[0001] 本发明涉及一种智能公路技术在服务区的运用，尤其为一种基于物联网 的高速公路服务区系统。

[0002] 高速公路服务区作为高速公路的重要组成部分，主要为出行人员提供加 油、如厕、餐饮等刚需服务，一直以来被认为是高速公路重要的延伸产业。 而服务区的信息化建设也在经营管理和公众服务等层面发挥着越来越重要的 作用。

[0003] 高速公路服务区中车流量、人流量巨大，传统服务区仅作为一个驾驶 人休息区域，为长途驾驶的车辆和游客提供加油、临时休息、如厕、餐饮、 汽修等基本服务，经过多年发展，服务区逐步发展成为以互联网、物联网信 息化为特色的经营管理、休闲娱乐、增值营销、电子商贸等业态丰富、功能 齐全的新型商业区。

[0004] 高速公路智慧服务区将是基于新一代的信息通信技术(TCT)，将云计 算(SaaS、PaaS、IaaS)、物联网、互联网和个人移动终端、人工智能等 技术的集成和综合。智慧服务区是信息通信技术与高速公路交通发展的融合 设计，为满足个性化需求，提供高品质、高满意度服务，而实现交通资源及 社会资源的整合共享与有效利用的系统化、集约化的管理变革。

[0005] 近年来，国内大部分省、市、自治区的服务区都进行了信息化建设，其 中在网络优化与监控系统基础上，北京、浙江、安徽等地部署了免费WIFI服 务；浙江、江苏、安徽等服务区不仅构建了统一经营管理平台，还通过新媒 体平台、智能信息查询机、网上订餐与支付手段向公众提供了更加便捷的服 务；浙江、福建等省将高速公路信息化与服务区信息化相结合，将服务区业 务伸向了“驾驶过程中”；而山东等地在试水太阳能、充电桩等新能源设施， 为公众未来的出行方式提前部署。随着移动互联网的深入发展，也有较多省 份开始服务区电商平台的设计与研发，争先抢占未来市场。

[0006] 随着信息技术和网络技术的日新月异，国内服务区的信息化建设正迎来 一个快速建设和发展时期。但大部分服务区仍然存在以下问题：

[0007] 1)信息化建设的盲目性；

[0008] 2)各信息化平台相对独立，缺乏统一管理和协同；

[0009] 3)系统种类繁多，数据归口不统一；

[0010] 4)信息系统积累的数据并未对经营管理和公众服务提供有力的支撑。

[0055] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0056] 如图1所示的本提供的基于物联网的高速公路服务区系统，所述系统包 括前端的数据采集模块，后台数据处理平台以及用户端服务控制模块，采用 wifi无线网络、NB‑IOT、5G、4G移动网络以及互联网组合的信息网络模式； 其中所述系统包括：

[0057] 太阳能LED智慧照明子系统，所述太阳能LED智慧照明子系统供电采用 太阳能和市电混合供电方式，采用预设控制程序和NB‑IOT远程控制方式对 LED庭院灯、LED路灯进行控制；

[0058] 太阳能发电子系统，所述太阳能发电子系统利用服务区建筑屋顶进行太 阳能发电，以满足服务区自身用电需求；

[0059] 电动汽车充电桩子系统，所述电动汽车充电桩子系统基于所述太阳能 LED智慧照明子系统停车位，利用LED太阳能庭院灯杆作为充电桩，为停泊 电动车充电；

[0060] 视频监控子系统，所述视频监控子系统采用网络高清摄像机，基于服务 器内的无线网采集车辆、人流信息；

[0061] 车辆监测子系统、人流监测子系统，所述车辆监测子系统、人流监测子 系统基于视频监控子系统采集到的图像视频信息，通过有线或无线网络发送 给网络数据处理平台，实现安防监控，以及人流、车流情况的调度；

[0062] 信息发布子系统，所述服务区信息发布系统由服务器、网络、播放器、 显示设备组成，将服务器的信息通过有线网络或无线网络，再由播放器组合 音视频、图片、文字信息输送给液晶电视机/可变情报板等显示设备可以接受 的音视频输入形成音视频文件的播放；

