2021智慧公路建设解决技术典型案例汇编(58页).pdf
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2024-07-01
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1、 江苏省智慧公路建设技术典型案例 2021 年 11 月 目目 录录 一、一、智能感知智能感知.1 1.1 公路主体及沿线设施感知.1 1.1.1 道路状态感知.1 1.1.2 桥梁状态感知.6 1.1.3 沿线设施状态感知.8 1.2 交通运行状态感知.10 1.2.1 行人/非机动车过街感知.10 1.2.2 交通参数感知.11 1.2.3 交通事件感知.12 1.3 公路气象环境感知.14 二、二、智能管控智能管控.15 2.1 数字化设计.15 2.2 智能化建造.17 2.2.1 智慧工地.17 2.2.2 智慧梁场.19 2.3 科学化养护.20 2.3.1 路面养护.20 2.32、.2 桥梁养护.21 2.3.3 隧道养护.23 2.4 全路网管理.24 2.4.1 监测预警.24 2.4.2 智联调度.26 2.4.3 智慧决策.27 三、三、智能服务智能服务.28 3.1 出行安全服务.28 3.1.1 雾天行车诱导.28 3.1.2 智能消冰除雪.30 3.1.3 车辆汇流预警.32 3.1.4 行人/非机动车过街提醒.33 3.2 通行效率服务.35 3.2.1 交叉口信号优化.35 3.2.2 洞口定向应急广播.36 3.2.3 准自由流收费.37 3.2.4 饱和流量动态交通流管控.38 3.2.5 入口匝道管控.39 3.3 智慧服务区.40 3.3.1 3、智慧停车.40 3.3.2 集约型灯杆.41 3.3.3 智慧厕所.42 3.3.4 新能源充电.43 3.4 车路协同自动驾驶.45 四、四、基础支撑基础支撑.47 4.1 融合通信.47 4.2 设施供电.48 4.3 数据中台.49 4.4 云控平台.50 4.5 信息安全.51 4.6 智能运维.52 附件:示范工程情况介绍附件:示范工程情况介绍.53 1 一、一、智能感知智能感知 1.1 公路主体及沿线设施感知公路主体及沿线设施感知 1.1.1 道路状态感知道路状态感知 1.1.1.1 路面荷载监测路面荷载监测 主要功能主要功能 基于物联网、机器视觉等技术,实现路面荷载数据采集、统计4、分析以及超载超限车辆车牌和照片的自动取证。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,针对道路交通流量大、货车占比高的特点,在直湖港大桥和滨湖路段布设 2 套动态称重系统,通过布设称重控制器、感应线圈、称重传感器等,实时获取车辆的轴数、轴重、轴距、速度、所在车道等信息。路面荷载监测路面荷载监测布局示意图布局示意图 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对道路交通流量大、货车占比高的特点,在上行方向 K15+180 和下行方向 K15+420 各布设 1 套动态称重系统,感知车辆总质量和轴载质量等;在动态称重系统下游 5 米处每个车道上方布设 1 套检测抓拍系统5、(含 1 套高清摄像机和 1 台测速雷达),感知车辆车牌、车型、车速等数据;在检测抓拍系统下游 20 米处布设 1 套可变情报板,发布超载超限车辆信息。2 超载超限检测系统布设示意图超载超限检测系统布设示意图 超载超限检测实施效果超载超限检测实施效果 实施效果实施效果 通过路面荷载监测可有效获取交通流量、通行速度、车辆质量等数据,为路面结构演变推断提供路面荷载数据支撑;同时实现超载、超速车辆自主识别,为非现场执法提供证据链。推广建议推广建议 路面荷载监测适用于重载交通流量大的路段,可采用动态称重系统与检测抓拍系统、可变情报板结合的方式,满足公路养护和非现场执法需求,为公路养护决策提供数据支撑,6、宜根据道路限速情况调整动态称重系统、检测抓拍系统和可变情报板的间距。3 1.1.1.2 路面病害路面病害监测监测 主要功能主要功能 基于机器视觉、雷达检测等技术,实现路面裂缝、坑塘、车辙、拥包等病害实时监测。应用案例应用案例 案例 1:五峰山未来高速示范工程,针对探地雷达图像效果不佳、病害识别精度有限的特点,在 K28+286K28+463(共 177 米)半幅路的基层添加铁氧体材料,提升探测雷达图像识别效果。基于铁氧体电磁感知增强技术,主动调节基层电磁特性,增强电磁响应敏感度,如同给路面“喝造影剂”,基层内部缺陷识别效果得到明显提升。