遼寧省智慧高速建設(shè)思考

王楊

摘 要：隨著中國(guó)智能交通的研究與發(fā)展歷經(jīng)十多年，在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果。目前，路段和隧道信息化、視頻監(jiān)控等子系統(tǒng)已在高速公路項(xiàng)目建設(shè)管理中廣泛應(yīng)用，為高速公路的智慧系統(tǒng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);尤其是最近幾年，中國(guó)的信息化建設(shè)取得了重大的成就，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展，并在交通運(yùn)輸行業(yè)管理和服務(wù)方面逐步應(yīng)用，為智慧交通建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：智慧交通;智慧系統(tǒng)，交通運(yùn)輸行業(yè)

中圖分類(lèi)號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

2020年5月22日，《2020年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》提出，重點(diǎn)支持“兩新一重”（新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，交通、水利等重大工程建設(shè)）建設(shè)。人工智能是交通發(fā)展的新引擎，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)大支撐，將為交通運(yùn)輸發(fā)展帶來(lái)重大歷史機(jī)遇。

遼寧省堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，完善智慧高速頂層設(shè)計(jì)，用新基建思路引領(lǐng)交通創(chuàng)新發(fā)展，全面構(gòu)建智慧交通管理與服務(wù)體系。

2 建設(shè)規(guī)劃

按照“全面規(guī)劃、重點(diǎn)突破、有序推進(jìn)”的總體思路，遼寧智慧高速建設(shè)可分為三個(gè)階段實(shí)施：第一階段：重點(diǎn)圍繞有人駕駛和高級(jí)輔助駕駛的高速公路安全、效率提升和自動(dòng)駕駛試點(diǎn)，在關(guān)鍵點(diǎn)段建設(shè)交通設(shè)施數(shù)字化、高精度地圖和初步的數(shù)字孿生、橋隧安全提升系統(tǒng)、實(shí)時(shí)交通信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、伴隨式信息服務(wù)系統(tǒng)、服務(wù)區(qū)智能化系統(tǒng)、自由流收費(fèi)系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛測(cè)試專(zhuān)用道等。首先應(yīng)以測(cè)試道路、示范道路的形式在遼寧高速進(jìn)行建設(shè)，以驗(yàn)證數(shù)字化基建的效果。第二階段：伴隨較高級(jí)別自動(dòng)駕駛的成熟和量產(chǎn)，全線建設(shè)車(chē)道級(jí)交通控制系統(tǒng)和云控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)初步的車(chē)路協(xié)同、準(zhǔn)全天候通行、高級(jí)別自動(dòng)駕駛支持、貨車(chē)編隊(duì)行駛等。針對(duì)一段長(zhǎng)距離高速進(jìn)行全方面的建設(shè)，基于全線感知、全網(wǎng)覆蓋、實(shí)時(shí)協(xié)同等，搭建云控平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)“車(chē)-路-云-網(wǎng)”的一體化。第三階段：推高級(jí)別自動(dòng)駕駛的廣泛應(yīng)用，技術(shù)、產(chǎn)品、場(chǎng)景的高度成熟，最終全面實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)級(jí)、系統(tǒng)級(jí)的車(chē)路云數(shù)字化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化。

3 智慧高速場(chǎng)景應(yīng)用

3.1 交通突發(fā)事件感知及預(yù)警

包括交通事件檢測(cè)信息、道路巡查事件信息、用戶(hù)主動(dòng)上報(bào)事件信息等。高速公路上影響車(chē)輛正常通行的因素較多，結(jié)合遼寧高速及周?chē)h(huán)境的特點(diǎn)，牛羊等家畜很可能出現(xiàn)在高速上。通過(guò)高速公路上滿覆蓋感知設(shè)備的建設(shè)，同時(shí)應(yīng)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，可以通過(guò)情報(bào)板、FM廣播、V2X車(chē)路協(xié)同等方式，才可以進(jìn)行交通突發(fā)事件的提前預(yù)警，盡可能的避免二次事故的發(fā)生。方案設(shè)計(jì)從感知融合、數(shù)據(jù)處理，到數(shù)據(jù)傳輸、信息發(fā)布，整個(gè)過(guò)程鏈路耗時(shí)不超過(guò)200 ms，可以實(shí)時(shí)的將信息進(jìn)行推送，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警。

3.2 道路全線信息感知及預(yù)警

包括車(chē)輛身份信息、實(shí)時(shí)定位信息、變道超車(chē)行為、行駛軌跡信息等。智慧高速全線感知系統(tǒng)結(jié)合軟件AI融合算法，將感知設(shè)備優(yōu)化集成，得出更精準(zhǔn)的目標(biāo)物信息、經(jīng)緯度信息，更好的判斷其異常行駛行為、行駛軌跡等。同時(shí)可以對(duì)道路交通標(biāo)識(shí)、車(chē)道線等進(jìn)行識(shí)別，結(jié)合感知的車(chē)輛行駛行為進(jìn)行分析。

3.3 智慧服務(wù)區(qū)功能設(shè)計(jì)