[0063] 在服务区之间通过IP网络进行信息交互，每个服务区设IP网络广播对讲 终端，IP网络功放，室外音柱、室内壁挂或吸顶音箱若干只，可实现与管理 中心的通讯对讲，并实现对本服务区进行服务性广播，定时播放背景音乐， 广播通知。

[0064] 智慧服务区是在视频监控、车辆分区引导及流量统计、人流统计、免费 WIFI、服务区信息发布系统(含信息发布屏、服务区广播等)等服务区信息 化系统建设的基础上，以“数据挖掘、智慧服务”为核心理念的顶层设计形 态。智慧服务区通过精准化的智能终端、借助信息化的万物互联平台、以大 数据分析为手段、以无处不在的云服务为环境、为公众提供高速公路全过程 智能服务。

[0065] 智慧服务区将收集到的公共信息(新闻、通知、天气预报等)；服务区 信息(如车流信息、人流信息、监控信息等)；公路信息(交通流量数据、 交通事件信息、往来车辆违章信息等)进行建模分析、数据挖掘、自主学习、 精准推送。输出给旅客服务(WIFI全覆盖、消费ECT卡支付、自助加油、自 助充电桩、信息查询、违章处理、信息广告推送等)；商业服务(客流预测、 客流引导、客户消费习惯、周边旅游、餐饮购物、促销信息推送等)；管理 服务(办公自动化、指挥调度、车辆智能引导路牌、人和车识别监控、路况 信息、服务区接待能力、出行诱导等、公共信息发布、能耗分析等)。

[0066] 智慧服务区建设以“车牌”、“人”为用户元素，通过识别到车辆、人 为个体单位，把与车辆相关的服务系统通过车牌(ID)进行连接，管理人员 通过“车牌”在服务区内发生的一系列的行为进行管理和数据分析。以人脸 识别为技术的应用可以提供公共安全预警和数据分析。

[0067] 实施例2

[0068] 太阳能LED智慧照明子系统如图2、图3所示，该子系统包括LED庭院 灯、LED路灯、景观亮化灯等，供电采用太阳能+市电混合供电；控制方式采 用预设控制程序和NB‑IOT远程控制。

[0069] 太阳能路灯电池采用太阳能LED照明，电池部分放弃铅酸电池或锂电池， 因为充电时间太长、寿命太短、受温度影响大等缺陷。方案会采用超级电容， 和传统电池相比超级电容的优点在于：充电时间只有锂电池的1/20；大电流 放电的能力是锂电池10倍；充放电寿命是锂电池的50‑100倍；温度范围可 在‑45℃～105℃；安全性高，即使极板短路，也不会爆炸。

[0070] 目前超级电容的缺陷：价格是相同容量锂电池的5倍，不过随着电动汽 车对电池需求的暴涨，超级电容价格有望快速下滑至用户可接受的区间；电 容的体积也数倍于锂电池，工艺上仍有提高空间。

[0071] LED智慧照明主要功能是节点自动组网，网络自诊断自恢复；支持远程 开关灯、调光功能；支持电流、电压、功率、电量等数据采集；支持PWM或 0‑10V调光模式；故障自动报警；支持多种模式智能策略控制，可提高节能 效率和灯具寿命；具备独立智能模式，即使网络通讯异常后，也能按照既定 的控制策略来完成开光灯和调光；具备控制失效保护功能，无论控制模块发 生软件故障还是硬件故障，都能使灯具保持全亮。

[0072] 实施例3

[0073] 太阳能发电子系统如图4、图5所示，太阳能发电系统已是成熟方案，本 方案利用服务区建筑屋顶，进行太阳能发电，以满足服务区自身用电需求。 该子系统支持电流、电压、功率、电量等数据采集；支持市电、太阳能发电 自动切换；最关键是将获得的电力数据并入该方案总系统中，为将来能源管 理预留数据。

