科技黔行 创新有我｜大娄山下的AI眼：贵州首座万米级公路隧道实现智慧管控
冬日清晨，重遵扩容高速穿越山岭隧道，虽然雾气缭绕，但道路两旁黄色的雾灯警示明亮闪烁，行驶在路上让人安心。这是隧道一体化智能管控发出的信号。
以10.5公里的大娄山隧道为基点，前后共管辖了17个隧道组成的隧道群，其中路段大约70公里，隧道占41公里，所有数据，在大娄山隧道群监控中心一目了然。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
大娄山隧道群，包含10公里特长隧道、大密度隧群、长下坡山区、穿过瓦斯地层等典型场景，在全国也属罕见。
为此，这里利用数字技术，构建超长隧道智慧化管控新业态，致力于解决大娄山隧道交通量大、大车行驶比例高、隧道内用电负荷量大等难题，形成了贵州数字交通、智慧交通的新名片。
装好AI眼提升管理水平
大娄山隧道群监控中心位于大娄山隧道南侧出口500米外。中心正面墙壁上安放着80平方米的巨大电子显示屏，上面展示的是由贵州高速集团所属贵州中南交通科技有限公司创新研发的大娄山隧道群智慧管控化一体化平台。
大娄山隧道群监控中心设立在贵州高速集团遵义营运管理中心桐梓隧道管理站
该平台集成了隧道内的所有机电系统，接入了39种类型、6000余个机电设备，接入高清摄像机418路。通过大屏幕，就能看到隧道内不同地段的实时监控摄像头画面。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
“过去，隧道的管控难点，在于依靠人工进行监控视频巡检，监控设备多、工作量大。”贵州高速集团遵义营运管理中心桐梓隧道管理站负责人冯于端介绍，利用隧道内传感设备，无论是车辆的违规行驶，还是隧道内空气异常，平台都将在大屏幕上自动发出“弹框”进行预警，让工作人员能够第一时间发现，并及时有效处理。
工作人员正在通过大娄山隧道群智慧管控化一体化平台对隧道进行管控
“让隧道内的机电设备成为我们监控员的‘眼睛’，让软件平台来帮助监控员分析和思考。”冯于端说，大娄山隧道群智慧管控化一体化平台采用基于AI自学习算法的视频智能分析技术，能够检测出视频图像中是否存在交通隐患或交通事故，如车辆违停、逆行、隧道内有行人等，相比较传统的事件检测工控机，准确率可从70%提升到95%以上。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
大娄山隧道的“智慧”之处，在于采用了新设施、新设备。在隧道内加装电力监测传感设备，能够对各类设备的能耗状况、用电费用进行分析。对于用电量最大的照明和通风系统，平台可通过车流量、光照环境、空气环境等多源数据，对隧道内的设备进行智慧管控，可节省隧道10%至20%的电费。
工作人员正在通过大娄山隧道群智慧管控化一体化平台对隧道进行管控
在养护方面，平台与贵州高速集团已有的路面养护、机电养护软件系统实现数据互通，能够把对于设备健康状态的实时监测，应用到设备维修维护工单的自动提示和关联派发，提升一线维护人员的工作效率和操作便捷性。
安全至上保障救援能力
“贵州是一个隧道大省。做好大娄山隧道的精细化运营、智能化管理，在超长隧道内实现安全运营，是我们设计大娄山隧道群智慧管控化一体化平台的重点。”贵州高速集团中南交科公司智能交通事业部项目经理梁诗雅告诉记者。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
平台集成旅游客运、公路客运车辆，危险化学品车辆“两客一危”动态监测系统，以及超速预警系统、车辆超温检测系统、应急预警系统、智慧消防系统、隧道应急调频广播系统、气象预警系统、事件监测系统八大子系统，能多维度监测隧道群车辆运行安全，全方面实时预判，有效查找安全隐患。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
平台融合监测、检测、调度、管控、处置、服务等全要素功能，围绕大娄山隧道群“车、路、环境”三大要素，汇集流量、事件、环境等综合运行数据进行多维指标统计与专题分析，对异常情况进行预警，通过“一张图”实现整个路段运营管理的综合决策支持。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
平台建立对重点车辆的预警和管控机制，能够发现路段上超速、超温，以及“两客一危”车辆并进行预警，建立了三级管控模式，能够联合交警、执法局进行管理协同，统计隧道内正在行驶或滞留的车辆，用于管理中的安全隐患防范。
大娄山隧道群智慧管控化一体化平台
为预防瓦斯泄露等隧道内环境问题，平台建立了基于环境敏捷感知、设备智慧调节的隧道智慧通风及照明系统，首次配备大功率轴流风机用于送风排烟，风机安装在隧道外面，通过风管与隧道联通，启动后可迅速将隧道内烟气直接排出。
工作人员正在通过大娄山隧道群智慧管控化一体化平台对隧道进行管控
2023年的中秋国庆双节期间，大娄山隧道双幅车流总量较大，系统在8天节假日期间共检测出427起违规预警事件，初次运行的检测效率达到90.6%。而随着运行时间的增长，系统将通过数据标注、神经网络学习等方式，进一步提升检测精度。
数字孪生赋能智慧运行
除了视频监控，在大娄山监控中心还能看到数字技术生成的动态影像——不仅能还原大楼山隧道群内各条道路环境场景，模拟昼夜以及雨、雾、雪等不同天气情况，还能追踪具体车辆的动态信息，从不同角度查看车辆的行驶轨迹。
数字孪生技术还原的隧道场景
相比监控视频只能看到车辆行驶在监控范围中的片段，数字孪生技术将设备监测的实时数据联动起来，构建和现实世界相对应的模型，让车辆在隧道的行驶过程真正做到最直观的“可视化”。
“我们应用高精地图、三维建模，以及雷视数据融合等技术，构建了大娄山隧道及隧道群的数字孪生系统，这是虚拟现实和AI计算等技术助力隧道管理数字转型的尝试。”贵州高速集团中南交科公司项目经理周阳介绍。
数字孪生技术还原的隧道场景
对于车辆监测，平台可以通过隧道内的毫米波雷达和车牌识别摄像机，把想要关注的车辆在数字孪生系统中进行实时跟踪。
“如危化品车辆在隧道内停车，我们就能通过孪生系统获得其精确位置和状态信息，并结合其他控制系统和应急管理流程来实现快速处置救援。”周阳表示。
数字孪生技术还原的隧道场景
针对应急调度，平台可以把历史数据导入后形成仿真工具，在不封闭道路的情况下，进行更为精准和真实的应急演练推演和操作培训。
智能升级赋能隧道智能运行，贵州高速集团组织行业专家，对于交通隐患、灾害天气、火灾救援等场景编制了700多项预案，完成256项预案应用在平台推动应急调度智能化。
工作人员正在通过大娄山隧道群智慧管控化一体化平台对隧道进行管控
2023年度中国交通运输协会科学技术奖中，由贵阳高新区申报的“超长公路隧道群智能管控关键技术研究与应用”项目获“科技进步奖”一等奖。
贵州高速公路集团云控中心
目前，平台将重遵扩容高速大娄山隧道及所处34.5公里内的8个隧道纳入平台统一管理。“希望在未来一至两年时间，将隧道一体化智能管控技术在全省大力推广，实现高速公路主要隧道群的全覆盖。”贵州中南交通科技有限公司副总经理汪文斌表示，贵州高速集团中南交科公司将以科技创新推动交通基础设施数字转型、智能升级，实现大数据对智慧交通的全方位赋能。
贵州日报天眼新闻记者 张凌
编辑 梁珍情
二审 王雨
三审 岳振