未添加铁氧体未添加铁氧体的的探地探地雷达图雷达图像像 添加7、铁氧体添加铁氧体的的探地探地雷达图像雷达图像 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对道路交通流量大、货车占比高的特点,在重点路段与信号灯共杆布设 1 台高清摄像机,利用机器视觉技术,采集路面图像信息,通过后台分析自主识别路面上的裂缝、车辙、坑槽、沉陷等病害内容,实时监测路面病害状况。路面病害监测设备安装路面病害监测设备安装 路面病害监测效果路面病害监测效果 4 案例 3:常州 S122 养护工程,针对道路竣工时间久、路面病害多的特点,在路面病害多发路段创新应用病害检测机器人,结合机器视觉与雷达设备,实现对表观病害和结构病害数据全覆盖、全断面的同步采集,病害定位精度可达 3-5厘米8、,同时自动精准拼接表观病害和结构病害,形成三维立体数据,通过多维度融合分析,准确判断病害成因。病害检测机器人病害检测机器人 路面病害检测效果路面病害检测效果 实施效果实施效果 基于铁氧体电磁感知增强技术的路面病害监测,可有效提升路面基层结构病害的识别精度;基于固定摄像机的路面病害监测,可最大程度复用已有视频监控资源,提升路面表观病害的监测能力;病害检测机器人可利用移动检测和数据拼接分析优势,实现路面表观病害和结构病害厘米级监测,达到降本增效的目的。推广建议推广建议 基于铁氧体电磁感知增强技术的路面病害监测,宜选用天然磁铁矿铁氧体,适用于新建、改扩建公路沥青路面基层;基于固定摄像机机器视觉的路面9、病害监测,适用于路面养护需求高、沿线布设感知设备的已建运营公路;路面病害检测机器人,可同步检测道路表层病害及结构病害,适用于竣工时间久、路面病害多的已建运营公路。5 1.1.1.3 路基沉降监测路基沉降监测 主要功能主要功能 基于卫星遥感技术,采用多光谱/高光谱相机等传感器,实现大范围、高精度、连续空间沉降监测。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对沿线土质以软土为主、地下水较为发达、路基存在沉降风险的特点,结合 Sentinel(哨兵)-1A 和 Sentinel(哨兵)-1B 卫星的雷达系统,以及高分辨率光学卫星,对全线 19.64 公里的路网实施监测,通过智能10、数据处理平台对遥感数据进行处理、比对,实现地表沉降实时监测分析。工作原理图工作原理图 基于卫星遥感技术基于卫星遥感技术的的路基沉降监测效果路基沉降监测效果 实施效果实施效果 基于卫星遥感技术,可以通过不同时间窗的沉降监测数据,有效实现监测区域地表总形变量、平均月形变量、总形变面积、形变面积变化趋势等与沉降相关的形变量分析,从量化角度直观展示沉降程度。推广建议推广建议 基于卫星遥感技术的路基沉降监测具有范围大、适应性强等特点,适用于里程长、监测范围广的公路,尤其是地质条件不良、地下水系发达、货车占比较高等需重点监测的公路。但是连续高频率监测成本较高,对公路养护投资有一定的挑战。6 1.1.2 桥11、梁桥梁状态感知状态感知 主要功能主要功能 基于物联网、机器视觉等技术,实现桥梁结构应力、桥梁变形、结构裂缝、环境腐蚀、交通荷载和结构温度等数据的实时监测。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,由于道路交通流量大、货车占比高,桥梁安全运行存在隐患,在直湖港大桥实施桥梁健康监测,布设 16 个结构变形传感器、48 个结构应力传感器、12 个吊杆索力传感器、2 个温湿度传感器以及 4 车道称重传感器,实时感知桥梁应力应变、结构变形、吊杆索力等。基于无人机+机器视觉技术实现桥梁病害的智能化检测,重点针对人工难以观测的裂缝、受损等病害进行检测,具体包括 3 类:桥梁上部承重桥12、台受损状况、桥身结构缝变形以及桥体(含表面)凹坑。桥梁健康监测示意图桥梁健康监测示意图 桥梁健康监测效果桥梁健康监测效果 基于无人基于无人机的桥梁病害智能化检测示意图机的桥梁病害智能化检测示意图 基于无人机的桥梁病害智能化检测效果基于无人机的桥梁病害智能化检测效果 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,结合上跨沪武高速桥梁和常浒河桥的健康监测需求,在上跨沪武高速高架钢箱梁桥内部安装 6 类传感器 67个,其中温度传感器 10 个、振动传感器 5 个、变形传感器 12 个、位移传感器 8个、应变传感器 30 个、腐蚀传感器 2 个。基于物联网技术实时监测桥梁运行数据和关键结构病害状况。13、在常浒河桥下方布设 1 台摄像机,基于机器视觉技术,7 采集桥梁外表面图像信息,实时监测桥梁表面裂缝、坑槽等表观病害。