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从“苏大强”说起,看智慧公路未来新发展

文章发布日期:2021-02-25

据媒体报道,近期已有2000多位苏州市民抢“鲜”体验了常态化运营的5G无人公交线路。端坐在驾驶位的“司机”其实是名安全员,仅在突发遇险时出手干预,无人驾驶软件系统操控小巴在全开放的5G智能网联道路上自动变道、转向、避让、识别红绿灯。

不只是5G无人公交线路,近年来,江苏积极探索推进智慧交通发展,在5G融合应用、智慧公路、智慧港口、智慧机场、车路协同自动驾驶等方面形成了一批可复制、可推广的成果。

聪明的车、智慧的路、灵活的网、强大的“云”,未来交通场景正变得触手可及。

七大专项行动推进新基建

“大力开展交通运输新基建,是打造交通强国江苏样板、服务经济社会高质量发展的重要支撑。”江苏省交通运输厅厅长陆永泉表示,江苏正在实施信息基础设施建设、智慧交通基础设施建设、智慧运输服务、交通大数据应用、新技术应用、创新平台建设、智能交通产业发展七大专项行动,让新技术为传统交通基础设施赋能。

目前,江苏建成5G基站超过6.8万个,京沪高铁江苏段、南京地铁所有线路、省内所有机场,连云港港、南京港、苏州港、镇江港等主要港口均实现5G覆盖。

江苏正布局一批智慧公路试点工程,可以实现人、汽车、基础设施、环境等要素协同运行,带来全新的出行体验:大雾天,高速公路不再封闭;冰雪天,路面自动加热融雪;高精度导航让行车更安全,事故智能预警……计划今年通车的五峰山未来高速公路,正在建设雾天行车诱导、智能消冰除雪、匝道分合流预警、智慧服务区等设施。

利用水运优势,江苏全面推进智慧港口和智慧航运建设,打造南京港全程物流供应链、镇江港散杂货作业系统等智慧港口示范工程。太仓港鑫海港区应用实时激光扫描技术建立船体、物料、岸上设施的空间三维模型,实现设备智能控制、系统自动监测、生产智慧操作。

车路协同打造“四轮计算机”

“我们让道路可以跟车辆‘对话’,将道路数字化的处理结果实时推送给车辆。”江苏智能交通及智能驾驶研究院产品规划经理钱根双介绍,常州市天宁区的智能网联开放测试区实现了5G、C-V2X网络全覆盖,普通公交车加装感知与通信等系统,使其具备与道路、云平台的智能交互能力,交通效率和安全的辅助驾驶能力得到提升。

2020年12月28日,国内首列自动驾驶有轨电车在淮安完成正线试验段运行,实现了真实交通环境下的信号灯识别、进站对标、停站开关门、路口鸣笛、障碍物探测、行车制动等自动驾驶功能。项目研发单位、苏州富欣智控副总工程师梁霄告诉记者,电车车头上安装了10组不同类型的传感器,自动驾驶系统能在1秒内检测到列车前方200米以内的障碍物,及时采取减速制动等安全反应。

“未来的车辆,可以说就是带着4个轮子的计算机。”苏州高铁新城大数据产业发展有限公司总经理陈国平介绍,苏州发布了智能驾驶“上路计划”,目前获颁示范应用牌照15张,智能环卫车、无人物流车已上路运营。全省首个5G无人驾驶出租汽车接驳试乘也已向公众开放,在苏州高铁新城的测试区域里体验运行。

无锡作为首个国家级车联网先导区,已建成现阶段全球规模最大的城市级车联网LTE-V2X网络,完成了包含主城区、太湖新区的240个路口和500余个点段的路侧设施数字化升级改造,覆盖面积220平方公里。

“黑科技”提升通行效率

“南京小红山客运枢纽试点‘5G+执法终端+车牌智能识别’,两小时内,通过该路段的66辆营运车辆均成功被5G终端捕捉并完成了后台数据比对,执法效率是传统巡查的10倍以上。”南京市交通运输综合行政执法监督局勤务保障支队执法人员薛伟介绍,南京在“两客一危”输入性风险防范、化工园区卡口管理、内河船舶执法、移动端综合执法平台等方面进行了5G技术的试点应用。