[0074] 实施例4

[0075] 电动汽车充电桩系统，电动汽车充电桩系统包括充电桩、管理软件、用 户软件。

[0076] 充电桩硬件在停车位，可单独建设充电桩，或利用LED(太阳能)庭院 灯杆作为充电桩。管理软件面向服务区管理人员，基于PC端，掌握充电桩工 作状态及周边环境状态。充电数据转入该方案总系统中。

[0077] 用户软件面向游客，基于手机端，掌握自己车辆的充电情况，进行预约、 支付、查询、告警等功能。车主用户通过终端设备在线查看实时充电桩剩余 情况，在线实现预约服务、支付，在条件允许的情况下，可以通过车牌未连 接点，实现车牌识别无感支付，避免用户现场操作流程。

[0078] 实施例5

[0079] 网络子系统如图6所示，该子系统基于网络的先进性考虑，在高速公路 服务区无线部署采用目前主流的无线控制器+瘦AP的架构，在实现对整个服 务区进行无缝覆盖的同时，又能实现对无线网路的灵活管理配置，提高网路 维护效率。

[0080] 为保证WIFI网络的可用性和稳定性，WIFI系统可以实现终端识别、应 用识别和流量控制，防止一些高耗流量的设备及应用对网络的过分抢占。此 外，作为免费WIFI，系统还有多个层面来保证网络的安全，如多SSID、员 工、乘客网络逻辑隔离；隧道加密，防止信息泄露；动态黑名单，自动封堵 攻击源；危险应用和URL的识别及管控；具有可靠的安全审计；系统还能抵 制钓鱼AP和AD‑Hoc、用户发起的泛洪或欺骗攻击等无线攻击行为。自建 WIFi，还可为以后商业化的应用提供辅助手段，如提供推广的信息等。

[0081] 1)目前手机均携带WiFi连接功能，通过建立WiFi探针技术，在用户无 需连接WiFi时，可以通过后台系统实现服务区人员数量的统计、分布、来访 频次等情况实时查看，便于管理人员对服务区内的人员进行管控。

[0082] 2)通过WiFi覆盖建立服务区特色内容的推送，用户只需要连接WiFi后， 将自动进入详情页面或关注微信公众号，为商家及服务区做好商业化的营销 铺垫。

[0083] 3)后期针对对于不同用户的应用，制定不同的安全策略和优先级别。能 够对用户进行基于用户的分组统一管理，以保障在维护过程中的灵活性，满 足单用户隔离的需求，保证客人网络应用的安全性。

[0084] 实施例6

[0085] 视频监控子系统如图7所示，该子系统主要用于安防监控，人流、车流 情况的调度，主要包括如下功能。

[0086] 高清视频图像采集网络高清摄像机视频监控图像质量达到 720p(1280*720)/1080P(1920*1080)，可以获取更多图像中的关键信息。采用 低码率2/4Mbps传输，能够降低传输带宽和录像存储的成本。

[0087] 高清视频显示功能是指视频信号既可以通过NVR本地接显示器观看，也 可以通过PC机上预装的客户端显示，采用网络高清摄像机可提高实时监控画 面的清晰度，提升视频监控的效果。

[0088] 高清视频存储与共享是指系统采用NVR做本地存储，可以设置录像计划、 录像规则(包括连续录像、移动侦测录像、报警联动录像)等。授权用户可 从客户端上远程回放和下载录像资料，根据系统分配的不同权限，各保安室 享有对各监控点图像不同的浏览和控制权限。

[0089] 远程监控管理具体是指通过视频监控网络，授权用户能通过局域网或外 网远程监控任意监控点的图像。授权用户可通过客户端应用软件或者IE浏览 器实现远程预览现场图像、回放和下载录像资料、配置系统参数等所有管理 控制功能。

[0090] 多级权限分配管理，可通过NVR本地菜单或客户端应用软件等可以添加 和删除用户，并可对各级用户的控制权优先级进行管理。根据系统分配的不 同权限，各级用户享有对各监控点图像不同的浏览和控制权限。

