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智慧公路发展思考

来源:ITS智能交通   发布时间: 2020-06-29 13:54:16

智慧公路试点背景

大家知道交通系统最根本的目的是为了解决人和物的移动,交通运输系统已经经历了三次变革,现在正在经历第四次,经历了四次变革以后,我们的车转为自动驾驶车辆以后,我们的路会变成什么样?我们未来的路是不是和现在一样?答案是肯定和现在是有区别的。

道路交通运输系统是由汽车、道路基础设施、运输基础设施等各个部分组成的一个复杂的系统,部里开展智慧公路试点的背景,主要是基于信息技术、大数据、云计算的发展,我们带来一系列交通运输组织的形态、运输服务的方式、新型的基础设施以及管理方式都会发生变化,因此我们在开展下面一系列的试点。

智慧公路试点进展

从2017年7月份交通部规划司正式启动“新一代国家交通控制网和智慧公路”试点,选了9个省,分别从6个不同的方向来做试点工作。

·基础设施数字化,如何把交通智慧化,首先要能实现数字化,能够通过计算机的语言处理,将来能够做一些发布;

·要做路的运输一体化,实际上就是车的协同;

·北斗的高精度定位应用,在江西、河北、广东三个地方做了一些试点应用;

·面向管理的基于大数据的路网综合管理服务;

·基于互联网+的路网综合服务;

·在城市交通测试区域,选择江苏和浙江两个作为新一代国家交通控制网的试点。

当然各省试点的内容也不太一样,如下图。


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下面将9个省目前的进展情况向各位做一个报告。北京的试点的建设主要目标是打造全要素的基础设施数字化,支持自动驾驶和车路协同的创新示范路,包括打造绿色的服务区,形成信息服务示范路。

北京的试点选的道路是延崇高速北京段,大约33公里,部署了一些设施,它的特色我简单总结了一下,比如基础设施数字化,实现交通运行状态监控、桥梁健康监控、隧道监控,另外还有数字化的管控平台。在自动驾驶这一块实现效率、安全和服务的一些应用场景,在服务区这一块,包括车流和人流的大数据分析、综合的信息服务、停车的诱导、换乘的诱导等等。

这里面有很多特色,例如把BIM+GIS在全路段做了一个很好的实施,另外包括对运行的状态、环境的状态、基础设施,实现了三网融合的概念和全程监控,在这个路侧也布设了5G的基站,实现车辆的精准监控系统。同时针对延崇高速的建设做了一些典型的场景,包括高速汇入口、突发恶劣条件的预警,这条路是从北京往延庆的山里面走的路,到冬季的时候有雾、冰雪,条件非常恶劣,另外还要保证冬奥会期间的优先车辆通行、大范围的协调调度、高速公路服务区,还有碰撞预警、危险驾驶提醒等等。还有对穿透大车的See Through的概念,做了一些特别的设置。

在河北这一块,实际上它是延崇的另一段,就是从北京到崇礼的河北段,刚才说的是北京段的建设,而河北段的建设,包括了打造车路协同、智能诱导、快捷收费三个方面的内容。还有自动驾驶方面,有智能化路况感知、北斗基站精确定位、车路协同技术,还有螺旋隧道综合引导技术、道路分车道动态控制技术,以及公路隧道调频广播技术。这段路的桥隧比是90%多,大部分桥过了就是隧道,将来在隧道里面如何做一些相关的支持,包括无感收费的相关的体验。


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在吉林这边,我们主要考虑它在冬季的天气的情况,实现能源的供给,包括冬季的自动驾驶,如何在高速公路上能够做一些实现。这里面有几项特色,实现气象的预测和预防性的养护,还有应急的联动,相关的服务等。

另外在河南有两个地方,一个是河南省的高速公路的管理局,一个是高发公司。我们选择了两条路,一个是普通干线的公路,还有一个是机西高速上的应用,这条高速主要是一个物流大通道,我们针对物流通道如何实现交通要素快捷、准确、数字化的感知体系,另外通过数字化的信息采集实现和各个部门之间跟机场之间的数据实时共享和交换。在普通公路上我们做了以资产管理为核心的综合管理站的系统。

在江苏主要是针对在打造新一代国家控制网这样的控制大脑,构建人、车、路、环境的相关数据的试点。这里面构建了三张网,第一个是在城市的区域里面打造了5G和LTE-V、DSRC兼容的通信网,另外是构建了面向新型交通出行模式的基础服务承载网,包括支撑新能源应用的基础设施网,做了两条线路,一个是安全辅助驾驶的线路,一个是在城市里面运行的线路,建了两个中心,城市的云控制中心和云数据中心。


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新一代国家交通控制网自动驾驶示范区(开放场景测试场)

在浙江主要通过和阿里一起构建交通行业和互联网行业深度融合的交通运行状态的感知,因为我们选择的是杭州西绕城高速那一段,大约90公里,打造重载交通情况下的主动预防式的安全管理,同时实现基于位置的综合路网服务,这里面构建了一些省级平台,从数据量到数据质量的转变,通过阿里的相关平台来做的基于数据驱动的决策分析。另外做了一些多场景下的信息预警服务,在重大赛事、会议和节假日做了一些车联网的控制和诱导。浙江的特色是在它融合整个城市周围高速,打造都市圈畅通、高效、安全的高速公路样板。

