云南省高速公路图数算融合构建及应用，探索公路数字化转型高质量发展

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文 / 孙秀珍，向鹏程

（云南省交通投资建设集团有限公司）

在新的时代背景下，云南交投集团自2014年起实施智慧高速建设，推动公路建设、管理、养护、运行、服务全流程数字化转型，落实《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》《数字中国建设整体布局规划》，按照《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》《交通运输部关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》等有关部署，践行《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》（以下简称：《发展意见》）逐年推进智慧公路建设发展，提升公路建设与运行管理服务水平，以图数算融合促发展的新模式与企业发展新业态等联动创新，助力云南省数字交通建设、产业升级及数字经济发展。

一

信息化基础筑基阶段

自2014年至2017年，按照交通运输部提出的“加快发展四个交通”的要求，云南交投集团启动了智慧高速建设，一是解决基础设施薄弱问题，丰富路网运行监测能力及出行服务能力；二是打破“一个路段一个中心”传统管理模式，提高监控中心运营管理效能；三是解决业务管理平台“多、乱、杂”问题，从技术标准和信息系统方面实现标准统一管理。

（一）运营道路高密度视频监控改造

一是对云南交投集团所辖国高网高速公路云南段昆安、安楚、昆石等14条高速公路进行高密度的视频监控改造，按照1-2公里1个的密度增设道路监控摄像机，并增设微波车辆检测器、情报板等设备，基本实现了通车时间较早的一批高速公路基本实现高密度监控，路网运行监测、应急救援处置等能力大幅提升；

二是对20个重点服务区进行全景监控改造，并配套安装广播系统、免费Wifi、触摸查询一体机等设施，服务区信息化实现从无到有的“零”的突破，初次探索智慧服务区建设样板；

三是在道路施工过程中对各改造路段的光纤进行重新梳理和熔接，对可用光纤数量不足在运营高速进行光缆敷设，独立组建了道路监控传输万兆环网。

（二）各级监控中心改造

对云南交投集团省级应急指挥中心和所辖9个地州管理处区域监控中心进行改造，新建智慧高速系统、视频会议系统、拼接大屏显示系统等。同时，新建智慧相关视频监控、信息采集所需服务器、交换机、网络安全设备，对数据进行统一接入、存储和上传，改变了高速公路传统监控以收费业务为主的局面，逐步向高速公路监测、应急等综合方向转变。

（三）通信专用网络改造

对全省高速公路通信系统进行升级改造，昆明周边环网升级至40G，主要地州管理处区域中心到集团公司通信带宽升级至10G，有效解决了各个路段分中心向管理处区域中心和集团公司应急指挥中心传输的链路及带宽问题，并更换了性能不足网络设备以满足高清视频和监测数据的高带宽传输需要。在本次改造中，云南交投集团承担了全省高速公路通信系统提升改造“主力军”的角色，通过对全省范围大部分传输节点（包含了曲嵩、西石等非交投高速）带宽、速率的提质升级，为后续2019年深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站项目、全省监控视频上云项目、智慧服务区建设项目等打下坚实的基础。

（四）建设智慧高速综合管理服务平台

一是构建统一的智慧高速综合管理服务平台，建成视频监控、出行服务、收费营运分析、机电运维等子系统，开展全路网基础数据采集并基于GIS地图实现信息整合和业务统一；二是通过数据应用和大数据技术，支撑各管理处开展收费分析稽查和机电运维工作，支撑路网运行监测和应急指挥调度，及重大节假日路况预测和道路保畅等工作。通过云南交投集团智慧高速系列软件平台标准统一建设，确定了云南交投集团后来智慧高速建设基准，为后续开展数据中心建设奠定了信息化基础。

云南交投智慧高速综合管理服务平台总体架构图

云南交投智慧高速综合管理服务平台物理结构图

云南交投集团智慧高速建设总体规划先后荣获北京市优秀工程咨询成果一等奖、全国优秀工程咨询成果三等奖，云南交投集团智慧高速建设工程荣获中国公路学会“中国高速公路30年·信息化奖”经典工程奖。

二

智能化提升夯基阶段

自2018年至2021年，紧紧围绕国家、云南省委省政府关于推进交通强国、新基建、数字交通、智慧高速等建设要求，云南交投集团在既有基础上，按照“定位准一点、研究深一点、切口小一点”的定位，从“高速公路感知网、构造物健康监测、智慧服务区、智能化应急指挥平台建设”方面实现云南交投集团在智慧高速提升夯基的破题，达到云南省智慧高速建设显性感知的效果。

