交通强国战略下的公路智能化-大数据与智慧公路养护管理技术论坛

交通运输部公路科学研究院交通运输部公路科学研究院 北京中交国通智能交通系统技术有限公司北京中交国通智能交通系统技术有限公司 国家智能交通系统工程技术研究中心国家智能交通系统工程技术研究中心 孟春雷孟春雷20182018年年5 5月月 交通强国战略下公路智能化发展 交 通 强 国 十九大十九大 十三五现代综合交通规划十三五现代综合交通规划 交通控制网与智慧公路交通控制网与智慧公路 十九大十九大新时代中国特色社会主义新时代中国特色社会主义 质量和效率质量和效率 有没有有没有好不好好不好 社会主要矛盾 人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之 间的矛盾间的矛盾 十九大十九大 加快创新型国家建设，九提“科技” 创新是引领发展的第一动力创新是引领发展的第一动力，科技强国、质量强 国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国 十九大十九大 实体经济水平有待提高 互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合 十三五规划十三五规划供给侧改革供给侧改革 五位一体五位一体 经 济经 济 、 政 治政 治 、 文 化文 化 、 社 会社 会 、 生 态生 态 五个理念五个理念 创 新创 新 、 协 调协 调 、 绿 色绿 色 、 开 放开 放 、 共 享共 享 五大任务五大任务 去产能去产能、去库存去库存、去杠杆去杠杆、降成本降成本、补短板补短板 强国战略、科技创新、实体经济、美丽生活、主要矛盾 十三五现代综合交通运输体系发展规划十三五现代综合交通运输体系发展规划 总体目标：安全、便捷、高效、绿色现代综合交通运输体系总体目标：安全、便捷、高效、绿色现代综合交通运输体系 主要目标主要目标 网络覆盖加密拓展网络覆盖加密拓展 综合衔接一体高效综合衔接一体高效 运输服务提质升级运输服务提质升级 智能技术广泛应用智能技术广泛应用 绿色安全水平提升绿色安全水平提升 交通强国 安全、便捷、高效、绿色、经济安全、便捷、高效、绿色、经济 着力推动交通运输发展质量变革、效率变着力推动交通运输发展质量变革、效率变 革、动力变革革、动力变革 着力服务人民、服务大局、服务基层着力服务人民、服务大局、服务基层 着力建设人民满意交通着力建设人民满意交通 着力建设现代化交通着力建设现代化交通 四梁八柱四梁八柱 综合交通基础设施网络综合交通基础设施网络 运输装备运输装备 运输服务运输服务 创新发展创新发展 现代治理现代治理 开放合作开放合作 安全发展安全发展 运输支撑保障运输支撑保障 基础设施数字化、网联化、智能化，装备与设施协同基础设施数字化、网联化、智能化，装备与设施协同 交通强国 交 通 发 展 截至截至20162016年底，公路网总年底，公路网总里程达里程达469.63469.63万公里万公里。 以高速公路为骨架、普通公路为主体的公路网基以高速公路为骨架、普通公路为主体的公路网基 本形成。本形成。 二级及以上公路二级及以上公路60.1260.12万公里。万公里。 2016年高速公路突破13万公里 1996年2006年2010年 经过经过2020年发展快速成网年发展快速成网 智能交通发展现状智能交通发展现状 整体构想 跟踪起步 1995-2000 发展战略 体系框架 技术攻关 试点应用 2001-2005 面向特定应用 技术攻关 十三试点城市 34000亿美元 1.6亿辆（2007） 14000亿美元 0.9亿辆（2002） GDP：7900亿美元 车：0.36亿辆（1995） 典型突破 示范应用 2006-2010 区域ETC联网 北京奥运、上海 世博、广州亚运 信息化示范工程 集成服务 引领发展 2011-2015 ETC全国联网及 拓展应用 营运车辆监控 高速交通广播 110000亿 美元 2.79亿辆（2015） 新一代智能交通 体系框架 2016 至今 互联网+交通 体系框架研究 交通控制网 车路协同 111600亿 美元 2.9亿辆（2016） 交通智能化支撑交通智能化支撑 世界最大规模的交通运输基础设施网络运行 最大规模的人口日常出行和节日迁徙 最大规模的贸易运输和货物流转 智慧高速智慧高速 路侧智能基站为主抓手的信息化基础设施路侧智能基站为主抓手的信息化基础设施 完备的、扁平化、分级授权和安全的数据系统完备的、扁平化、分级授权和安全的数据系统 基于高精地图和定位技术，创新公路管理和服务的各种应用基于高精地图和定位技术，创新公路管理和服务的各种应用 基于通用移动终端的管理与服务。