钢箱梁桥桥梁健康监测设备安装示意图钢箱梁桥桥梁健康监测设备安装示意图 钢箱梁桥桥梁健康监测效果钢箱梁桥桥梁健康监测效果 常浒河桥桥梁病害监测设备安常浒河桥桥梁病害监测设备安装装 常浒河桥桥梁病害监测效果常浒河桥桥梁病害监测效果 实施效果实施效果 基于物联网技术的桥梁健康监测可实时监测桥梁关键断面、关键节点结构性能及环境作用等数据,预警信息可同步传送至智慧公路平台,提醒管理人员及时采取措施,避免桥梁健康状态持续恶化;基于无人机的桥梁病害检测可高效识别桥梁结构关键部位的裂缝、破损等14、表观病害,在光线条件良好、拍摄高度 810米的情况下,准确率可超过 80%;基于固定摄像机的桥梁病害监测可高效识别桥梁结构关键部位的裂缝等表观病害。推广建议推广建议 基于物联网技术的桥梁健康监测,宜在桥梁关键断面、关键节点布设结构变形传感器、结构应变传感器、静力水准仪等设备,实时监测桥梁应力、应变等参数,适用于新建、改扩建及已建运营阶段的“三特”(特大、特殊结构、特别重要)桥梁。基于机器视觉的桥梁病害监测可通过无人机、固定摄像机等,实现桥梁上部、桥身、下部等人工难以到达位置的表观病害监测,适用于已建运营桥梁。8 1.1.3 沿线设施状态感知沿线设施状态感知 主要功能主要功能 基于物联网、机器视15、觉等技术,实现公路沿线机电设施异常、交通安全设施损毁等异常状态的实时监测。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,由于道路沿线机电设施众多,结合设施运维需求,全线共配置 62 套智能机箱,基于物联网技术实时监测外场机电设施的通信、供电、防雷、门控、温湿度等信息,并将异常信息类型和设备位置发送至后台管理系统预警。智能机箱智能机箱 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,由于地面层平面交叉口多、沿线设施密集,结合设施养护需求,在养护车上安装移动视频采集设备。通过移动视频采集设备采集全线视频数据,在后台进行特征归纳、图像信息获取、机器视觉分析,实现标牌、监控、信号灯16、等设施图像和坐标的自动化获取,并分析设施损毁情况。移动视频采集设备安装示意移动视频采集设备安装示意 移动视频采集设备采集效果移动视频采集设备采集效果 实施效果实施效果 基于物联网技术的机电设施状态感知可实时感知设施通信、供电、防雷、门控、温湿度等信息,实现设施异常的快速发现、快速定位、快速排障,形成完整的故障闭环处理流程,减少运维成本;基于机器视觉技术的沿线设施状态感知可 9 100%采集标牌、监控、信号灯等设施照片、位置等信息,实现设施自动排查、自动运维,减少运维成本。推广建议推广建议 基于物联网的机电设施状态感知宜采用智能机箱,适用于新建、改扩建及已建运营公路;基于机器视觉的沿线设施状态感17、知宜采用移动视频采集设备,适用于已建运营公路。10 1.2 交通运行状态感知交通运行状态感知 1.2.1 行人行人/非机动车过街感知非机动车过街感知 主要功能主要功能 基于雷达、机器视觉等技术实时监测进入指定区域的行人/非机动车。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,沿线共有非信控交叉口 32处,行人过街存在安全隐患,选取 3 处非信控交叉口安装行人驻留检测系统,通过微波检测器、毫米波雷达等设备对过街行人进行实时监测。案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,沿线村镇密集,具有交通流量大、重载车辆占比高、易发生交通事故的特点。在沿线 20 个信号控制交叉口共安18、装 40 台摄像机,正对人行横道,基于机器视觉技术实时识别过街行人。行人过街感知设备行人过街感知设备 行人过街感知效果实施效果行人过街感知效果实施效果 实施效果实施效果 行人/非机动车过街感知可通过路侧感知设备实时、准确地采集过街行人与非机动车信息,为行人与非机动车过街预警提供数据支撑。推广建议推广建议 行人/非机动车过街感知适用于沿线村镇密集、交叉口环境复杂、重载车辆占比高、视线视距不良的干线公路路段,尤其是非信控交叉口。行人过街感知行人过街感知 11 1.2.2 交通参数感知交通参数感知 主要功能主要功能 基于视频、雷达等技术,采集交通量、车速、占有率、轴载、车辆类型等交通参数,支持按车道19、统计交通参数信息。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,由于道路交通流量大,在地面层和高架层车道上方悬臂安装监控视频95套(其中高架层68套,地面层27套),在交通瓶颈的上游和快速路路段上下匝道分流处布设 20 套微波检测器。