[0091] 服务区流程发布可通过对视频进行间隔段(1‑2分钟)的截图或者视频智 能检测系统，利用移动端对外发布实时服务区的流量情况，在平峰时间段引 导车主进入服务区享受服务，在高峰时间段引导车主绕行至下一个服务区。

[0092] 实施例7

[0093] 如图8所示的车辆监测子系统，其主要功能包括：1)监测报警：对于纳 入“黑名单”的车辆，例如：被通缉或挂失的车辆、欠交费车辆、未年检车 辆、肇事逃逸及违章车辆等，只需将其车牌号码输入到应用系统中，系统将 识读所有通过车辆的牌照号码并与系统中的“黑名单”比对，一旦发现指定 车辆立刻发出报警信息。

[0094] 2)车辆出入管理：将车牌识别设备安装于出入口，记录车辆的牌照号 码、出入时间，同车辆调度系统相结合，可以进行停车位等服务区相关接待 能力的预警，结合ETC入网数据的分析，将预警信息提前数十公里的高速公 路路牌上显示。

[0095] 3)停车监控：针对服务区内的停车位进行监控，对违法停车车辆进行识 别预警，通知管理人员进行现场干预，并通过广播系统通知车主，如未改正 或拒不改正的，进入服务区黑名单，进行对外公示。

[0096] 4)外地车牌引导：通过车牌识别系统区别，对苏B牌照以外尤其省外车 牌停车进行引导至服务区商家区域附件，配合线下的宣传推广进行营销。

[0097] 系统采用计算机自动控制技术、高分辨率数字摄像技术、视频检测技术、 图像处理与模式识别技术的高清晰智能卡口系统。该系统采用虚拟线圈检测 技术对车辆进行检测，并自动完成图像抓拍，获取分辨率在200万像素及以 上的图像，同时将车辆信息上传，完成车辆号牌识别、车辆通行信息记录。 该系统可二十四小时全天候工作，长期运行，性能稳定可靠。

[0098] 系统由服务区出入口抓拍系统、数据传输系统和中心信息管理系统三部 分组成，服务区出入口抓拍系统通过与服务区内部网连接，完成数据传输。

[0099] 系统包含了一般系统的车辆记录、车牌抓拍功能，还具有车流量、车道 占有率、平均速度、车辆密度等信息的统计功能，在采集图像方式上更采用 了百万像素高分辨率数字图像采集技术与智能视觉分析、模式识别技术。

[0100] 在服务区的入口处，设置电子显示屏，对进入服务区的车辆，根据车辆 类型进行分区引导停放。

[0101] 实施例8

[0102] 如图9所示的人流监测子系统，主要功能包括：1)人流密集监测报警： 特别是节假日人流大，人流密度超过阈值，自动报警，及时广播疏散聚集人 群，防止踩踏。2)特殊人群监控：高速公路客流大，人员杂，可通过人脸识 别，比对公安部网上数据，和当地公安部联网，辅助抓获逃犯、恐怖分子， 解救被拐妇女儿童等等。3)疫情防治：采用红外摄像头，对于发热异常游客 提供必要治疗和检查。

[0103] 系统采用服务区客流统计系统解决方案主要由前端子系统、网络子系统 和中心子系统三部分组成。采用高清摄像头(和子系统六，监控视频系统重 合)，抓拍和监控相结合，人脸识别。

[0104] 前端设备采用客流统计设备进行客流统计分析，可以准确统计通道口出 入人数、区域客流、人群流动方向等信息。前端可存储两年以上数据，支持 断网续传。网络子系统采用光纤收发器，向中心子系统传输前端设备采集的 客流数据。中心平台系统主要由客流分析管理平台组成，实现前端数据的接 入、存储、查询、系统运维等基本管理功能，并实现丰富的客流数据统计与 分析等功能。

[0105] 实施例9

[0106] 信息发布子系统，如图9所示的服务区信息发布系统由服务器、网络、 播放器、显示设备组成，将服务器的信息通过网络(广域网/局域网/专用网都 适用，包括无线网络)发送给播放器，再由播放器组合音视频、图片、文字 等信息(包括播放位置和播放内容等)，输送给液晶电视机/可变情报板等显 示设备可以接受的音视频输入形成音视频文件的播放。

