“行人入侵监测预警系统”在高速公路行业的创新及应用

　　一、项目总体介绍

　　在科技驱动发展的背景下，湖北交投京珠高速公路运营管理有限公司(以下简称京珠运营公司)为激发员工创新潜能，开展2025年“五小”创新活动。其中，京珠运营公司第四综合巡检办针对高速公路互通三角区管理难题，研发的“行人入侵监测预警系统”脱颖而出。

　　高速公路互通区域空地地理位置特殊，既不属于村庄常规用地，也非高速直接通行区域，却对高速规划、排水及扩建意义重大。然而，附近村民因认知偏差擅自进入种菜，引发双重问题：一是安全隐患，高速互通区域车流量大、车速快，村民劳作时警惕性低，易引发交通事故，曾有村民晨雾中险些被货车碰撞;二是土地属性问题，高速用地为国有资产，村民行为涉嫌侵占，还会阻碍高速维护检修。

　　传统管理方式如定期巡查、设置警示标识效果不佳，巡查存在时空局限，警示标识易破损且难阻村民侥幸心理。在此背景下，团队引入AI技术，研发“行人入侵监测预警系统”，通过AI摄像头实时识别人员入侵并联动声控报警，实现“实时识别-自动预警-全程录像”闭环管理。

　　二、主要做法

　　(一)硬件设备选型

　　摄像头：考虑到高速互通区域复杂环境，选用某品牌4K高清智能摄像头，具备优秀低照度和宽动态功能，可在白天强光、夜晚昏暗及阴雨雾霾等天气下清晰捕捉画面细节，准确识别人员轮廓与动作。

　　声控报警设备：选用户外防水型高音喇叭，最大音量达120分贝，能在空旷区域远距离传播警示声音，且具备防水、防尘、抗腐蚀特性。同时定制报警语音，加入安全警示内容，提升警示效果。

　　录像存储阵列：选用高性能存储阵列，24小时存储摄像头实时画面，保障数据连续安全，支持快速调取，为事件分析处理提供依据，且运行稳定，减少录像中断问题。

　　(二)软件算法开发

　　AI视频图像识别算法：以YOLOv8目标检测算法为基础框架，收集不同时段、天气及村民特定姿态的超10万张样本图片训练模型。针对远距离小目标识别准确率低、阴雨天气识别率下降等问题，优化模型网络结构、调整损失函数、增加样本数据并预处理图像，最终模型识别准确率超95%，误判率低于3%。还拓展算法功能，可判断人员数量、位置，过滤非人员干扰目标。

　　声控报警系统联动：开发联动控制模块，AI识别人员后生成触发信号传输至该模块，模块根据人员位置精准启动对应区域报警设备，设置报警持续时长和间隔频率，还提供配置界面方便管理人员调整参数。

　　录像存储协同：存储阵列的高清录像为AI算法提供数据回溯验证基础，辅助优化算法，同时在极端情况下可作为事后追溯依据，其稳定运行保障算法数据连续，确保报警联动正常。

　　三、取得成效

　　自2025年4月“行人入侵监测预警系统”正式启用至2025年8月，该系统在安全保障、土地管理、成本节约、效率提升等方面取得了显著成效，彻底解决了高速公路互通区域的管理难题，具体效果如下：

　　(一)安全隐患彻底消除，保障村民与道路运营安全

　　1.村民擅自进入行为大幅减少

　　系统启用后，互通区域村民擅自进入的次数呈现“逐月下降” 趋势：

　　启用首月(4月)：识别并阻止12起进入行为，较启用前的每月20-30起下降40%-60%;

　　启用第3个月(7月)：进入次数降至5起，且均为“首次尝试”，村民在听到报警后立即离开;

　　截至当前时间，累计阻止村民进入行为48起，未发生一起因村民进入导致的交通事故或险情，彻底扭转了此前“安全隐患频发”的局面。

　　2.道路通行安全性显著提升

　　通过对互通区域车辆行驶数据的分析(如急刹次数、变道次数)，发现系统启用后：

　　车辆急刹次数从每月8起降至0起，驾驶员无需再因 “突发行人”采取紧急操作;

　　车辆通行速度更稳定，匝道区域的平均车速从启用前的45km/h 提升至55km/h(仍在限速范围内)，道路通行效率提升22%;

　　司机满意度提升：通过高速公路服务区的随机问卷调查(发放问卷200份，回收185份)，95%的司机表示“经过互通区域时更安心，不用担心突然出现行人”，较启用前的60%提升35个百分点。

　　(二)国有土地管理规范有序，维护资产权益与道路功能

　　1.非法占用行为从“规模化”转为“零发生”