利用监控视频和微波检测器实时获取车辆轮廓参数(长和宽)、车辆平均速度、车头时距、时间占有率、空间占有率、交通量、车辆类型等。交通参数感知设备交通参数感知设备 交通参数感知效果交通参数感知效果 实施效果实施效果 基于监控视频、微波检测器等感知设备可准确获取公路各车道交通参数,实现公路关键路段交通参数采集,为路网管理、公众服务等提供数据支撑。推广建议推20、广建议 交通参数感知宜采用监控视频和微波检测器共杆布设的方式对交通参数进行检测,适用于交通流量大、货车占比高、路网安全管理要求较高的重点路段和节点。12 1.2.3 交通事件感知交通事件感知 主要功能主要功能 基于机器视觉技术,对交通事故、交通拥堵、违法设摊、打谷晒场、抛洒物等公路事件实现自动检测。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,针对道路交通流量大、事故风险高的特点,在事故多发、交通环境复杂路段和交叉口共布设 40 处枪球联动摄像机、18 处固定摄像机,对交通拥堵、交通事故、违法设摊、抛洒物、道路施工等事件进行实时检测。交通事件感知设备交通事件感知设备 抛洒物21、事件检测抛洒物事件检测效果效果 案例 2:G524 常熟段智慧公路示范工程,针对道路分合流节点多、部分路段易发生事故的特点,在地面层和高架层车道上方悬臂上安装监控视频 95 套,其中高架层 68 套,地面层 27 套,通过系统后台分析自主识别交通事件。交通事件感知设备交通事件感知设备 交通事件感知效果交通事件感知效果 实施效果实施效果 在能见度较好、无背光或强反光、目标可辨识的情况下,基于机器视觉的交通事故、交通拥堵等事件检测平均准确率达到 95%以上,违法设摊、道路施工等事件平均准确率达到 90%以上。13 推广建议推广建议 基于机器视觉的交通事件感知可利用已有视频监控,采用前端采集、后端分22、析的架构,适用于交通流量大、事故发生率高的重要路段和节点。14 1.3 公路公路气象气象环境环境感知感知 主要功能主要功能 基于物联网、遥感等技术,对能见度、空气温湿度、风速风向、路面温度、路面状况(干燥、潮湿、积水、结冰、积雪)等指标进行实时监测。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,结合历年气象分析和事故数据,在惠运大桥布设 1 套全要素气象监测器和 1 套路面状态检测器,实时监测能见度、空气温湿度、风速风向、路面温度等数据,并将监测数据发送至后台系统。系统融合分析监测数据及气象部门数据,实现灾害性天气的实时监测和短临预报、预警。案例 2:G524 常熟段智慧公23、路科技示范工程,公路沿线水系发达、冬季易产生结冰、团雾等恶劣天气,在地面层布设 1 套全要素气象监测器,实时监测空气温湿度、风向风速、能见度等气象数据,在高架层布设 2 套路面状态检测器,检测路面结冰、积水等数据。全要素气象全要素气象监测监测器器 气象监测原理图气象监测原理图 实施效果实施效果 公路气象环境感知可实现气象环境变化、路面积水结冰等情况的实时监测预警,将信息及时传送到后台系统,为公路、交管部门开展针对性管控提供决策依据,为雾天行车诱导、智能消冰除雪等系统提供数据支撑。推广建议推广建议 公路气象环境感知适用于易发生雨雾、结冰等现象的路段,主要是靠近湖泊、河流等易发生团雾的路段,以及高24、架桥梁等易发生积雪结冰的路段。15 二、二、智能管控智能管控 2.1 数字化设计数字化设计 主要功能主要功能 基于 BIM 技术,快速生成三维模型,实现图纸审核、方案模拟、成果展现、碰撞检查、施工组织与交通组织等功能。应用案例应用案例 案例 1:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,为提高信息化与智能化施工水平,依据桥梁主体设计图纸,搭建整桥 BIM 模型,并在施工过程中根据设计变更及现场技术资料更新 BIM 模型,实现由二维 CAD 图纸向三维信息模型的转变,提升施工可视化程度。同时通过无人机航拍激光扫描,结合二维设计图纸绘制 BIM 模型,实现三维碰撞检查、场布模型搭建、施工组织与交通组织25、等功能。BIM 应用点位应用点位 BIM 实施效果实施效果 案例 2:南京 S126 智慧公路示范工程,具有工程规模大、多专业交叉的特点。在工程可行性研究阶段,基于 BIM+GIS 进行方案分析,将路线多方案汇总在同一个界面中进行直观比较,支持多个方案快速切换及微调;在设计阶段,基于 BIM 技术开展正向设计,实现数字化交付,将设计阶段数据信息传递至施工养护阶段;在施工阶段,基于 BIM 技术实现图纸校核、现场数字化布置、工程量复核、工程进度计量和施工工序模拟等。