交信投科技：交通运输数智化安防体系.pdf

2023.9金业童理89作者单位PRACTICE&CASE实务案例核设备信息化智能运维管控平台接收的设备故障预警信息，通过手机APP上报设备管理相关负责人，并依据相关决策意见下达现场处置指令；定期对AI算法分析结果整理归档。为固化“一基双模”管控模式，一机集团组织专家组先后对设备管理制度汇编质量手册设备管理程序文件汇编等规范性文件进行4 次修订，重新制作各种设备管理表单、报告模板，完善检测、保全、维修、验收等设备管理流程、标准，形成设备管理长效机制张爱国王贵勇李成荣内蒙古第一机械集团有限公司张佳乐国家工业信息安全发展研究中心交信投科技：交通运输数智化安防体系文陈欢程亚杰黄钦炎全胡洋关键词交信投科技；交通运输主动安全防控；数智化安防体系广州市公共交通集团有限公司控股子公司广州交信投科技股份有限公司（简称交信投科技）以交通运输主动安全防控数智化转型为目标，以大数据、人工智能、云计算、物联网等新一代信息技术在交通运输行业融合应用为场景，构建多维度信息感知、立体化风险识别、智能化安全防控的交通运输主动安全数智化防控体系，助力提升交通运输企业安全管理水平和城市公共交通服务质量，人选工业和信息化部工业大数据实验室“2 0 2 2 数据要素驱动企业数字化转型优秀案例”构建交通运输主动安防体系传统的交通运输安全防控手段往往依赖人工监测和干预，无法及时、准确识别和预防潜在的安全风险。随着城市道路交通流量不断增大，交通安全形势日趋复杂，主动安全防控成为交通运输企业和行业监管部门的迫切需求1.制定“124”发展战略交信投科技围绕“数字交通先行者，赋能城市新活力”的发展目标，制定“1 2 4”发展战略（一个中台、两个大脑、四项能力），旨在以数字化、智能化、网络化为导向，融合应用大数据、人工智能、云计算、物联网等新一代信息技术，为交通运输企业和行业监管部门提供专业、高效的主动安全防控数智化解决方案和技术产品，使城市交通体验更高效、更安全、更环保。其中，融合技术数据和业务数据的数据中台是基础，提供涵盖车内监测、交通流量监测、智能交通信号控制、道路拥堵状况预测等方面的数据感知服务，为构建交通运输主动安全防控体系提供基础数据支撑；“两个大脑”协同并行、互为支撑，即面向企业的“营运管理服务大脑”、面向行业的“交通环境治理决策大脑”；“四项能力”为驱动，包括技术产品研发、业务服务创新、市场资源拓展、企业治理优化的综合能力。2.数智化安防体系构成要素交信投科技按照“信息感知一风险识别一安全防控”的思路，以大数据、人工智能、云计算为核心90金业堂理2 0 2 3.9实务案例PRACTICE&CASE技术驱动，构建覆盖公交、出租、客货运车辆及桥梁、应急响应五个领域的人、车、路全要素城市交通运输主动安全数智化防控体系。该体系主要包括多维度信息感知、立体化风险识别、智能化安全防控三个部分（如图1 所示）。多维度信息感知：应用智能视频分析、图像分析、毫米波雷达、车辆控制器局域网络（CAN）及物联网技术，采集人（驾驶员、乘车人）、车、路等要素的实时数据信息，为复杂交通环境下的风险识别提供全方位基础应用领域公交出租车客货运桥梁应急响应智能化安全防控交通应急救援公交车智能调度出租车客流应急疏运应急响应应用主体与道路疏通与人车路协同防伪稽查与协同调度驾驶员短临预警风险短临预警，同步更新人车桥档案企业常态规避安全教育车辆管理桥梁养护监管部门立体化风险识别驾驶员非注册司机疲劳驾驶分神驾驶异常驾驶操作车辆电量不足水温过高气压过高其他部件故障行车环境距离行人过近距离车辆过近偏离车道桥梁应力等异常非法营运公交飞站未关车门行车危运标识牌缺失危运不在线运输定位异常侵扰驾驶普货涉嫌危运线路标识牌缺失违规停靠运营禁行时段运行线路偏离伪冒套牌出租车议价载客多维度信息感知人驾驶员身份采集驾驶员行为采集客流监测采集乘车人行为采集车车辆位置采集车辆营运状态采集车辆零部件状态采集车辆工况采集路周边行人感知周边车辆感知路侧距离监测桥梁状态监测图1交通运输主动安全防控体系架构数据。