江苏交通创新运用“大数据+智能化”手段,以“黑科技”助力执法监管,努力营造更加安全的出行和物流运输环境,道路运输秩序越来越规范;另一方面,积极运用新技术、新手段、新方式,为传统交通基础设施赋能,发挥新基建提质增效作用,带动服务水平和效率提升。

沪宁高速公路无锡段是京沪、沪蓉两条国家高速公路主干线共线段,45公里主线连接了沪宜、锡张、环太湖等5条省级高速公路,日均车流量15万辆次左右,最高峰值流量突破22万辆次,远超8车道设计通行能力。

在这条高速公路上,江苏成功建设了全国首个匝道智能管控系统,实现数据采集、路况感知、流量预警、后台管控、信息提示的智能化、自动化,在重大节假日期间,沪宁高速公路无锡段通行效率提升20%以上。


“智慧公路”,如何智慧?

智慧公路可通过交通资讯信息的收集和传递,实现对车流在时间和空间上的引导、分流,避免公路堵塞,加强公路用户的安全,以减少交通事故的发生,并改善了高速公路交通运输环境,使车辆和司乘人员在高速公路上安全、快速、畅通、舒适地运行。与传统道路管理相比,智慧公路最大的特点在于运用多种信息传输设备,以信息的收集、处理、发布及分析为主线,为交通参与者提供了多样化的服务。

交通运输部2018年3月发布《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》,提出在基础设施数字化、路运一体化车路协同、北斗高精度定位综合应用、基于大数据的路网综合管理、“互联网+”路网综合服务、新一代国家交通控制网6个方面开展试点。

为推动新一代国家交通控制网及智慧公路试点有序开展,防止试点同质化、碎片化,在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东等地开展新一代国家交通控制网和智慧公路试点。

2019年7月,交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》,推动铁路、公路、水路领域的重点路段、航段,以及隧道、桥梁、互通枢纽、船闸等重要节点的交通感知网络覆盖。同时,要求到2035年交通基础设施完成全要素、全周期数字化,天地一体的交通控制网基本形成,按需获取的即时出行服务广泛应用。


智慧公路市场潜力有多大?

据统计,2014年智慧公路市场规模仅265亿元,2018年市场规模增至488亿元。

随着我国公路智能化、信息化的大力建设,公路总里程的不断增加以及维护、升级改造的不断实施,预计,未来我国高速公路智能化行业市场规模将不断增大。预计2020年中国智慧公路市场规模将达641亿元。


智慧公路试点有哪些?

2018年2月交通部发出了《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》,决定在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东省九省份加速智慧公路试点。在国家政策的大力推动下,地方政府加速推进智慧公路建设。


深圳:首条智慧公路主体部分完工
侨香路是深圳首条智慧道路,主体部分于2019年6月30日顺利完工!侨香路,在建设中采用了物联网、大数据以及人工智能等新技术,让交通运行情况可以全息感知,提高道路交通运行效率和安全性。其中,人工智能技术深度运用于交通管理,不仅可进行人车识别,还可根据各个方向的实时交通情况来调整红绿灯时间,这样车辆和人的排队时间都能达到最短,在过街路段实现车多放车、人多放人。


浙江:已开始建设全国首条“超级高速”
同样是在今年年初,浙江省证实正计划建设国内首条智能高速公路,预计将于2022年杭州亚运会前完工。据悉,该高速公路为司机、乘客及道路管理方开发出一个协同和完全集成的智能交通系统,并建立有一个完整的道路监管网络监测和预警系统。


海南:将运用多类技术建设风景道
根据日前出台的,《海南环岛旅游公路及驿站概念规划》,环岛旅游公路的发展定位为“国家海岸一号风景道”。据悉,该道路将基于5G技术、GPS定位、大数据、物联网等手段,打造自动驾驶、无极充电、智能管理、实时监控等试点的现代化智慧公路。


婺城:“互联网+”模式下显成效
近年来,金华市婺城区交通运输局为适应常态化管理,将互联网技术运用到实际工作中,用互联网思维打造交通管理服务创新。目前其智慧公路建设已集视频全覆盖、事件自动检测预警、信号灯自适应、环境气候指示信息自动发布等功能。


智慧公路试点有何亮点?

