任务五 智慧高速公路

2023智能交通概论目录任务五

智慧高速公路我国智慧高速试点现状智慧高速公路应用场景及关键技术智慧高速公路的特征及技术体系认知智慧高速公路的发展背景应用案例32145一、认知智慧高速公路的发展背景智慧高速：

大数据、云计算、互联网、人工智能、北斗等新一代信息技术与高速公路行业深度融合，实现“建管养运”全业务的智慧化，实现路网承载力倍增，更加安全、更加高效、更加绿色。一、认知智慧高速公路的发展背景发展背景：公路是中国交通基础设施的重要组成部分，在满足中短距离货物和人员的需要方面具有无可替代的功能。与此同时，现代物流和快递行业的快速发展也使得公路货物的数量逐年增加，因此，我国公路行业的下游需求也在不断扩大，高速公路产业也在稳步发展。建设智慧高速公路，能够有效提升高速公路通行能力，满足我国经济发展的需求。一、认知智慧高速公路的发展背景高速公路发展面临问题01030204关键问题四：服务能力手段单一关键问题二：感知基础力量薄弱关键问题一：资产管理手段匮乏关键问题三：综合管控手段不足一、认知智慧高速公路的发展背景2019年9月中共中央国务院《交通强国建设纲要》加速新业态新模式发展：深化交通运输与旅游融合发展，完善高速公路服务区等交通设施旅游服务功能。大力发展共享交通，打造基于移动智能终端技术的服务系统，实现出行即服务。强化前沿关键科技研发：瞄准新一代信息技术、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科技前沿，加强对可能引发交通产业变革的前瞻性、颠覆性技术研究。大力发展智慧交通：推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。推进数据资源赋能交通发展。一、认知智慧高速公路的发展背景2020年8月交通部《关于推动交通运输领域新型基础设施的指导意见》打造融合高效的智慧交通基础设施：提升公路基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理数字化水平。深化高速公路ETC门架应用，推进车路协同等设施建设。在重点路段实现全天候、多要素的状态感知。鼓励应用公路智能养护设施设备、建设智慧服务区，促进融智能停车设施建设。助力信息基础设施建设：结合5G商用部署，推动交通基础设施与公共信息基础设施协调建设。提升交通运输行业北斗系统高精度导航与位置服务能力，完善综合交通运输数据中心，持续推动自动驾驶研发应用。一、认知智慧高速公路的发展背景《智慧高速公路建设总体技术要求》二、智慧高速公路的特征及技术体系技术特点：全面感知：具备对高速公路及沿线设施、承载车辆、运行环境、作业活动等进行全面、智能、实时、准确的感知能力，能够主动感知设施设备、交通环境、作业活动、交通流运行状况等，为后续的自主决策、瞬时响应和精准管控提供数据支撑。智能分析：具备对各种感知手段获取的群体信息与个体信息，历史信息与实时信息等多源信息，在一定准则下进行智能融合分析的能力，能够有助于识别异常，并支撑后续的自主决策。二、智慧高速公路的特征及技术体系协同运行：具备高速公路路段内不同业务之间，高速公路路段之间，高速公路与普通道路之间，高速公路与载运工具之间，高速公路与交通参与者之间实现互联与协同联动的能力，有助于提升管理效率和服务水平。自主决策：具备利用机器学习技术开展高速公路异常事件自主学习的能力，针对高速公路运行异常进行实时运算，精准推测发展轨迹和结果，快速提出最有行动方案的能力，全面提升高速决策水平。二、智慧高速公路的特征及技术体系瞬时响应：具备实时感知应急事件的发生、迅速判断应急事件的级别、瞬时生成详细处置方案、快速调动应急处置的资源的能力，全面提升高速公路的应急处置水平。精准管控：具有高速公路全面的感知能力和路网异常运行的识别能力，具备主动开展路段级、车道级、车辆级精准化管控的能力，全面提升高速公路的管控水平，保障高速公路的安全、有序、畅通运行。二、智慧高速公路的特征及技术体系技术体系：建设“三网合一”智能基础设施和云边端协同的云控平台。“三网合一”智能基础设施是指高速公路网、感知通信控制网、绿色能源网三个网络化基础设施叠加融合所行车的高速公路基础设施。云边端协同是指云（云控平台）、边（边缘计算设施）、端（路侧设施）三个层次协同运行。三、智慧高速公路应用场景及关键技术1、全要素感知

全要素感知包含公路主体及附属设施监测、交通运行状态监测和公路气象环境监测，主要是融合应用多种监测设备实现人、车、路、环境的状态感知，为全方位服务、全业务管理、车路协同与自动驾驶提供数据支撑。三、智慧高速公路应用场景及关键技术2、全天候通行

设置全路段精准感知系统

实施夜间行车诱导；雾天行车诱导

建设智能消冰除雪系统。三、智慧高速公路应用场景及关键技术3、全过程管控

全业务管理能面向公路全寿命周期实现建设管理、运行监测、应急指挥、养护管理、收费管理、决策支持等主要功能，相关功能可集成至云控平台。通过数字模型实现道路状态监控、设备管理、场景仿真，为道路后续运行、改进和维护提供精准、实时、个性化的决策，实现道路系统全生命周期管理。三、智慧高速公路应用场景及关键技术4、全方位服务

车道级服务自由流收费出行信息发布智慧服务区……三、智慧高速公路应用场景及关键技术5、车路协同与自动驾驶“聪明的车”+“智慧的路”，即车路协同式自动驾驶是高速公路实现自动驾驶的可行路径。三、智慧高速公路应用场景及关键技术关键技术：1、毫米级微波雷达