服務(wù)區(qū)是為過(guò)往車(chē)輛提供飲食、休息、加油等專(zhuān)門(mén)為乘客和司機(jī)停留休息的場(chǎng)所。智慧服務(wù)區(qū)方案主要為解決服務(wù)區(qū)感知問(wèn)題、停車(chē)管理問(wèn)題、商業(yè)運(yùn)營(yíng)問(wèn)題和清掃作業(yè)問(wèn)題。將服務(wù)區(qū)進(jìn)行數(shù)字孿生，幫助服務(wù)區(qū)管理者從不同視角準(zhǔn)確快速的掌握各功能區(qū)運(yùn)行真實(shí)狀態(tài)。對(duì)整個(gè)服務(wù)區(qū)進(jìn)行高精地圖采集和三維建模，包括餐廳、停車(chē)場(chǎng)、加油站、道路、交通標(biāo)志等元素。通過(guò)智慧基站對(duì)服務(wù)區(qū)的動(dòng)態(tài)元素（人、車(chē)）和環(huán)境進(jìn)行感知，精準(zhǔn)檢測(cè)位置、速度、航向角等信息，將感知結(jié)果進(jìn)行數(shù)字孿生。通過(guò)智慧基站實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)內(nèi)動(dòng)態(tài)要素（行人及車(chē)輛）的實(shí)時(shí)感知，平臺(tái)支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)展示，展示內(nèi)容包括服務(wù)區(qū)人流、車(chē)流的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

4 運(yùn)營(yíng)與管理

4.1 運(yùn)營(yíng)模式

高速公路根據(jù)經(jīng)營(yíng)性質(zhì)分為：測(cè)試服務(wù)、數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)、應(yīng)用服務(wù)三方面：

（1）測(cè)試服務(wù)：對(duì)于政府來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)國(guó)家課題申報(bào)進(jìn)行可行性研究，測(cè)試驗(yàn)證。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)于智慧高速的使用和增值服務(wù)存在權(quán)限的管理。對(duì)于個(gè)人用戶(hù)，即可享受數(shù)字道路、智能駕駛、用戶(hù)信息等服務(wù)。

（2）數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)：道路的數(shù)據(jù)、車(chē)端的數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)等可以提供及時(shí)有效的數(shù)據(jù)服務(wù)。高清動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生數(shù)據(jù)，可以更好的為企業(yè)提供出行服務(wù)。車(chē)載視頻、信息交互、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以為高速公路救援等提供更為及時(shí)有效的支持。

（3）應(yīng)用服務(wù)：提供智慧高速交通態(tài)勢(shì)的服務(wù)和出行安全保障的服務(wù)。數(shù)據(jù)互信認(rèn)證，享受智慧出行服務(wù)。為車(chē)輛提供更為精準(zhǔn)的數(shù)字道路信息，增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)。

4.2 運(yùn)營(yíng)和管理場(chǎng)景

4.2.1 運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景

（1）道路服務(wù)費(fèi)運(yùn)營(yíng)：根據(jù)車(chē)路間交互信息了解道路車(chē)輛流量、密度、速度等信息，結(jié)合道路情況和車(chē)主自主選擇意愿實(shí)現(xiàn)道路按需收費(fèi)，讓需求更強(qiáng)烈的用戶(hù)享受更通暢的道路情況。

（2）交通流數(shù)據(jù)分析運(yùn)營(yíng)車(chē)路協(xié)同產(chǎn)生大量車(chē)輛數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)根據(jù)不同場(chǎng)景不同需求綜合分析提取，實(shí)現(xiàn)管理和商業(yè)雙重價(jià)值。

（3）停車(chē)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)整合停車(chē)場(chǎng)和車(chē)輛信息，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車(chē)出行、誘導(dǎo)、停車(chē)、尋車(chē)、管理一體化服務(wù)，大幅減少無(wú)效交通流，精準(zhǔn)停車(chē)時(shí)間和收費(fèi)模式。

（4）區(qū)域車(chē)輛安全運(yùn)營(yíng)通過(guò)云控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的全局規(guī)劃和局部規(guī)劃，精確交通誘導(dǎo)分散交通流，通過(guò)分配車(chē)輛車(chē)速是實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)車(chē)輛精確監(jiān)控，保障車(chē)輛安全行駛，對(duì)車(chē)輛危險(xiǎn)預(yù)警，事故快速定位處理等安全場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)安全控制。

（5）智慧服務(wù)區(qū)運(yùn)營(yíng)：通過(guò)服務(wù)區(qū)的增值服務(wù)，獲取車(chē)主需求，可提供無(wú)線上網(wǎng)、一鍵下單購(gòu)物、車(chē)位尋車(chē)等需求，更好的提供服務(wù)。

4.2.2 管理場(chǎng)景

（1）全路段超速違章監(jiān)管通過(guò)路側(cè)基站可以獲取車(chē)輛精確速度信息，替代現(xiàn)有區(qū)間測(cè)速和瞬時(shí)速度檢測(cè)，對(duì)全路段車(chē)輛提供警示、記錄，懲罰管理和措施。

（2）車(chē)輛肇事逃逸追蹤：一旦有車(chē)輛肇事逃逸可以馬上鎖定車(chē)輛并全網(wǎng)通知，避免其他傷害，同時(shí)采取相應(yīng)措施完成追蹤控制。

（3）治安偵防：全覆蓋路側(cè)基站，不僅可以監(jiān)視可疑行為，還可以最快通知附近其他警務(wù)人員和普通群眾，做到最快控制。

（4）交通數(shù)據(jù)管理：交通數(shù)據(jù)匯集到云控中心，有利于分析道路情況，預(yù)測(cè)道路車(chē)輛狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)道路狀態(tài)預(yù)警和控制，可以做完整的自適應(yīng)分布式信號(hào)控制和交通大腦全局控制。

5 總結(jié)

隨著遼寧省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，百姓出行的快捷、舒適、安全的需求越來(lái)越高。通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè)能夠提高高速公路數(shù)字化和智能化水平，提高高速公路交通安全，減少或消除安全隱患，降低安全事故發(fā)生概率，減少事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。使人民群眾出行更安全、更放心，提高社會(huì)公眾對(duì)交通運(yùn)輸主管部門(mén)安全保障能力的信心，樹(shù)立交通運(yùn)輸部門(mén)服務(wù)型政府的良好形象。

參考文獻(xiàn)：

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