在江西我们在昌九和赣粤这两条高速上试点,一个是做车道级的运营控制,一个是车辆级的协同控制,另外是构建智慧公路一张交通控制网,实现省级和区域级的两级中心和自动驾驶在高速公路上的应用。


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在福建构建了两大中心、四个智慧应用、一条示范路,打造福建高速智慧公路。这里面的两大中心包括路网综合指挥中心和卢旺达数据中心,应用包括路网运行监测、综合路网应急处置、综合路网公众服务,以及态势可视化应用,选择了一条示范路做相关的试点。

广东是在广乐高速做的试点,构建智慧公路的三大体系、一个中心,前期先在虎门大桥那一段搭了一个小的样板,现在在广乐要全线展开,这里主要是构建路运一体化的体系,包括从运输管理、出行的信息服务,以及建设、运行、收费这样的体系,构建路运一体化的平台。

各个省的做法有相同的地方,但是更多的是突出各个省在管理方面,尤其是在高速上的管理的特点,另外为自动驾驶起来之后高速公路路侧设施是什么样的,做了一个前沿探索的示范工程,交通部在这一块大概投入了5个亿,每个省大概5000万的规模,补贴到各个省建设这样一个平台,为了构建下一代智慧公路进行探索。


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我再简单介绍一下德国的情况,德国在纽伦堡和慕尼黑之间的高速公路上大概140公里,也在探索自动驾驶的应用,他们建设了4G网络的全覆盖,满足V2V和V2I的通信的系统,它可以有危险预警和天气提示,并且调节交通流量的动态交通管理系统,另外建立了一个标准化的机动车数据市场,通过路侧的设备采集到的车辆的数据,做了一个标准化的机动车数据市场,来为大家服务,同时它也做了一个高精度地图,包括车路协同以及相关的测试,在路侧沿线做了一些路侧的车和路的智慧单元。


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韩国也在首尔的一段高速公路上做了一系列的部署,他们把现有的分离的车辆和分离的路连接起来,把数据和服务只有在传递设备时才可以用,转化为实现连续的传输,另外现场可以做一些事前的识别的预防、高级的响应和管理等等,做了一系列合作式的探讨。

德国和韩国做的这一系列的工作,对我们在部里做路侧布设的设备,包括我们后台开发系统的时候,提供了很多的参考。

智慧公路发展趋势

9个试点的省,做得快的已经建设完成了,马上要投入使用了,有的还在建设过程中,我们最近也在总结,下一步智慧公路的路侧系统应该怎么走。大家知道交通系统包括人、车、路、环境,现在更多的加了一些通讯的设备,路侧的一系列的感知设施,另外还有监测的单元,这个交通系统以前可能只有三四个部分,现在我们慢慢往一个大规模的方向去发展。我们将来的4个方面:如何解决出行问题、解决感知问题、解决决策问题、解决管控问题。当然这是公路上要解决的问题,实际上城市里面交通也同样适用这四个方面,在具体的内容上面有一些区别。

将来我们的智慧公路,一定是首先要打造一套三网融合的智能化基础设施,把数字化的交通网、通讯的控制网,以及能源网实现融合,将来才是我们想要的基础设施,我们的能源供给网一定是和现在的油气的供给网有很大区别的,可以实现分布式供给,包括在途式的能源供给,能够保证车辆实时的运行。另外包括我们的收费系统,大家知道今年交通部一号工程就是拆主线站,也是很巨大的投资,把各省的主线站拆掉,这只是一个表面的形式,更主要的是把我们的收费模式从以前封闭式的收费慢慢转向开放式的收费,将来高速公路的收费不是由进口到出口结帐,而是改为一段一段的收费,尤其是在下一步建高速公路的时候,我们的出入口的匝道都不会像现在那么复杂了,我们改成分段式收费之后,根据你的每一段的轨迹,后台就都给你解决了,以前收费都是在大的收费站点做最后的清分结算,现在的收费是切完段以后,在路侧有一个边缘计算平台或者是控制平台,将来我们的收费模式全是在每一段小的平台底下就给它解决了,逐步实现无站自由流的收费,包括发票,今年年底慢慢的改为电子发票,同时也具备完善的稽查和信用的体系。整个收费体系也会随着高速公路的变化产生巨大的变革。

另外就是在每一段路的后台的管理平台也会随着AI的技术进步发生一个翻天覆地的变化。


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为了适应这一类的变化,交通部在去年把高速公路建设的标准体系做了一个全面的修改,因为我们现有的标准体系是在2002年建立的,去年在2002年的基础上,我们把整个公路建设的标准体系做了一个很大的修改,改为现在的6个大的模块,包括总体、通用、公路建设、公路管理、公路养护和运营,运营模块之前是没有的,现在重点加入了运营的模块,在运营的模块里面,包括运营的监测、出行服务、应急处置、联网收费,以及车路协同,这是强制性的标准,把整个标准的体系已经做了很大的修改,同步也在建立相关的标准。以前公路信息化的技术要求从去年开始做了一个修编,去年新增了一个适应自动驾驶的公路设施的技术规范,做了一个路网的运行监测的技术要求,还有运营车辆车路交互的标准,这些标准陆续都会发布。部里也是在想我们做了这样一系列的示范工程,我们为了适应下一代的交通系统的发展,同步相关的一些标准要跟上。

本报告来源于第十六届中国(国际)城市智能交通论坛,未经本人确认。


 

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