在高速公路、公路隧道、高速收费站、城市路口等多个业务场景中，特别是在雨雪雾霾等恶劣天气条件下，通过毫米波雷达波束获取道路交通车流、人员等目标的相对距离、速度、角度及运动方向等物理信息，对目标进行分类和跟进。具有穿透雨雪烟雾、不受光线和光照影响、测量精度高、探测距离远的特点，具备全天候全域探测和多目标连续跟踪能力。2、车路协同

车路协同系统采用５Ｇ、云计算、大数据、物联网、人工智能等先进信息技术手段，实现车路、车车之间的实时动态信息交互，目标是通过协同人、车、路与环境，保障交通安全，提高交通效率，构建高效、环保、安全的道路交通体系。车路协同技术是智慧高速系统的有机组成部分，是未来智慧高速的重要发展方向。三、智慧高速公路应用场景及关键技术3、数宇孪生技术

数字孪生技术通过前端海量感知设备对数据进行采集，对源数据进行融合分析，以GIS地理信息图像为基础，通过高分辨率大屏显示环境，整合高速公路外场设备、道路信息、数据等资源，以可视化的方式将高速公路交通运行状况、突发事件、设备运行情况等通过“一张图”的方式呈现，为建设、运营、服务全生命周期的场景应用提供统一服务。4、边缘计算

边缘计算的出现使得在边缘可以进行更多的数据处理，从而减少向云侧传输信息，既能大大减少传输到云侧的网络流量和相关成本，也能保证数据传输效率。还能通过中心云对边缘设备进行配置、部署和运维，并能够根据设备类型和场景分配智能的能力，从而让智能在云和边缘之间合理分配和流动，促进资源的有效利用。四、我国智慧高速试点现状试点方向试点省份试点路段建设思路基础设施数字化北京、河北、河南、浙江延崇高速(北京)、京雄高速(河北)、机西高速(河南)、杭州绕城西复线(浙江)公路设施资产动态管理系统；基础设施智能监测传感网；路运一体化车路协同北京、河北、广东延崇高速(北京)、京雄高速(河北)、广乐高速(广东)路侧系统智能化升级；5G/5.8G无线通信技术；探索路侧智能基站应用；北斗高精度定位综合应用江西、河北、广东昌九高速(江西)、京雄高速(河北)、广乐高速(广东)建设北斗高精度基础设施；高速公路收费应用研究；应急救援一体化管理系统：基于大数据的路网综合管理福建、河南、浙江、江西大数据中心(福建)、机西高速(河南)、杭州绕城西复线(浙江)、昌九高速(江西)智能化管理决策平台；运行监测和应急反应能力；互动式现场信息采集；路网运行监测系统建设；互联网+路网综合服务吉林、广东珲乌高速(吉林)、广乐高速(广东)不停车移动支付技术；服务区增值服务；高速公路动态充电示范；精准气象感知及预测；新一代国家交通控制网江苏、浙江常州城市路(江苏)、杭州绕城西复线(浙江)城市公共交通及复杂交通；安全辅助驾驶、车路协同；封闭测认区和开放测试区四、我国智慧高速试点现状主要涉及的智慧亮点：基础设施数字化车路协同创新应用服务区智慧管理与服务基于大数据路网综合管理与服务便捷精准的信息发布北斗高精度定位应用新能源及无线充电五、应用案例江苏省智慧高速建设试点工程五、应用案例《江苏智慧高速公路应用技术研究与工程示范》主要开展八大专题研究：

开展“江苏省智慧高速公路建设规划”专题研究，明确江苏省智慧高速公路的分级标准和分阶段建设目标，提出和自动驾驶车辆L0-L5级相匹配的智慧公路基础设施发展阶段体系，从顶层谋划江苏省智慧高速发展路径及发展方向。

开展“智慧高速细颗粒度全景感知体系与基础设施数字化关键技术”专题研究，提出智慧高速公路路侧设施设备布设原则，同时考虑面向未来车路协同自动驾驶的智能路侧设备一体化布设方法，以全面地将高速公路运行状态、道路环境、基础设施状态数据相融合，为驾驶人员、车辆及道路管理提供数据服务支撑，五、应用案例

开展“基于新一代通信技术智慧高速出行服务关键技术”专题研究，明确5G基站布设方案，探索5G技术在智慧高速中的应用如保障路侧设施设备数据高效传输等，研究基于移动互联网和车载ETC终端的公众信息精准发布单元，为用户不间断提供交通基础设施状况、交通诱导、安全预警等信息。

开展“智慧高速车道级饱和流量管控关键技术”专题研究，提出基于路段通行能力最优的动态车道低偏离度限速控制方法，通过匝道流量控制、动态可变车道级限速控制、应急车道控制等措施，在保证道路行车安全的前提下，有效提高部分路段通行能力和通行效率。五、应用案例

开展“基于动态收费智慧高速通行保障关键技术”专题研究，基于ETC收费体系构建差异化收费体系，在流量大饱和度高的区段实施高峰通行高费率，流量小饱和度低的区段实施平峰通行低费率的效果，诱导对于价格敏感性高的车辆的行驶路径，实现路网流量均衡的效果。

开展“货车专用道及货车自动驾驶关键技术”专题研究，设置自动驾驶车辆专用车道，探索货车自动驾驶