[0107] 中心管理系统软件安装于管理与控制服务器上,具有资源管理、播放设置、 终端管理及用户管理等主要功能模块，可对播放内容进行编辑、审核、发布、 监控等，对所有播放机进行统一管理和控制。通过OTT管理系统，可以实现 内容和节目的提前编排，并提交审核后，按照排期进行自动轮播工作，遇特 殊情况可以进行插播、应急通知等。

[0108] 终端显示系统包括媒体播放机、显示终端，主要通过媒体播放机接收传 送过来的多媒体信息(视频、图片、文字等)，通过VGA将画面内容展示在 LCD、PDP等显示终端上，可提供广电质量的播出效果以及安全稳定的播出 终端。

[0109] 网络平台是中心控制系统和终端显示系统的信息传递桥梁，可以利用工 程中已有的网络系统，无需另外搭建专用网络。

[0110] 实施例10

[0111] 服务区广播子系统，如图10所示的服务区广播子系统，每个服务区设IP 网络广播对讲终端，IP网络功放，室外音柱、室内壁挂或吸顶音箱若干只， 可实现与管理中心的通讯对讲，并实现对本服务区进行服务性广播，定时播 放背景音乐，广播通知等。

[0112] 主要功能如下：统一广播：服务区监控室可对所有分区进行统一广播； 分组广播：进行随意组合，定时分组或单点播放广播节目；应急广播：如遇 紧急情况，广播管理中心和各广播点能进行紧急广播，通知其他或全部广播 点；多路广播：具备多路广播功能，收费站、服务区和隧道各广播点可同时 收听不同的广播内容；自动广播：网络服务器主控软件可设置定时播放列表， 音频自动定时播出，各广播点播放设备根据定时播放列表自动开关；移动广 播：通过对服务区以及沿线高速的流量分析，利用微信(小程序)、APP以 及相关合作渠道对ETC高速入网(目标)车辆进行定点推送，广播服务区实 时车位数量、就餐、加油等业务情况。

[0113] 实施例11

[0114] 用户自助服务子系统，如图11所示的用户自助服务子系统实现服务区商 家消费、自助加油、自助充电桩、违章处理等交易行为的自助化和无现金化； 全服务区实现无现金支付，甚至在技术保障到位的情况下，可以实现无感支 付(即用户无需主动，完成所有交易内容)。

[0115] 1)建立电子商城系统，用户在线预约、购置服务，通过服务区进行落地 核销。

[0116] 2)建立加油预购系统，用户在终端进行定额油票购置，通过服务区线下 二维码核销加油。

[0117] 3)在线订餐预约，通过系统在线支付预约餐饮服务，可以实现用户到服 务区后无需等待即可进行用餐，提高服务区内车辆的流动性。

[0118] 4)车辆服务，用户可以通过在线查看服务区维修范围服务，包括补胎、 加水、简单车辆维修等。

[0119] 5)事故快速处理，高速发生轻微事故后，车主报警后可以引导用户就近 服务区进行事故处理，通过视频监控(录像)进行远程责任判定，避免造成 高速拥堵和二次事故危险。

[0120] 6)对于顾客的出行足迹、消费习惯和喜好，做记录、分析，作为推送旅 游、当地特产、日常消费广告的依据。

[0121] 7)打通与美团、携程、高德的数据，可通过其他APP进入服务区应用。

[0122] 实施例12

[0123] 旅游服务子系统，抓住“大众旅游时代”这一契机，加强与沿线旅游部 门景区的合作力度，将旅游、餐饮、酒店、高速等行业优势数据资源进行有 效整合，在服务区建立起了信息服务综合平台，并依托服务区完善的配套设 施打造了自驾游服务中心，成为了自驾爱好者的“出行红宝书”。

[0124] 以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上 述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式， 凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或 变型均属于本发明的保护范围。