（一）完善高速公路泛在感知网建设

云南交投集团借力数字交通大发展契机，为夯实“数字高速”基础设施，打造智慧高速“联通网”，主要做到以下三点：

一是以昆明至大理、丽江（昆大丽）和昆明至普洱、西双版纳（昆磨）两条云南省贸易、旅游热点高速公路（总长度达1100多公里）为试点，进一步对部分长下坡、易肇事、易拥堵等重点路段的视频检测系统进行加密，并在地州管理处区域监控中心和路段分中心部署了后端事件检测设备，实现了超过4000路的AI监控视频检测能力，补充高速公路智慧化监测感知短板；

二是按照云南省省交通厅出台的通信网规划，云南交投集团在智慧高速建设过程中同步完成全省高速公路传输带宽的升级，建成了以昆明市为中心的100G省环网、辐射滇中环线的40G辐射网和联络其它主要城市的10G联通网，有效支撑了云南省其它公路经营单位后续的智慧改造及面向省交通运输的数据传输，助力全省高速公路提质升级；

三是通过接入互联网地图的“三急一速”、收费站拥堵、气象、路况、交通状态等信息，及高速交警等提供的道路拥堵事件信息，气象、应急部门提供的异常天气灾害信息等，并在所辖重点路段增加了智慧锥桶、车载移动视频、单兵记录仪、智慧工牌等物联网感知设备，应用大数据融合分析技术，实现各类信息同自建系统采集信息有效结合，完善了对公路路网动态运行状况的全面感知，为智慧运营管理和公众出行服务提供了必要的数据支撑。

（二）完善高速公路构造物健康监测

云南交投集团建成了公路数字化养护系统，并逐年扩大对路面、边坡、构造物智慧化健康监测的范围，目前系统已收录全省54条高速公路近4000公里的工程基础数据、无人机正向和倾斜摄影数据，并对53座特殊结构桥梁、2座隧道、1座边坡进行实时在线智能健康监测。依托BIM+GIS技术，实现了养护工程的工程病害影响分析及预测、养护评价考核及结算管理等，为公路养护决策提供辅助决策分析应用，实现了变被动养护为预防性养护，提高了养护管理效能。

（三）提升改造服务区智慧化建设

紧紧围绕“干净、有序、智慧、特色”完成了83个服务区的智慧化提升建设。

一是围绕“干净”，完成了服务区（含厕所、餐饮、垃圾房等）所需“干净”全设施建设的改造和完善；

二是规范“有序”，将美丽公路所属服务区“串点成线、串线成网”的系统性塑造，突出建设包括并不限于智能停车系统、能源快速补给系统及便捷取餐系统等内容，实现了公众能够有序进出服务区，提供便利便捷的服务；

三是提升“智慧”，建成了满足服务区内部数据传输的局域网络和互联网网络，扩大服务区内各项智慧化应用设施的互联互通和WIFI 全覆盖，实现了信息发布、无人自助商超系统、精准广告等需求，建设了服务区感知系统、信息发布设施、信息服务平台和能源体系，提高了公众出行体验；

四是强化“特色”，建设部分服务区网红打卡点、深化文旅民族特色融合及智慧休憩系统等，在云南省乃至国内高速公路行业树立了高速公路服务区的良好口碑，“云南有一个景区叫服务区”广为流传。

智慧服务区

（四）建设智能化综合应急指挥平台

依托已建成的事件智能检测系统和应急调度信息平台，建成了“监测、调度、管控、应急”一体化的智能综合应急指挥平台：

一是通过整合视频会议系统、视频监控系统、应急通信装备等应急资源，实现各类应急手段互联互通；

二是在集团各级单位广泛配置IP可视电话、应急调度终端、可视化对讲机、移动车载视频、卫星对讲电话等应急设备，提高装备的科技含量和调度的能力水平；

三是制定了集团信息报送制度，确保了突发事件和节假日期间信令畅达，信息及时准确上报；

四是建立了应急数据库并实现应急数据的多维度分析。

日常可实现对云南交投集团所辖路网的监测和管控功能，应急事件发生时可实现对应急资源的组织、协调、调度等功能，健全了以集团应急指挥中心为主，向下以各地州管理处区域中心为节点，路段分中心为支点的应急指挥调度体系，同步也实现了向上与省级行业主管等部门信息的互联互通，推动应急管理工作由业务型向数字化转型发展。

