BIM物联网在高速公路服务区中的应用探析

BIM物联网在高速公路服务区中的应用探析

张璐

浙江省商业集团有限公司

摘要：随着社会的不断发展和交通运输需求的增长，高速公路服务区作为交通网络的重要组成部分，扮演着为司乘人员提供休息、加油、用餐等服务的关键角色。然而，在服务区运营中，仍然存在一系列问题，包括车辆排队、停车难题、信息查询服务不足等，这些问题影响了服务区的整体运营效率和用户体验。同时，服务区管理方面也存在信息化管理体系不够完善、安全保障难度加大等挑战。本文对BIM物联网在高速公路服务区中的应用进行了探析,分析了服务区智慧化需求,介绍了各个阶段BIM在平台中的应用,并对平台建设方案进行了阐述｡

关键词:物联网;智慧服务区;平台设计

―､服务区智慧化发展现状

1.1服务公众问题

当前,尽管大多数高速公路服务区都建立在实际运营管理问题之上,开展了不同规模的信息化建设,有了一定信息化基础,仍存在如重大节假日时车辆出人排队､停车排队､加油排队､司乘上厕所排队等问题｡目前服务区还无法使司乘人员更好地免费使用网络资源,其商业价值还有待深人发掘,且信息査询类服务有待提升｡

1.2服务区管理问題

1.2.1信息化管理体系不够完善,系统建设缺少整体规划

各应用系统的资料是零散且不一致的,数据彼此不通,存在条块分割､信息孤岛等｡当前正在使用的许多系统都是彼此独立的,造成信息采集､输人和分析时多界面管理困难｡信息系统和数据安全的风险日益凸显,信息资源管控的主导能力不足｡

1.2.2服务区安全保障难度越来越大

服务区是人流､车流的交汇点,车辆在经过高速行驶后,驾驶者通常有一种意识速度惯性,易超速行驶,而服务区的人流流向随意性很大,如果没有合理的停车场导流和提醒工作,很容易引发交通事故｡3､服务区管理通过统一的平台对各个服务区现场状况､运营情况进行展示､察看､监督､调配安全等｡随着高速公路服务区逐步规模化经营､集团化运营管理,原有的管理模式已经无法满足企业的发展需要｡

二､BIM在平台中的应用

2.1平台基础架构

(1)成熟先进性

物联网平台整体底层基于Kubernetes架构，用来自动部署、缩放和管理容器的编排，提供原语服务开通、运行、缩放和分布式管理系统。与此同时可以运行原生云和运行传统容器化应用程序，能够提供配置管理、服务发现、负载均衡、指标收集和日志聚集等服务。

(2)功能实用性

为保证领域拓展智慧服务区的物联网应用，物联网平台需采用微服务架构。微服务架构的优点在于:通过分解巨大的单体式应用为多个服务方法来解决复杂性问题;可以使每个服务都可以由专门开发团队来开发;每个微服务可以独立的部署;每个服务可以独立扩展。

(3)平台稳定性

针对智慧服务区生产环境的应用集群应建立完善的平台监控预警机制，提高故障响应速度，及时通知技术人员进行修复，有效地避免或者降低用户损失。同时也必须做好流量控制，防止突发的大流量将服务器压垮。平台监控需包括集群监控、微服务资源监控、数据库监控、认证监控和日志告警等，保证实时监控系统运行状况。

(4)安全可靠性

为防范未来服务区海量的物联设备对业务应用产生的安全问题，要求在数据保护、防止利用智能终端设备进行远程攻击等方面进行安全管控，采取积极主动防范措施，进一步提高系统安全性。

(5)灵活扩展性

平台整体采用微服务架构，在保证对整体业务在线动态横向扩展的同时，也能满足对服务区关键业务的动态扩容。除此之外，也同样保证了底层支撑组件的横向动态扩展，在保障业务扩容的同时，满足性能需求。

