景中绘制出车辆轨迹，实现车辆的精准分析管理。

四、安全应急管理

预警信息管理

系统对接整合气象预报、高速水位监测、气象监测、拥堵事件监测、能见度监测、降雨量监测、降雪量监测、预警发布等高速预警信息，通过对数据进行统计分析，定制高速可视化专题，通过图表形式直观展示核心数据，并实现数据下钻，联动三维场景进行详情数据查看和业务处置，便捷掌控高速应急态势。

占路施工监控管理

针对高速公路占路施工管理，实现事件的上报、审批、反馈、处置等应用。工作人员精准掌控每日占路施工情况，当监控员发现占路施工事件时，可进行便捷事件上报，安全管理人员可对上报事件进行核对，判定施工是否报备，针对未报备事件及时处置，并进行保存记录，采取相应处罚措施，强化占路施工流程规范，保障高速交通安全。

实景三维应急储备物资管理

系统对接整合高速应急物资储备数据，定制应急物资管理专题，帮助工作人员直观掌控防汛、防火、除雪等应急物资储备情况。基于高速三维场景，将各区域应急物质进行直观标注和数据联动，便于实现物资分布的整体掌控和快速查询，针对应急事件可快速联动一张图显示物资分布，提醒应急物资储量情况，保障应急事件时应急物资充足和快速调用，提升应急保障能力。

应急指挥调度

系统有效整合接处警平台、地理信息系统、视频监控、视频会商等技术平台，实现各业务应用的互联互通，实现调度资源、人员状态、现场态势的直观可视化掌控，并支持一键直呼、协同调度多方交管资源，强化交通管理部门指挥调度能力，提升应急处突及应急指调效率。

五、路产作业管理

作业车辆管理

系统对接整合作业车辆、人员定位系统数据，基于三维场景直观展示各类作业中车辆、人员的实时位置，支持在场景中对车辆人员进行分类展示，场景中选择查看具体车辆和人员的详情信息，可在场景中选择车辆或人员实现与现场的一键可视对讲。并支持对历史作业数据进行查询，场景中展示车辆行驶轨迹，实现对作业情况的精准监督管理。同时实现手机端异常事件上报、工单任务派发和任务指标统计等功能。

清扫保洁管理

系统对接整合作业车辆、人员定位系统数据，针对清扫保洁业务需求进行保洁工作、人员的监督管理。通过制定管理规则，结合定位数据进行工作指标完成度统计、历史轨迹查询、实时位置查看等管理功能，提升对清扫保洁业务的监督管理能力，提升高速服务质量。

六、能源管理

实景三维燃油管理

系统对接整合高速公务车辆燃油管理系统数据，通过对数据进行统计分析，定制燃油管理可视化专题，帮助管理人员直观掌控车辆燃油态势。支持查询每个车辆的燃油数据，查询每辆车每一次的加油数据等，并按用途、类型、使用人等进行燃油分析，实现燃油情况的精准掌控。

实景三维用电管理

系统对接整合高速用电监控系统数据，通过对数据进行统计分析，定制用电管理可视化专题，帮助管理人员直观掌控用电态势。同时，基于三维场景中实现对各箱变设备分布、监测数据、用电分布等情况的一张图掌控，通过用电热力图直观展示用电分布，并基于场景实现箱变门禁设备的开关状态查看和快速定位等，保障用电安全。

七、服务区管理

服务区停车态势管理

针对服务区停车管理，基于高点视频，结合AI识别算法，对车位占用情况进行自动识别，并在服务区三维场景中，直观展示各车位占用情况。利用三维视频融合技术，实现服务区停车场区域的全景融合，帮助工作人员一张图整体掌控服务区实景态势，提升对服务区停车态势的管理能力。

停车秩序识别管理

基于服务区视频监控数据，结合AI识别算法，实现对占用车道、不按车辆类型停放等违停行为的自动识别告警，结合前端音响设备，实现对违停行为的自动语音提醒。识别到告警事件时，系统可及时进行提醒，并在三维场景中对报警位置进行直观标注，联动打开附近摄像机，同时可与现场进行喊话，实现对违规行为的二次提醒。可通过对讲设备，呼叫附近安保人员前往现场进行处置，规范服务区停车秩序。

服务区消防安全管理

通过在服务区部署热成像摄像机，实现对服务区烟火事件的识别告警，发生烟火报警事件时及时报警，并可给现场安保人员发送通知，可联动场景跳转到报警设备，定位报警区域，联动现场视频，场景中显示安保人员和消防物资分布，实现与安保人员的对讲通讯，全方面保障室外消防安全。同时可对接整合服务区充电桩监控数据，实现服务区充电区域的消防监控和充电规范管理，提升充电车位的使用效率。

服务区商超综合管理

通过对服务区购物空间进行三维建模，构建购物空间三维场景，实现室内外直观掌控。结合客流统计、视频监控、报警管理、能耗监测等系统数据，实现在购物空间三维场景中对人流量、安全事件、能耗情况的直观精准掌控，全面赋能安全运营管理。