立体化风险识别：基于人工智能视频监测和图像分析技术，识别驾驶员行为、车辆状态、行车环境、运输/运营状态四个方面的风险状态或行为，并对风险行为和状态进行短临预警或主动安全防控干预，以避免发生交通安全事故。智能化安全防控：建立常态规避一短临预警一应急响应的安全防控技术模式，应用大数据、人工智能等技术对综合型防控措施进行智能化资源配置，支撑不同交通运输场景下的安全防控工作。三大技术赋能创新应用1.基于人、车、路的多源信息感知与数据采集技术人的信息感知：应用人脸识别、生理信息采集技术及生理信号传感器设备，采集公交、出租、客运、货运车辆驾驶员神情与身体状态信息，并利用车辆CAN总线采集驾驶员变道、加减速、制动、开关车门等操作行为数据；对公交、出租、长途客运车辆，通过车载智能视频设备采集乘客数量与乘客行为信息车况信息感知：基于WSN（无线传感器网络）的高精度定位技术，对公交、出租、客运、货运等营运车辆进行高精度定位；基于车辆CAN总线实时采集车辆设备状态、故障报警等信息；基于智能视频识别技术采集路口、路段行经车辆的车牌号码、车身颜色、车辆外观图像等信息。路况信息感知：应用机器视觉、图像算法、3D视角无缝拼接等技术，帮助驾驶员实时掌握路况及周边行人、机动车、自行车、路缘带、绿化带等环境信息，消除车辆视角盲区；借助2023.9全业管理91PRACTICE&CASE实务案例物联网技术设备实时采集桥梁挠度、应力、倾斜、振动、位移、裂缝等信息，监测桥梁安全状态。2.基于多源数据的立体化风险识别技术驾驶员状态风险识别：基于人工智能图像分析、车辆CAN总线等数据信息，对驾驶员身份、神情、操作行为等进行智能分析，多维度识别来自驾驶员的风险源。车辆状态风险识别：基于车辆CAN总线，分析识别转速、水温、气压、电池电压、机油压力等车辆重要零部件运行状态是否异常，并及时对车辆异常风险进行预警行车环境风险识别：通过公交、客运、货运车辆周边全景态势视频监控设备，基于图像分析与毫米雷达波技术，对静态和动态物体进行智能化辨识、侦测与追踪等技术处理，实时分析车辆与周边人、车、路的距离及相对速度差，结合车辆安全制动时间等因素对偏离车道、车距过近、与周边行人距离过近等风险进行识别。运输、运营风险识别：基于智能化视频分析、卫星高精度定位、大数据分析技术，挖掘、融合多源数据，对车辆运输、运营过程的风险进行识别与管控。3.不同场景下智能化安全防控技术交信投科技研发的风险识别与短临预警一体化智能车载终端，可实时识别车辆运行和驾驶员操作行为风险，触发短临预警并传递至相关人员，以便及时采取措施规避风险；面向公交、出租车、客货运等领域，研发交通安全应急响应相关技术，助力多部门远程交互协同，开展道路疏通、救援等应急管理工作。五类应用场景1.公交车数智化安全管理交信投科技应用人脸识别与生理信息采集技术对公交车驾驶员神情与生理信息进行监测，并利用车辆CAN总线采集驾驶员变道、加速、减速、制动、转弯、鸣笛、开关车门、使用远近光灯等操作行为数据；通过车载视频装置采集乘客数量分布与乘客行为信息，为乘客侵扰司机驾驶、司乘纠纷等事件提供实时、准确的信息源和证据。构建公交车辆运行路径分析模型，辅助驾驶员及时察觉潜在的车辆碰撞风险；构建公交营运安全评价模型，对公交企业营运安全风险进行评估，辅助公交企业和交通安全监管部门进行远程监管、安全防控和事故追溯。2.出租车数智化安全合规管理交信投科技基于车载终端摄像头采集的实时监控信息与定制的业务流程规则，对出租车载客不打表、遮挡摄像头、非注册司机驾驶等行为进行智能识别并警告，辅助出租车平台企业对司机进行远程可视化监管。同时，面向行业监管应用，融合卡口视频数据与定位时空信息，实时掌握套牌车等非法营运情况，为路政稽查执法提供线索。3.