S126 智慧公路智慧公路 BIM 数字化建模数字化建模 16 实施效果实施效果 数字化设计可通过方案数字模拟及场景数字化呈现,有效26、提升设计、施工、管理等各方的沟通效率;基于 BIM 正向设计开展精细化力学分析,有效提高桥梁、隧道、互通等复杂基础设施设计质量;通过数据信息立体化加载,实现全生命周期数据资产共享。数字化设计在提高经济效益、优化安全管控、缩短建设工期等方面发挥了重要作用。推推广建议广建议 基于 BIM 的数字化设计可提升公路工程可视化程度及数据传递能力,适用于新建及改扩建公路工程,宜针对桥梁、隧道等重要基础设施推广应用。17 2.2 智能化建造智能化建造 2.2.1 智慧工地智慧工地 主要功能主要功能 基于移动互联、人工智能、物联网、云计算、大数据、虚拟现实等技术,聚焦工程施工现场,紧紧围绕人、机、料、法、环等27、关键要素,全面采集各环节信息,建立信息共享和协同管理机制,实现科学监管、辅助决策等功能。应用案例应用案例 案例 1:G344 盱眙淮河大桥改造工程,具有桥梁跨径长、基坑深等特点,在智慧工地建设过程中,利用桥梁防碰撞预警技术,保证桥梁施工区域人员、设备和通航船只的安全;基于视频监控数据,通过 AI 智能抓拍技术,实现安全违规作业的自动识别预警与处置闭合。智慧工地智慧工地系统系统界面界面 案例 2:S420 金湖段建设工程,通过双 GPS 高精定位技术,实现压路机无人驾驶和施工机械 3D 控制,提高路基的施工精度和效率;利用基于多参数预测的智能压实技术,实现路基压实质量的实时监测;通过物联网技术,28、实现软基处理过程中关键参数的实时监控和成桩质量的智能评价。无人驾驶无人驾驶压路机压路机 18 案例 3:S126 南京段改扩建工程,建有马家店、牛首山等多条隧道,具有隧道施工工艺复杂、断面形式多样的特点。在智慧工地建设过程中,通过基于图像识别的隧道超欠挖监测技术,实现隧道超欠挖的实时监测及工程量统计;通过近场空间定位技术,实现隧道内部机械设备的实时高精度定位,保证机械设备的安全。实施效果实施效果 智慧工地应用形成了“现场可视、数据可查、进度可知、质量可控、安全可防、违规可纠、预警可报、全程可溯、效益可增、模式可行”的管理模式,全面提升了工程建设质量和安全管理水平,确保进场材料 100%合格,试29、验数据真实有效,拌和生产无废料,施工过程可追溯;响应了工程建设节能减排的要求,可节约用水、燃油,平均每公里施工可减少碳排放约 500 千克。推广建议推广建议 智慧工地应根据江苏省交通运输厅印发的 加快推进公路水运工程智慧工地建设实施意见及省交通运输厅公路事业发展中心关于加快推进普通国省道智慧工地建设的实施意见进行推广应用,适用于新建及改扩建公路工程。19 2.2.2 智慧梁场智慧梁场 主要功能主要功能 基于物联网、人工智能等技术,实现预制构件自动化生产、预制构件信息跟踪、全流程质量管理、人员管理、视频监控、环保监测等功能。应用案例应用案例 案例:南京 S126 智慧公路示范工程,面向工程规模大30、预制构件多的工程建设管理需求,在云矿山附近建设智慧梁场,占地面积约 250 亩。梁场到安装现场运距约 5 公里,可实现小箱梁、立柱、盖梁、叠合预制板集中生产。智慧梁场系统可监测生产进度、每日生产数量,同时进行人员管理、设备管理、物料管理、质量管理、安全管理和生态环保管理等。智慧梁场智慧梁场系统界面系统界面 实施效果实施效果 智慧梁场可实现从“人机料进场”到“构件成品出厂”再到“桥梁现场”的闭环管理,通过产能匹配分析、蒸汽养护等技术,极大地提高了产梁速度,为桥梁快速施工提供了保障。推广建议推广建议 智慧梁场可全面提高预制构件生产和管理水平,适用于有预制构件的新建及改扩建公路工程。20 2.3 31、科学化养护科学化养护 2.3.1 路面养护路面养护 主要功能主要功能 基于移动互联网、大数据等技术,实现路面病害统计、路面养护决策和智能养护施工等功能。应用案例应用案例 案例:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,针对交通流量大、货车占比高、路面养护压力大的特点,在智慧公路一体化监测与决策平台中建设养护决策功能模块,实时接入养护巡查终端采集的路面病害数据,实现基于地图的公路病害管理、病害处置详情跟踪、养护决策结果展现等功能。实施效果实施效果 路面养护管理可实现路面病害和技术状况的动态分析,支撑建立养护决策动态调整机制,实现养护频次监管、养护规模分析、养护时段调控等,促进精细化养护管理。推广建议32、推广建议 路面养护管理主要适用于交通流量大、货车占比高、管养需求大的公路,尤其是已建运营公路。