　　系统启用后，通过“实时识别+即时干预”，从源头阻止了村民的开垦行为：

　　已形成的菜地，因村民无法继续进入维护，逐渐荒废，团队在7月组织人员进行了清理，拆除篱笆、农具棚等违规设施，恢复了空地的原有地貌;

　　启用后未出现新的“开垦”“搭建”行为，8月曾有1名村民试图在边缘区域挖坑搭建农具棚，系统在其刚拿出工具时便触发报警，村民在听到报警后立即离开，后续经管理人员入户提醒，未再尝试;

　　国有土地权益得到维护：通过系统的实时监控与录像存储，形成了“非法占用行为”的完整证据链，若出现村民争议，可随时调取视频证明，半年内未发生一起因土地占用引发的纠纷或投诉。

　　2.道路基础功能恢复正常

　　空地恢复原貌后，高速公路的规划、排水、扩建预留功能得到保障：

　　排水功能：清理菜地时，拆除了堵塞排水管道的灌溉设备与杂草，雨季时互通区域未再出现积水情况，排水效率提升100%;

　　维护检修：7月京珠运营公司第四综合巡检办对互通区域的配电房进行常规检测时，因无菜地遮挡，检测工作顺利完成，耗时较去年同期缩短30%;

　　(三)人力成本大幅节约，优化管理资源配置

　　巡查人力投入显著减少。系统启用后，替代了传统的人工巡查模式：每日巡查人力时间从8小时降至1小时(仅需1名监控室管理人员查看实时画面)，每月节约人力时间100小时。现场干预人力投入也大幅减少：因村民进入次数减少，现场巡检人员每月仅需出动2-3次，较启用前的每月30-40次，减少90%以上，释放的人力可投入道路养护、桥梁检测等核心工作。

　　(四)管理效率全面提升，实现“被动应对”向“主动预防”转变

　　1.问题响应时间大幅缩短

　　通过“实时报警+快速处置”机制，问题响应效率显著提升：

　　从“发现问题”到“现场干预”的平均时间，从传统巡查的“2-3小时”缩短至“10-15分钟”，缩短80%以上;

　　高优先级事件(如3人以上进入)的响应时间更短，平均5分钟内即可联系到现场巡检人员，10分钟内到达现场，未出现“因响应不及时导致的严重问题”。

　　2.管理决策更科学

　　基于系统生成的统计报表，管理策略更具针对性：

　　针对“早晨6:00-7:00高发时段”，增加该时段的监控关注与现场巡检后，该时段的进入次数从每月12起降至1起，效果显著;

　　针对 “靠近村庄的入口区域”，安装隔离栏后，该区域的进入次数从每月 15 起降至 3 起，证明物理隔离与技术预警的协同作用;

　　通过数据分析，发现“农忙季节(6月、9月)村民进入意愿较强”，提前在农忙前开展宣传活动，使得农忙季节的进入次数未出现 “反弹”，较非农忙季节仅增加1-2起。

　　3.管理矛盾显著减少

　　因干预及时，村民未形成“投入损失”，矛盾发生率大幅下降：

　　系统启用后，未发生一起因“清理菜地”引发的村民争执或投诉;

　　通过与村委会的协作，解决了部分村民“无地种菜”的诉求，村民对公司管理的满意度提升，在村庄的问卷调查中，85%的村民表示“理解并支持高速公路管理措施”，较启用前的40%提升45个百分点。

　　四、结语

　　京珠运营公司第四综合巡检办推出的“行人入侵监测预警系统”项目，看似只是一个“小”项目——解决的是互通三角区管理的小难题，采用的是相对成熟的AI和监控技术，但它所体现的意义却并不“小”。它是京珠运营公司第四综合巡检办全体员工积极创新、勇于实践的生动体现，是“五小”创新活动“以小见大、以小促改”理念的鲜活案例。

　　通过这一项目的实施，不仅有效解决了高速公路互通区域管理中的长期难题，保障了村民安全和国有资产权益，还为公司节约了人力成本，提升了管理效率，带来了实实在在的效益。更重要的是，它激发了更多员工的创新热情——当大家看到身边的同事能通过思考和实践解决实际问题时，也纷纷开始立足自己的岗位寻找创新点，巡检办内部形成了“人人愿创新、人人能创新”的良好氛围。

　　未来，京珠运营公司第四综合巡检办将继续把“五小”创新活动深入开展下去，为员工提供更多的支持和平台——比如设立创新基金、开展技术培训、建立成果奖励机制等，鼓励员工不断探索新技术、新方法在实际工作中的应用。

　　我们相信，随着越来越多“小而美”的创新成果不断涌现，京珠运营公司必将在推动高速公路事业高质量发展的道路上不断迈出新步伐，也将为行业的创新发展贡献更多来自基层的智慧和力量。