浙江:沪杭甬智慧高速

沪杭甬智慧高速建设可以说并无先例可循,经过不断探索和创新,取得了以下主要成果:管理精准化、管理高效化、管理智能化、交通诱导数字化、道路信息精准化、道路设施醒目化等。

管理精准化包括两个层面,一方面为试验路段事故秒级发现,即在30秒内通过视频数据结构化、毫米波雷达分析出异常事件,通过监控大屏弹窗报警告知管理人员;另一方面为全路段交通态势

感知,即通过智慧算法计算全网交通态势,3分钟内可发现全路段的拥堵情况,并自动调出拥堵路段监控摄像画面,管理人员快速知悉拥堵原因,并启动应急措施。

管理高效化是指在试验路段,当车流量大时,正常打开第四车道;当车流量小时,关闭第四车道作为应急车道。在发生交通事故时,可立即通过主动管控系统实行分车道控制,从而有效减少二次事故发生。

管理智能化是通过大数据平台数据汇聚结合智慧算法,实现交通实时态势分析、短时流量预测、通行费应收不漏和打偷分析,提升管理、收费和稽查效率。

交通诱导数字化包括三方面,一是通过远程诱导标志牌,为客户提供实时交通态势,预测客户到达时间,并提供最佳路线参考建议;二是通过智能车载终端、智慧高速APP实时为客户播报前方路况信息,亦可提供个性化服务;三是通过数字式高清晰诱导标志牌,进行夜间提示。

道路信息精准化主要包括路网预测、事故播报与气象预测。

道路设施醒目化是通过反光标线改造等措施,减少夜间行车事故和提升车速。

沪杭甬高速智慧化提升改造工程已于2019年底完成一期建设。智慧化提升改造后,经过测算,试验路段夜间平均车速提升9.51 %,局部拥堵路段通行能力提升18.6%,道路拥堵时间降低10%,道路行车事故降12.9%,救援时间缩短10.4%,有效提升了车辆通行效率与车辆节能降碳。

江苏:五峰山未来智慧高速

五峰山未来智慧高速项目设计,以人为本,从驾乘者和管理者需求出发,并以此为核心,践行平安、绿色、智慧理念。该项目围绕全天候安全保障、全方位出行服务、全数字运营养护、全寿命绿色建管四个方向,设计了二十九个典型应用场景。

在全天候安全保障方面,包括八个应用场景:车道级雾天行车诱导、消冰除雪、匝道分流诱导与合流警示、驾驶行为监测预警、交通事故智能取证、车路协同、交通事件极速感知、匝道流量管控。

在全方位出行服务方面,包括八个应用场景:5G全覆盖及应用、车道级精细化管控、双模充电桩、智慧照明、智慧厕所、智慧餐厅、无人超市、未来高速展厅。

在全数字运营维护方面,包括五个应用场景:GIS+BIM全数字管养、一AIM物联网综管平台、4K+5G无人机、多维度主动感知沥青路面、数据共享与数字孪生。

在全寿命绿色建管方面,包括八个应月场景:沿线环境文物保护、节约土地资源、桥面径流收集、预制装配结构、施工期绿色技术应用、新型新风除霆系统、太阳能光伏人行路面、海绵场区。

更值得关注的是,五峰山未来智慧高速设立了五项关键技术专题科研,为建设提供技术支撑,与建设同步实施内容的研究工作在2020年完成,部分研究将持续至运维阶段。这五项关键技术包括车道级雾天行车诱导研究、车路协同技术研究及应用、基于无线探针的交通状态识别研究、基于4K+5G的无人机数据采集与分析研究、多维度主动感知沥青路面技术研究与应用。

广东:乐广智慧高速

广东省的智慧高速试点示范工程主要内容是“一中心、五应用”,实现高速公路基础设施数字化、路运一体化车路协同、北斗高精度应急指挥调度与收费、“互联网+”服务、基于大数据的路网综合分析决策等业务应用,有效提升粤港澳大湾区路网营运、服务公众的水平,并为探索车路协同以及未来自动驾驶奠定基础。