养护决策功能模块养护决策功能模块 21 2.3.2 桥梁养护桥梁养护 主要功能主要功能 基于物联网、大数据等技术,实现桥梁健康状态实时监测、异常预警、养护决策等功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,在智慧公路一体化监测与决策平台中建设全息感知功能模块,基于智能感知采集的应力应变、结构变形、吊杆索力等桥梁健康监测数据,实现状态查询、统计分析、异常预警等功能。案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对高架钢箱梁上跨沪武高速的特点,基于智能感知采集的桥梁健康监测数33、据,系统可实现工作状态统计、传感器状态实时监测、告警统计、传感器类型统计、腐蚀计腐蚀评估等功能,可按 5 分钟、1 小时、1 天、1 月进行统计分析、可视化展示,对监测参数突破阈值的情况实现实时预警。桥梁健康监测工作原理示意图桥梁健康监测工作原理示意图 桥梁养护系统实施效果桥梁养护系统实施效果 实施效果实施效果 桥梁养护管理可基于桥梁健康监测数据,实现桥梁状态查询、统计分析、异常预警等功能,及时发现桥梁损伤,确保桥梁安全。桥梁桥梁健康监测系统健康监测系统 22 推广建议推广建议 桥梁养护管理适用于“三特”(特大、特殊结构、特别重要)桥梁的动态实时监测和养护决策支撑。23 2.3.3 隧道养护隧34、道养护 主要功能主要功能 基于 BIM、大数据等技术,实现隧道监测信息展示、基础数据管理、隧道检测管理、隧道评定管理、日常养护管理等功能。应用案例应用案例 案例:苏锡常南部高速智慧隧道示范工程,针对太湖隧道建设规模大、安全风险较高的特点,建设太湖隧道综合养护管理系统。系统基于 BIM、大数据等技术,实现混凝土应变、张合量、竖向沉降、水平错台、接缝渗透等数据的实时监测预警,开发涵盖日常巡查、经常检查、定期检查、专项检查等在内的隧道检测管理功能,提供隧道评定、隧道病害、日常养护、维修构件数量分布等的综合分析与展示功能。苏锡常南部高速智慧隧道养护管理系统苏锡常南部高速智慧隧道养护管理系统界面界面 实35、施效果实施效果 隧道养护管理通过实时监测预警、隧道检测管理等,有效优化了养护作业流程,降低了隧道巡检、养护的人工成本,解决了隧道大量隐蔽结构养护困难问题,扭转了主动养护难以实现的困境,同时可形成长大隧道的养护措施库,为后续隧道养护作业提供了数据支撑。推广建议推广建议 隧道养护管理适用于长大山岭隧道、水下隧道、城市隧道等安全风险大、养护成本高、养护内容多的隧道。24 2.4 全路网管理全路网管理 2.4.1 监测预警监测预警 主要功能主要功能 基于大数据、虚拟仿真等技术,融合气象、交管等部门及互联网数据,实现交通运行状态分析、交通事件实时预警等功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智36、慧公路示范工程,在智慧公路一体化监测与决策平台中设置路网事件功能模块,实现交通运行状态分析、交通事件实时预警。同时利用微观交通仿真技术,实现基于 BIM+GIS 的交通场景再现、交通参数短时预测和交通状态动态推演,可快速查看 15 分钟、30 分钟后的交通运行状态,实现交通拥堵预警并生成诱导管控方案。交通仿真交通仿真效果效果 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,建设交通运行状态监测系统,利用智能感知、数据交换平台获取的数据,形成道路交通运行状况评价基础性指标、特征性指标、综合性指标,可按指定时间段、指定统计单位,计算出指定地点交通流数据的时间分布特征和变化趋势,以图形、表格的形式直37、观显示。交通态势展示交通态势展示 交通事件处理交通事件处理实施效果实施效果 25 实施效果实施效果 交通运行状态分析、交通事件实时预警、交通场景再现、交通参数短时预测、交通状态动态推演等技术,为路网管控提供数据决策支撑,提升路网管理的科学性和精准性。推广建议推广建议 基于大数据、虚拟仿真的交通运行监测预警,适用于交通流量大的新建、改扩建及已建运营公路,满足公路交通运行监测、预警及预测、路网管理、评估与优化需求。26 2.4.2 智联调度智联调度 主要功能主要功能 基于卫星定位技术,根据事件发生地点、事件性质、事件规模、事件级别等信息,配置所需各类应急物资、装备、救助力量等,实现事件发现、确认、38、处置、分析全流程记录。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,建设基于卫星定位技术的救援车辆定位系统,实现车辆位置监测、车辆轨迹跟踪、车辆轨迹回溯等功能,实现全路段视频调用、救援车辆调度和轨迹实时跟踪,对 6 个月内车辆轨迹、事件信息进行回看、查询,跟踪事件发现、确认、处置、分析全流程,做到应急指挥调度可视、可测、可控。