应急指挥中心

应急指挥一张图

（五）打造高品质出行服务平台

云南交投集团通过自主平台“云南高速通”建设，一是整合现有视频智能检测数据并融合路段监测能力，强化事件检测效率及准确率，提升路段综合应用感知能力，为公众的高速交通出行提供更好的数据分析服务；二是通过汇聚分析第三方数据接入和应用的结果性事件和信息，结合大数据平台融合算法构建路况信息综合发布平台，“一键式”定向发送给政务服务平台、媒体、第三方信息服务平台；三是整合大数据中心的视频监控平台构建视频流媒体资源池，提供多渠道的视频输出，并构建流媒体平台横向分发能力，实现不同渠道用户权限及资源管控；四是开展“互联网+”出行品质业务，满足新能源车主充电补能、ETC用户新办充值等需求，平台用户超过160万，累计产生服务效益超60亿元。老百姓高速公路出行的便利程度得到大幅提升。

三

数字化改造强基阶段

2020年9月,国务院国资委正式下发《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,为促进国有企业数字化、网络化、智能化发展,对国有企业数字化转型工作提出了明确要求，加快国有企业上云步伐，开启了国有企业数字化转型的新篇章。与此同时，各地方国资委统筹规划，陆续发布行动计划或实施方案等政策文件以落实国企上云工作，完善国资云体系建设。云服务模式与企业数字化转型结合越发紧密。

经过几年智慧高速建设的积累，数据资源的类型、体量和纬度不断增长，传统的管理模式已不能充分适应。云南交投集团计划通过数据中心建设，进一步整合集团投资、融资、建设、运营、经营等不同业务版块的数据资源，构建公路设计、施工、养护、运营等“一套模型、一套数据”，逐步拓展综合交通大数据资源汇集共享，为路网运行管理、优化资源配置和宏观决策提供支撑，进一步挖掘数据价值，支撑集团企业数字化转型，最终建成可以面向行业、全省服务、甚至可面向南亚东南亚辐射中心服务的综合交通大数据中心。

（一）数据中心建设

自2021年至今，云南交投集团逐年开展数据中心建设，在昆明市建成了1处占地面积640m2的数据机房，并按照《信息安全技术信息系统灾难恢复规范》（GB/T 20988-2007）第4级灾难恢复能力标准，在曲靖市建成1处异地数据容灾备份中心，可满足数据级容灾备份以及关键业务系统“双活”要求。

数据中心概览

硬件资源方面，在各地州部署了35处边缘计算节点，实现了路网数据的实时采集和分析应用，并按照满足云南交投集团数字化转型以及面向交通行业服务赋能的需求，建成了标准机架150多个、单机架功率达5.5KW、PUE达到了1.32，共部署了高性能计算、存储、网络等节点近500套（国产化服务器比例达45%），绿色/低碳等级达4A级以上，全面支持IPv6，“交投云”数据中心机房已达到国家标准的中型数据中心规模。数据中心可提供3.3万核vCPU基础算力、8960 TOPS（处理器运算能力单位） INT8（数据类型） AI推理及训练算力、124TB内存缓存能力、综合存储能力达9PB；配置满足行业级管理应用的网络资源，企业专网通信能力达100GB、互联网通信能力达4GB，保证海量数据计算、存储、分析和交换能力，基本形成了“云、边、端”算力基础设施架构，初步建成了自主可控的“交投云”云平台和大数据平台。

“交投云”云平台架构图

“交投云”大数据平台

软件资源方面，采用了华为云平台管控软件（HCS版本为最新的8.2.1），部署了覆盖数据分析处理全流程的大数据软件工具和能力（云IaaS、PaaS、SaaS平台），包括不限于云安全、云运维、数据仓库、数据质量监管服务、地图服务、三维可视化工具、数据预处理服务、轻量化GIS+BIM引擎、视频流媒体服务、短信服务、统一身份认证服务、公共数据管理服务、数据服务共享平台等，可提供300TB高并发访问的大数据分布式存储空间和64TB快速访问的数据仓库容量。

目前，已支撑了集团范围内33个部门/单位96个信息系统的部署运行，全面推进“数据上云、业务上云、服务上云、管理上云”四个云化目标。

（二）数据融合治理及应用

为满足路网管理需求，对标《发展意见》中关于“在国家综合交通运输信息平台架构下，完善公路基础数据库，形成公路数字化支撑保障和安全防护体系”的相关要求，基于智慧高速系列软件平台，汇聚治理了高速公路各类数据超过600亿条，聚焦行业痛点，构建了400余种数据融合分析模型，开发了100余个应用解决方案，与云南省各级政府单位和部门、公众信息服务平台等形成长期稳定的数据共享合作与服务关系。建成了支撑云南省交通行业数据汇聚归集、开发治理、融合应用及安全管控的能力，通过深化数据开发，实现了省际城际流量预测、路网交通流态势分析、服务区/收费站承载能力预测、应急事件处置全流程监管、收费分析支撑、大数据分析报告等典型应用。