2.2平台功能实现

2.2.1设备管理子系统设计

物联网设备管理子系统具备终端设备管理、物联中台和网关设备管理功能。(1)终端设备管理

终端设备管理支持在服务区场所进行物联网终端统一配置，支持用户使用终端名、厂商、终端型号、终端自有标识(如IMEI、MAC、SN等)。终端位置进行终端注册，注册成功后，平台为新增终端分配终端唯一标识，平台与应用都可以通过该标识进行终端信息与数据获取与下行控制;平台支持用户进行终端的基本信息修改，如终端名、终端位置修改;信息修改后需要进行消息推送;平台支持用户进行终端删除，终端注销后，平台上所有该终端数据清除。终端设备管理支持终端在线状态查询、能耗查询、终端位置查询，系统页面进行终端信息的导入导出。

(2)物联中台

在智慧服务区建设过程中，物联网平台需要管理的设备可能在第三方系统中。物联网平台需要向第三方系统请求或者下发数据或者指令。此时无法使用物联网平台的标准设备管理模块，需要使用物联中台系统。

物联中台系统规划包含如下功能:根据业务场景灵活建模，基于不同模型的标准属性、服务，结合大数据能力提供标准服务和丰富的多维度标准数据;基于不同层次模型的标准数据，整合多维数据，结合大数据提供数据联接、融合、流转能力，将物联网数据价值最大化;通过不同层面的抽象数字模型和数据能力，为前端需求提供决策快速响应，避免重复开发，提高业务开发效率;通过数字模型快速打通不同系统、不同应用场景，拉通不同业务系统后台数据，整合资源打破“烟囱式”场景和碎片化数据困境。

(3)网关设备管理

支持在服务区场所进行物联网网关统一配置，支持网关的添加、删除、修改等功能;并能够在平台页面中呈现网关拓扑信息、版本信息、网关状态展示以及网关支持的接口信息等数据。网关设备管理支持网关在线状态查询、位置查询功能，支持API及系统WEB页面进行网关批量导入、导出。网关设备管理还支持网关参数配置下行与控制，包括重启、版本升级、远程Telnet登录等功能。网关配置也提供了标准的API接口。

2.2.3连接管理子系统设计

物联网平台需要支持WIFI、NB－IoT、ＲFID等不同终端设备的接入，同时支持与其他智慧服务区应用系统的对接。连接管理子系统主要支持网关、终端等设备的连接管理，支持包括WebSocket、MQTT、UDP、TCP、LoRa、NBIoT协议的接入。其中:

(1)支持网关设备的连接管理:物联网平台网关连接管理用于物联网网关通过MQTT、WebSocket、Lora等协议接入平台，支持网关接入认证、网关上下线通知等功能。平台支持通过WEB页面或RestfulAPI方式获取网关在线情况、硬件状态、信号状态、丢包率等数据，支持网关信息汇聚与统计数据展示。

(2)支持终端设备的连接管理:物联网平台支持物联网终端通过MQTT、LoＲa、NB－IoT、UDP、TCP等协议或通过物联网网关进行接入，支持终端的接入认证、终端上下线通知、终端接入数据解析等功能。支持统计与采集终端连接数、终端连接状态、丢包率等数据，并提供标准RestfulAPI接口，供上层应用调研终端数据。

三、结束语

高速公路服务区管理对象多,细节丰富｡为强化管理并提高服务区运营水平,可应用BIM模型,建立BIM服务区物联网综合管理平台,集成移动互联网､图像识别等技术,借助资源集中管理､业务线上办理等服务,提高服务区的服务品质｡在本文的讨论中，我们深入剖析了当前高速公路服务区所面临的问题，以及信息化建设中存在的管理难题。通过引入BIM技术，我们提出了一种全新的解决方案，旨在优化服务区的运营管理、提高信息化水平，并为司乘人员提供更便捷、高效的服务体验。

服务区智慧化发展是一个综合性的课题，需要在技术、管理和安全等多个方面进行系统性的改进。我们相信，通过本文提出的BIM技术在平台中的应用，可以为服务区的未来发展提供有力支持。期待服务区管理方、科技企业及相关领域的专业人士共同努力，推动服务区智慧化发展取得更大的突破和进步。

参考文献

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