救援车辆路径诱导救援车辆路径诱导 救援车辆轨迹查看救援车辆轨迹查看 实施效果实施效果 可实现救援路径规划和救援车辆轨迹回放,提升救援效率、保障行车安全。通过事件处置数据积累,为应急预案自动生成提供支撑。推广建议推广建议 基于卫星定位技术的救援车辆智联调度可39、实时获取救援车辆位置,掌握救援力量分布、跟踪救援车辆轨迹,适用于已建运营公路应急指挥调度和救援过程管理。27 2.4.3 智慧决策智慧决策 主要功能主要功能 基于大数据、人工智能等技术,实现路网、养护、工程、收费等主要业务关键指标的统计分析、专题分析和报告自动生成。应用案例应用案例 案例:无锡 S342 智慧公路示范工程,在智慧公路一体化监测与决策平台中设置决策分析功能模块,分为 KPI 指标、路网专题、养护专题、工程专题、收费专题等多个专题,结合全息感知数据和业务系统数据,实现关键指标和统计图表等的综合展示,同时基于人工智能技术,快速生成路网专报等报告。实施效果实施效果 可实现关键指标的统计40、分析和集中展示,便于管理部门全面掌握路网运行情况,同时可自动生成报告减轻业务人员工作压力。推广建议推广建议 智慧决策可直观展现公路运行状况,适用于沿线有一定感知基础的新建、改扩建及已建运营公路。决策决策分析分析 28 三、三、智能服务智能服务 3.1 出行安全服务出行安全服务 3.1.1 雾天行车诱导雾天行车诱导 主要功能主要功能 基于物联网技术,结合诱导灯强化公路轮廓或车道线,实现行车主动诱导和防止追尾警示等功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路示范工程,结合道路线形状况和历年气象数据,在惠山大道至天一高架之间选取 1 公里路段布设断面级雾天行车诱导系统。在道路两侧护栏布41、设诱导灯,布设间隔为 20 米,当出现大雾天气或能见度较差时,可按当前能见度及照度,启动黄色诱导灯并同步缓慢闪烁,显示路段轮廓。断面级雾天行车诱导系统断面级雾天行车诱导系统 案例 2:五峰山未来高速示范工程,为提升雨雾天气通行能力,在正谊枢纽至北主线收费站之间主线上行方向(往正桥方向)选取约 10 公里布设车道级雾天行车诱导系统。系统在每条车道两侧间隔 15 米设置地面诱导灯,同时在路侧配置激光测距车检器、能见度检测仪、诱导控制箱等设备。当出现大雾天气或能见度较差时,启动黄色诱导灯并同步缓慢闪烁,当车检器探测到车辆后,在车辆后方一定距离内以红灯显示警示区域,形成车辆行驶拖移轨迹,提醒后方车辆保42、持距离。车道级雾天行车诱导系统车道级雾天行车诱导系统 29 实施效果实施效果 断面级雾天行车诱导系统可强化道路轮廓,一定程度提高驾驶人员的安全预视距离,提醒驾驶员谨慎驾驶;车道级雾天行车诱导系统可强化车道轮廓,实现车辆通行精细化诱导。推广建议推广建议 断面级雾天行车诱导系统,具有成本低、易维护的特点,适用于易发生团雾且道路线形较差的新建、改扩建及已建运营公路。由于普通国省道货车占比高,路侧设备安装较低时易受车辆刮蹭,需根据现场实际情况确定设备选型和安装位置及方式。车道级雾天诱导系统成本相对较高、但诱导更为精细化,适用于易发生团雾且道路线性较差的新建、改扩建公路,尤其是交通流量较大的路段。由于系43、统设备采用嵌入式安装方式,养护运维调试时需占用车道,影响通行效率。30 3.1.2 智能消冰除雪智能消冰除雪 主要功能主要功能 基于物联网、机器视觉感知技术监测路面积雪结冰状态,通过路侧融雪剂喷洒、埋入发热电缆装置等方法,实现智能消冰除雪功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,结合历年气象和事故数据,在惠运大桥双向 1.5 公里范围内布设路侧式智能消冰除雪系统。系统沿桥中分带双向安装,共计 108 个喷头,每个喷头可覆盖全路面三车道。系统可基于路面传感器及气象监测站,实现冰雪天气预警,当天气条件达到阈值时,系统自动开启并喷洒融雪剂,实现路面冰雪快速融化。系统也可44、支持夏季路面洒水降温。路侧式路侧式智能消冰智能消冰除雪系统除雪系统 案例 2:五峰山未来高速示范工程,为保障恶劣天气情况下的安全通行,在镇江新区互通主线桥中兴河桥布设埋入式智能消冰除雪系统。系统由动力系统、控制系统和桥面加热系统三部分组成,通过发热电缆和纤维发热线对路面进行加热,达到桥面融雪化冰目的。埋入式智能消冰除雪系统埋入式智能消冰除雪系统 31 实施效果实施效果 路侧式消冰除雪系统可在路面结冰状态下有效提高路面通行能力,同时可在夏季开启实现路面降温;埋入式消冰除雪系统可根据桥面融雪所需能量进行适当布线,形成发热面回路,达到桥面融雪化冰目的。