基于通用移动终端的管理与服务。 用户接收端 光 纤 网 智慧高速云中心 光纤网 用户接收端 用户接收端 北斗地基增强 监控大屏 接入认证视频管理存储管理 网络管理 应用服务 AC 无线控制器 路侧设备 -DSRC (5.8GHz) -Wi-Fi (2.4GHz、5GHz) -视频监控 -微波 数据融合与状态表达数据融合与状态表达重点车辆连续轨迹跟踪重点车辆连续轨迹跟踪车道级车辆轨迹车道级车辆轨迹 状态推演与策略评价 精细化道路养护、路政巡查 ETCETC ETCETC用户数：突破用户数：突破60006000万万 ETCETC车道数：车道数：2 2万条万条 非现金交易率：约非现金交易率：约35%35% 政府高度关注和支持 带动产业规模近200亿 社会反响良好 ETCETC拓展应用拓展应用 政府政府- -公交都市行动公交都市行动 开启世界上最大规模的城开启世界上最大规模的城 镇化进程镇化进程 形成形成密度较高、功能混用密度较高、功能混用 和公交导向的集约紧凑型和公交导向的集约紧凑型 的城市发展的城市发展模式模式 城市综合城市综合客运枢纽客运枢纽与城市公共交与城市公共交 通相衔接的综合客运枢纽通相衔接的综合客运枢纽 城市城市智能公交智能公交系统系统 快速快速公交运行监测公交运行监测系统系统 推广应用推广应用清洁能源公交清洁能源公交车辆车辆 出行出行- -大数据应用大数据应用 智慧交通云 交通信号灯 控制单元 | 智慧诱导屏 海量精准数据赋能交通信号灯 融合互联网+数据和传统数据 实时数据显示，联网交通云 支持手机和电脑端同时查看 | 智慧信号灯 2000万 日峰值订单 400+ 覆盖城市 140亿 日均定位数据 200亿 每日路径规划请求 4亿+ 平台用户 70TB 日新增轨迹数据 交通大数据+ 云计算+人工智能 手机手机&汽车导航汽车导航 7亿+用户 汽车导航前装市场份额 50% 综合交通综合交通 360+城市及高速路网 95%高速及城市道路覆 盖 月均200亿+公里驾驶覆 盖 近200万交通事件 开放出行平台开放出行平台 日均响应300亿次定位 请求 每10个智能设备中9个 用到出行服务 交通导航交通导航- -大数据大数据 交通导航数据交通导航数据 避堵路线推荐避堵路线推荐 热点商圈路况热点商圈路况 附近堵点播报附近堵点播报 节假日出行预测节假日出行预测 交通事件资讯交通事件资讯 施工养护信息施工养护信息 紧急救援信息紧急救援信息 积水地图积水地图 公路气象公路气象 7亿用户的出行选择亿用户的出行选择 网络安全网络安全 行业密码基础设施行业密码基础设施 业务密码基础设施业务密码基础设施 业务密码基础设施业务密码基础设施业务密码基础设施业务密码基础设施 省级业务密码基础设施省级业务密码基础设施 （含第三方含第三方） 市级业务密码基础设施市级业务密码基础设施 （含第三方含第三方） 直属局和地方局直属局和地方局 （含第三方含第三方） 其他交通运输领域密码其他交通运输领域密码 基础设施基础设施 交通运输行业密钥管理证书认证中心 行业唯一信任源政务根、设备根 国家网信办审查机构部推荐单位 2014年部批复行业密 钥管理和证书认证系 统正式开通服务 2016年国家密码管 理局批复接入国家 信任源 国家网信办审查机构部推荐单位 行业唯一信任源政务根、设备根 部分典型行业应用与服务 部分应用与服务外延 国产密码迁移 在线密钥服务 交通金融服务 设备认证服务 顶层标准 部门户网站 水运四级系统 行业网络安全分析 电子不停车收费系统 道路运输电子证件 城市公共交通一卡通 船联网 数字证书应用 工控系统安全 网络安全网络安全 高速公路智能化发展 面临的问题 智能 智慧 人工智能 面临的问题面临的问题 综合交通信息化建设仍存在亟待破解的短板问题。综合交通信息化建设仍存在亟待破解的短板问题。 统筹发展机制不健全统筹发展机制不健全 互联共享程度偏低互联共享程度偏低 数据分析应用不到位数据分析应用不到位 信息化基础设施亟待提升信息化基础设施亟待提升 市场机制不健全市场机制不健全 与与ITSITS发展的协调发展的协调 状态感知状态感知 信息发布信息发布 车路协同车路协同 能源供给能源供给 无线互联无线互联 公专结合公专结合 综合服务综合服务 系统的局限性系统的局限性 监控中心监控中心 与互联网融合与互联网融合 数据采集手段数据采集手段 通信网络覆盖通信网络覆盖 能源供给方式能源供给方式 系统有效性系统有效性 交通状态监测交通状态监测 结构监测结构监测 电力监控电力监控 设备监测设备监测 节能减排节能减排 交通状态监测交通状态监测 线圈、微波、交调线圈、微波、交调 视频视频 结构监测结构监测 桥梁、边坡、隧道桥梁、边坡、隧道 