近十多年来，我国公路隧道总量和建设规模持续增长。与此同时，长隧道和特长隧道在数量和建设长度上逐年增加，占公路隧道总长度的比例也在逐年提高。随着我国经济高速发展，隧道安全管理和运营问题日益突出，隧道具有空间密闭、视野范围小、能见度低等特点，因此隧道内行车存在更高安全隐患，隧道内发生事故的严重程度也高于普通路段。

如何借助人工智能、视频孪生等新一代信息技术，打造安全、便捷、舒适、经济、高效的通行环境，提升隧道的安全、效率、智能化水平，成为高速公路建设经营管理单位关注的焦点。

视频孪生智慧隧道综合管控平台，以三维孪生技术为基础，融合隧道车辆对象级感知数据、基础设施设备数据、环境等动静态数据，打造智慧隧道驾驶舱，支持隧道态势实时感知、交通态势回溯和预测仿真、 隧道设备智能管控等功能，通过管理者驾驶舱、智慧运维、应急演练等服务，提高隧道运营管理的精细化、科学化和系统化，引流隧道管控向更智慧、更安全、更便捷的方向发展。

系统架构

视频孪生隧道智慧管控平台设计采用“1+1+1+N”的总体架构，打造含“一库、一底座、一张图、N应用”的智慧隧道管控体系，实现隧道业务管理高度集成、智能可视与精准管理。

一库：时空大数据库。实现各业务系统的数据汇聚与集成共享，提供多协议适配的设备接入、管控下发服务，并向上层共享状态数据、检测数据等。通过主题库方式建立数据存储服务，对数据进行多维度分析，提供分析结果。同时为隧道视频孪生场景的构建提供三维空间数据支撑。 一底座：视频孪生时空承载平台底座。综合承载地理空间数据、业务应用数据等各类数据资源，构建三维立体的隧道视频孪生场景，并实现在立体空间场景中的三维可视化管理应用。 一张图：视频孪生隧道综合态势一张图。实现隧道各类监测数据及设备、交通、事件、环境等运行态势的综合可视化呈现，实现多业务应用的集成共享管理，实现一屏可视、一图指挥，赋能隧道业务的高效管理与精准指挥调度。 N应用：集成各业务应用系统，利用三维视频融合、LI位置智能服务、大数据、雷视融合等创新技术，实现基于三维实景的多种视频孪生业务应用，涵盖雷视融合、AI视图分析、基础管理、设备管控、运行检测、安全管理、大屏应用等核心功能。 功能展示一、管理驾驶舱

管理驾驶舱整合隧道交通管理、信号、消防、照明、安全监测、报警、风机、应急等相关业务子系统，将相关业务数据在隧道真实三维场景中实时呈现，并根据业务需求实现子系统之间的联动。全面、直观展示决策者所关心的隧道运营数据和关键指标，供管理者了解隧道运营状况，便于做出运营决策。

二、智慧运营

1. 隧道出入口/重点区域三维视频融合

平台利用三维视频融合技术，通过对视频图像进行矫正拼接处理后，与真实地理信息场景进行融合，构建出隧道三维视频融合画面，颠覆传统监控浏览方式，解决传统监控视频位置分布不明确、画面分散不直观等问题，实现融合路段实时态势的实景连续感知。

2. 行车轨迹跟踪与查询

系统基于车辆识别与跨镜跟踪技术，并基于三维GIS系统和目标位置坐标信息、时空关系等对目标车辆，如：货运车辆、危化品车辆等行车轨迹跨镜跟踪分析。支持对部分重点运输车辆滞留、长时间违停等异常行为自动检测和报警。

3. 车辆查询分析

系统提供便捷化的车辆查询功能，可以通过车牌号、车辆照片快速查询出目标车辆数据，查看目标车辆详情信息，并在三维场景中绘制出车辆轨迹，实现车辆的精准分析管理。并支持语音交互，只需说出想要查询的目标车辆，系统即可对车辆进行检索，并联动场景定位，绘制车辆轨迹等。

4. 异常事件实时预警孪生

实时采集AI视频分析前端智能事件报警数据，报警事件发生时系统及时提醒，联动场景精准定位事件位置，显示事件报警类型、位置、车辆信息等，并能够联动事件处置预案，联动处置工单填报等，可通过时间、位置、事件类型等对查询、检索事件信息，实现交通事件从发生到处置到留存以及后期评估研判的全生命周期管理。

三、智慧运维1. 隧道设施设备管理

隧道三维场景中直观展示出各设备设施的分布，支持交互查看设备详情信息。能够对所有隧道相关的设施设备进行统一集中管理，包括增、删、改、查及导出等功能。基本属性主要包括设备编号、设备名称、设备类型、安装位置、购买日期等，同时可对设备的通信参数进行配置。

2. 隧道设备远程控制

系统通过对接整合隧道内各类控制设备，实现对隧道内信号灯、车道指示灯、情报板、照明、通风、消防疏散、应急广播等设备的远程控制，并可联动预案，实现异常事件发生时的各系统协同控制，提升事件处置效率与科学性。

3. 隧道设备设施运维管理

系统接入设备上报状态、设备上报检测等数据，实现设备故障报警、故障详情、故障记录等信息的综合管理。同时报警信息与三维场景联动，当检测到设备故障时，在三维场景中对应位置进行直观提醒，并联动场景跳转定位到告警位置，进行告警信息的详情查看。

可联动附近监控视频进行实景查看，精准掌控设备故障情况，实现设备故障的及时发现、精准定位，并正确展开维修工作，提升设备运维能力，保障设备的正常运行。

四、应急调度

通过融合通信技术，将隧道事故发生的位置（桩号）、事件类型、事件发生时间等信息通知给相关协作部门和单位，并通过手机、短信等手段实时将隧道事件的变化信息推送给相关协作人员进行指挥处置，在三维场景中对应急人员、队伍、车辆、物资进行可视化掌控，实现应急处置过程的“可视、可演、可调、可控”，提升指挥调度效率。