客、货运数智化安全合规管理交信投科技应用卫星定位、GIS（地理信息系统）技术及无线通信技术，通过安装车辆行驶记录仪，建立统一的车辆状态监控系统，实时掌握重点客、货运车辆状态和驾驶员操作行为，及时识别长期脱离监管车辆状态及驾驶员超速驾驶、疲劳驾驶、黑名单人员驾驶等情况，助力客、货运企业及监管部门对营运车辆开展安全合规管理。4.桥梁安全数智化监测预警交信投科技借助物联网技术设备对桥梁挠度、应力、倾斜、振动、位移、温湿度、裂缝等状态信息进行实时采集、整理、存储、分析，建立桥梁安全档案和状态信息数据库，为桥梁养护管理部门提供管理决策数据支持。5.交通应急响应服务对于缺乏及时、适当规避措施而引发的交通安全事件，通过交信投科技构建的交通运输数智化安全防控平台系统，可实现多部门远程交互，助力相关部门协同开展交通应急救援与道路疏通等应急管理工作。交信投科技还针对不同行业的应急管理需求，构建相应的模型算法，提供智能分析和应急响应措施。如针对公交企业，综合考量历史客流与班线周转等因素，应用大数据、人工智能、卫星定位、GIS技术，构建公交智能调度模型算法，精准分析预测各公交线路、站点的客流量，帮助公交企业科学调度、合理配置线路、车辆、人员等资源，快速分流客源，降低道路拥堵、车辆超载等营运风险。针对大型活动、重要节假日等非常态交通运输场景，交信投科技协助有关部门建立客流预警及应急疏运决策调度机制，根据客流的流量、流向、流时等信息数据，统筹安排公交、地铁、出租车等运力，避免出现客流异常聚集与安全风险。金业管理2 0 2 3.992实务案例PRACTICE&CASE目前，交信投科技的交通运输数智化安全防控体系已经广泛应用于广州市1 5 0 0 0 多辆公交车、2 2 0 0 0多辆出租车、6 0 0 0 多辆长途客车、50000多辆货车、2 0 座桥梁的管理工作，还为成都、南京、西安、合肥等城市提供交通运输主动安全数智化防控服务。作者单位陈欢程亚杰黄钦炎广州交信投科技股份有限公司全胡洋国家工业信息安全发展研究中心中车慧衍工业智能开放平台文丨刘琦唐海川田寅关键词中车研究院；中车慧衍平台；工业装备健康管理；智能开放平台中车工业研究院有限公司（简称中车研究院）以轨道交通、风电领域工业装备健康管理为场景，应用大数据、人工智能、云计算、物联网等技术，构建云、边、端协同的中车慧衍工业智能开放平台，基于多源、多维传感网络系统和积木式异构边缘计算系统，对轨道交通和风电机组设备及关键部件状态数据进行智能化监测、采集、分析处理、存储、传输，为装备健康状态监测、故障诊断和检修决策提供支持，人选工业和信息化部工业大数据实验室“2 0 2 2 数据要素驱动企业数字化转型优秀案例”。轨道交通、风电装备健康管理现状1.传统数据采集方式存在短板随着我国轨道交通、风电行业快速发展，装备内部构造及技术复杂程度不断增加，传统的有线传感器在实际场景应用中存在点位布线、数据采集难等短板，呕须研发无线传感网络技术，拓展装备数据采集的深度与广度。2.数据量增加导致传输系统带宽压力大人工智能算法模型需要大量的数据支撑，而随着工业装备状态监测数据量呈指数式增长，导致车地无线通信数据传输系统带宽压力增大，需要对系统数据存储、分析功能全面升级。3.故障诊断方法普适性不足传统的工业装备故障诊断方法大多基于预设环境、预估故障类型进行仿真模拟，提取状态数据来构建检测比对模型，只能识别已知或可复现的故障种类。然而，实际应用场景中的装备故障种类复杂多样，经常出现事前无法预估的情况，且有些故障难以复现，导致预先设计故障模型的传统方法在应用场景上受限（如针对铁路机车转向架的故障诊断模型无法直接应用在风电机组电机上）。4.工业装备健康管理知识体系庞大、技术复杂，人才培养成本高工业装备健康管理知识体系庞大、技术复杂，对从业人员的专业知识、技能水平等要求高，企业需要投人大量人力、物力、财力对员工进行系统培训。数智创新构建云边端协同的开放共享平台针对上述轨道交通、风电领域