设备监测设备监测 数据、故障、维护数据、故障、维护 节能减排节能减排 新能源利用新能源利用 节能技术应用节能技术应用 节能效果节能效果 节能与经济节能与经济 高速公路智能化 创新方向 三维实景 高精地图 资产管理 设施安全 基础设施数基础设施数 字化字化 营运车辆协同 超高速无线网 智能路侧设施 路运一体化路运一体化 车路协同车路协同 信号覆盖 定位收费 应急救援 北斗高精度北斗高精度 定位应用定位应用 互动信息采集 多源信息融合 分析决策平台 大数据路网大数据路网 管理管理 移动支付 动静态充电 气象感知 车路协同安全辅 助 互联网互联网+路路 网服务网服务 测试区域 原型系统 新一代国家新一代国家 交通控制网交通控制网 试点主题试点主题重点但不限于以下六个方向重点但不限于以下六个方向 国内智慧交通国内智慧交通 新区智慧交通新区智慧交通 六大主题： 智慧设施网（三网合一） 管理决策大脑（大数据） 客货快捷服务 共享合作模式（政企合作） 车路协同创新发展 新一代智慧公路的愿景新一代智慧公路的愿景 传承传承交互交互融合融合实效实效 发展理念发展理念 对新一代控制网和智慧公路的理解与目标对新一代控制网和智慧公路的理解与目标 三大系统 控制网 智慧 公路 传统经典闭环控制 利用交通标志、 标线、诱导系统 实现车路、车车 互动 离散数据、孤立系统 数据融合、系统联动 跨部门协同、路网控制 传承、发展、创新传承、发展、创新 高度数字化、实时交互高度数字化、实时交互 对新一代控制网和智慧公路的理解与目标对新一代控制网和智慧公路的理解与目标 基础设施 数字化 传感网 超高速局 域网 互联网+路 网管理 大数据 人工智能 单向 交互 自主 众包+车联 + 自主 片面 互联 身份单一 众包数据 互联网化 管理动起来 监控 应急 养护 资产 出行 气象 走出监控大厅 海量数据可计算 历史经验、统计分析 人工智能、大数据分析 基础设施数字化基础设施数字化 高精度地图 三维可测实景 静态静态 基础设施基础设施 数字化数字化 边坡隧道结构状态 监测 基于能源互联网的 机电设施监测 动态动态 基础设施基础设施 状态感知状态感知 高精度基础空间数据库和 实景照片 道路线性里程数据 精确测量基础设施的尺寸 基础设施健康状态动态 管理 降低机电设施故障率 大数据预防性养护 结构健康状 态监测 能源互联网 机电状态监测 预防性养护 传统感知方式传统感知方式 交通状态全息感知交通状态全息感知 线圈、微波、视频监控等线圈、微波、视频监控等 提升传统 视频分析、激光车流量、视频分析、激光车流量、 收费收费OD 互联网众包互联网众包 导航、导航、手机信令手机信令、车联网、车联网 离散离散 精度低精度低 事件信息事件信息 截面流量、车型截面流量、车型 重点车辆信息重点车辆信息 施工养护信息施工养护信息 新型感知方式新型感知方式 光纤光纤车流量车流量、车路协同、车路协同等等 平均速度平均速度 旅行时间旅行时间 异常拥堵异常拥堵 融合 多源融合多源融合 互为补充互为补充 多维校准多维校准 全息感知全息感知 基于车路协同的综合信息服务基于车路协同的综合信息服务 车载收音机 FM 交通智慧能源供给系统交通智慧能源供给系统 电力电子自动化电力电子自动化 物联网感知物联网感知 先进传感先进传感 基于能源互联网的智慧供配电系统 远程远程 控制控制 本地本地 控制控制 生 产 端生 产 端、传传 输 端输 端、 消 费消 费 端 的 数 以 亿端 的 数 以 亿 计 的 设 备计 的 设 备、 机 器机 器、 系 统系 统 连接起来连接起来 以以“互联互联+智智 能能+实体创新实体创新” 的 理 念 力 争的 理 念 力 争 打 造 交 通 行打 造 交 通 行 业能源互联业能源互联 网生态链网生态链 电压可电压可 调、远调、远 程控制程控制 开放共享 技术 创 新 务实 技术技术 底层传感底层传感 数据处理数据处理 随时通信随时通信 信息安全信息安全 交互协同交互协同 共享共享 基础设施基础设施 通信通信 能源能源 数据数据 信息信息 开放开放 数据数据资源资源对象对象结果结果 政府数据发布政府数据发布政府数据开放政府数据开放 政府信息公开政府信息公开 政府信息资源政府信息资源 增值利用增值利用 知情知情有限利用有限利用自由利用自由利用 开放目的开放目的 数 据 层 数 据 层 信 息 层 信 息 层 开 放 层 面 开 放 层 面 务实务实 节能减排节能减排 大数据大数据 云计算云计算 交通流交通流 信息服务信息服务 资产管理资产管理 设备与数据的有效性设备与数据的有效性 情报板功率实测数据情报板功率实测数据 功率因数：功率因数：0