为了达到智慧高速的“一中心、五应用”,广东省提出了基于“云一网一节一端”的智慧公路全新体系架构及建设理念,由端到云,实现智感、智控、智联、智决,主要思路包括三个方面:

第一,按级分层的算力体系。该体系分为中心计算、节点计算、路侧计算、车载计算,可以将计算资源均衡化、全局化、颗粒化,从而实现各类业务应用的精细控制。

第二,业务系统与设施物理性无关,即不再需要按业务链条重复部署硬件,同一设备可同时服务于各种业务应用,减少重复投入。

第三,系统高度解藕,应用服务、传输服务、感知设备分层解藕。各层级相互独立,系统扰动少,部署灵活、扩展性强。

乐广高速是大湾区向泛大湾区辐射的重要通道,示范路段里程28公里。乐广高速公路试点由“区域级一路段级”构成路运一体化车路协同系统,基于基础设施数字化及高精度公路地理信息系统,在乐广高速示范段构建车路协同交通控制网,依托高速公路骨干通信网,新建交通控制网路侧智能站系统,新建北斗地面增强站,部署车路协同车载终端,构建车路协同一张交通控制网,最终实现以下效果:

一张图:基础设施数字化资产管理系统;

全感知:建成全面感知的智能交通基础设施;

精定位:高精度地图与高精度定位设施;

智慧云:智慧公路控制与服务云数据中心;

享先知:基于大数据的路网决策分析及应用;

优服务:应急救援服务、互联网十服务。


深思:智慧公路未来应当如何“来”?

智慧公路建设是发展的必然选择,也面临着很大压力。路的智慧化,本质上是新技术与传统技术设施的融合,新技术是不断迭代的,基础设施却具有长生命和耐久性,二者生命周期并不相同,如何才能更好地融合?智慧高速在建设时,如何为新技术预留条件?智慧高速建成后,又该如何解决运营与养护压力?

交通运输部路网监测与应急处置中心相关专家认为,要实现高速的数字化和智慧化升级,有三个关键动作要做;

第一,技术架构体系的统一。

第二,产业发展和商业发展要融合。

第三,推进产业标准统一,促产业良性发展。

面对如火如茶的智慧高速建设热潮,中国公路工程咨询集团有限公司相关专家也提出了四点思考:

 1、巩固基础、面向未来

今后重点围绕智慧公路建设,广泛覆盖道路智慧化程度。对于已建道路,应该因地制宜,充分调研;总结痛点,针对提升;贯通资源,提质增效;基础巩固,节源开流。对于新建道路,应该进行顶层规划、设计;明确功能定位;面向产业需求布局;探索示范与助力未来。

2、分期建设、先行先试、成熟推广

智慧公路是一个全新的概念,它包含了新兴技术产业的推广示范与探索应用,如5G、车路协同、自动驾驶、数字孪生等,目前处在研究测试阶段,产品还尚未成熟,为保障系统平稳运行,减少资源浪费和资金重复建设,需要重点关注建设时机。因此,建议开展分期建设、部分试点、成熟应用后再推广。

3、科学谋划、推动标准规范出台

要依托智慧高速公路示范工程的建设和测试效果,结合智慧高速车路协同、封闭式测试场地等关注的重点需求,展开深入研究分析。因此需要建立成体系的智慧公路建设标准,从而使智慧公路具有大范围的可复制性与可推广性。

  4、打通数据壁垒、实现“一路多方”联动

需要打破行业内的“信息孤岛”,推动跨部门、单位间的有效联通,促进综合交通运输服务的改革发展。通过挖掘交通出行大数据,打造智慧、高效的现代综合交通运输体系,为重大交通基础设施规划布局提供服务与助力。打通数据壁垒,管理上实现一路多方联动,服务上实现数据交换共享。

▎文章来源:养护与管理、交通运输部官网、赛文交通网、华夏经纬网、智慧交通、户利华《智慧高速热潮下的建设样板》;版权归原作者所有;如有侵权请第一时间联系删除

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