今年，云南交投集团大数据中心成为国家工信部认定的全国交通行业首个国家新型数据中心典型案例，成为云南省认定的行业级大数据中心，牵头汇聚行业数据，聚焦行业需求及痛点，持续推进数据深化应用服务公众用户，建成的行业数据资源目录将支撑政务服务，支撑省内交通大数据产业、出行服务“数字+”新业态、智慧交通新业态发展。

国家新型数据中心典型案例

四

数字交通产业升级探索阶段

截至2022年底，云南省公路通车总里程达31.6万公里，其中高速公路10249公里，居全国第2位，实现全省120个县通高速。在省委、省政府的坚强领导下，云南交投集团忠诚履行云南综合交通体系建设主力军、投融资主平台、综合交通全产业链经营主实体的职责使命，成为“公铁水空”一体联动、综合交通“投融建管营”一体发展的新旗舰。资产总规模9500亿元，运营总里程达6180公里，支撑云南“七出省、五出境”路网主骨架，联通云南16个州市115个县，服务人口4071万人，年均服务过站乘客4.53亿人次。

云南交投集团践行《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》的相关要求，以抓党建、强管理、促改革、谋发展为主线，对标云南省发展“三大经济”部署，提出了新时代新阶段的“云南交投方案”，以高品质综合交通大通道建设和运营为抓手，整合路域空间、城镇国土、生态、文旅、矿产、绿色能源、高原特色农业、数字、金融等资源要素，培育和发展“绿美通道经济”，以一体化综合开发能力为保障的新型交通发展模式。在“绿美通道经济”的框架下，发展“数实融合经济”是体系中的重要一环，云南交投集团将不遗余力的投入资源，大力发展数字技术和产业：

01

继续强化高速公路图（底图）数（数据资产）算（大模型）的融合赋能应用，为满足高速公路面向未来的精细化、数字化、智能化业务管理需要，结合高速公路当前业务平台与图资源存在的问题及需求，采用BIM、数字孪生等技术打造1万公里数字高速底座，以“时-空-数-业”融合为目的，建设以高精地图数据为基础的数字底图架构，提出统一的标准和规范、统一的地图引擎要求、统一的地图服务要求、统一的应用接口要求为目标，构建基于多元数字化资源融合的高速公路“数字底图”技术架构以及与之相匹配的数字资产运维方案，持续推进高速公路图（底图）数（数据资产）算（大模型与人工智能）的融合赋能应用。

02

全面落实公路数字化转型，对标交通运输部《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》及省交通运输厅实施方案，结合行业级数据中心定位，助力推动公路建设运营全生命周期数字化，提升各环节业务数字化水平，推进公路市场数据资源充分整合，构建公路设计、施工、养护、运营等“一套模型、一套数据”，逐步拓展综合交通大数据资源汇集共享，为路网运行管理、优化资源配置和宏观决策提供支撑。

03

持续建好“交投云”，深化发挥行业级数据中心功能，按照面向行业定位建立健全体制机制，推进行业级数据中心的规范化、标准化管理，推动健全适应数字化的公路标准体系，在国家综合交通运输信息平台架构下，完善公路基础数据库，通过对已有数据进行深度挖掘和场景开发，以行业应用场景为切入点，以应用为导向，盘活数据资产，助力多业态的创新融合、产业增值，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。

同时，将开发综合交通AI大模型管理平台，探索AI能力对外服务输出，使能集团公司“投融建管营”业务智能化发展，助力“云南省交通智库”数据支撑建设，构建“用数据说话、用数据管理、用数据决策、用数据创新、用数据发展”的新型智算中心，主动融入面向南亚东南亚的辐射中心建设。

交通大模型

综上，云南省交投集团将以数实融合驱动、培育和发展绿美通道经济的初衷和规划，基于集团数字化转型规划成果，以“人、车、路、云”协同一体为目标，围绕用路人高速公路出行体验提升，通过云南交投数字化解决方案打造“车畅其路、人悦其行、物优其流”数字赋能的公路出行服务新模式。

END