推广建议推广建议 智能消冰除雪系统适用于冬季易积45、雪结冰且易引发交通事故的路段,其中埋入式消冰除雪系统适用于新建、改扩建公路,路侧式消冰除雪系统适用于新建、改扩建,及已建运营公路。32 3.1.3 车辆汇流预警车辆汇流预警 主要功能主要功能 基于物联网感知和发光引导技术,实现车辆汇流处道路轮廓强化和行车主动诱导功能。应用案例应用案例 案例:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,由于辅路与主干线交汇点较多,选取 1 处主辅道汇流频繁的区域作为试点,在车辆汇流处设置地面诱导灯,在路侧设置激光车检器。当车检器检测到主线车辆时,启动黄色诱导灯并同步缓慢闪烁,提示驾驶员谨慎驾驶。车辆汇流预警系统车辆汇流预警系统 实实施效果施效果 车辆汇流预警系统可强化46、汇流点轮廓,一定程度提高驾驶人员的安全预视距离,有效预防主辅道汇流区域交通事故,提升汇流点行车安全。推广建议推广建议 车辆汇流预警可有效避免由于视线遮挡造成的交通事故,适用于交通量大或易发生交通事故的主辅道汇流区域。33 3.1.4 行人行人/非机动车过街提醒非机动车过街提醒 主要功能主要功能 基于机器视觉、雷达、物联网技术,实现行人/非机动车过街警示功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,由于沿线集镇段过街需求大,非信控交叉口存在较大安全隐患,选取 3 处非信控交叉口安装行人过街预警系统,在人行过街横道两侧布设地面诱导灯,夜间或能见度较差时启动诱导灯。当系统检47、测到有行人经过时,诱导灯闪烁,提醒机动车驾驶员前方有行人横穿马路,需要减速慢行。行人过街行人过街预警预警实施实施效果效果 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,由于沿线村镇密集、重载车辆占比高,存在较大安全隐患。为提高行人过街安全性,重点选取 20 个信号控制交叉口,在人行道前方的 F 型指路标志中嵌入条形信息屏。系统根据行人过街感知结果和信号灯控制状态产生警示,通过信息屏发布提示信息,提醒车辆提前减速。行人过街提醒设备布设方案行人过街提醒设备布设方案 行人过街提醒实施效果行人过街提醒实施效果 实施效果实施效果 基于地面诱导灯的行人/非机动车过街提醒可有效提升公路安全和通行能力,在夜48、间或能见度较低的场景具有较好的效果;基于路口前置信息屏的行人过街预警可有效预防因视距不足、光线差等原因造成的交叉口交通事故,提升公路交通 34 安全。推广建议推广建议 行人/非机动车过街提醒适用于沿线村镇密集、交叉口环境复杂、重载车辆占比高、视线视距不良的新建、改扩建及已建运营公路。35 3.2 通通行效率服务行效率服务 3.2.1 交叉口信号优化交叉口信号优化 主要功能主要功能 基于自适应干线交通信号控制技术,实现交叉口信号灯感应控制、自适应控制、联动控制等功能。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对大货车启停时间长、交叉口通行能力低的特点,基于微波车检器和视频采49、集的交通参数,采用自适应干线交通信号控制技术,以车辆通过交叉口的延误时间最短和减少货车启停次数作为优化目标,根据现实条件下的各种限制条件进行修正,确定最佳的信号配时方案,实现 27 个交叉口信号联动控制。交叉口信号优化交叉口信号优化 绿波车速引导绿波车速引导 实施效果实施效果 交叉口信号优化可明显提高该路段的通行能力,减小车辆在各交叉口的等待时间,同时最大程度减少车辆遇到的红灯次数,减少货车启停次数,实现重点交叉口通行能力提升。推广建议推广建议 交叉口信号优化应根据大量历史交通量数据统计分析,分时段动态调控交叉口信号配时,适用于已建运营公路上交通流量较大的连续交叉口,尤其是有特定交通流连续通行50、需求的交叉口。36 3.2.2 洞口定向应急广播洞口定向应急广播 主要功能主要功能 利用定向广播,实现隧道洞口信息发布、疏散救援等功能。应用案例应用案例 案例:苏锡常南部高速智慧隧道示范工程,针对太湖隧道建设规模大、安全风险较高的特点,在隧道敞开段增设定向应急广播系统,在太湖隧道洞口遮光段设置定向音箱,每 40 米设置 1 套定向设备,放置在结构上部,实现应急场景下洞内遮光段提示音的定向覆盖。洞口定向应急广播洞口定向应急广播系统系统 遮光段定向音箱设置遮光段定向音箱设置 实施效果实施效果 洞口定向应急广播投放系统能够明显地提高隧道敞开段定位广播投放性能,实现对车道范围定向投放,减小对周边环境的51、影响和对周边居民生活干扰,实现“安全优先、舒适出行”的理念。推广建议推广建议 洞口定向应急广播系统可在发布应急信息时,有效降低对周边居民的日常生活的影响,适用于有噪声控制需求的隧道洞口段。37 3.2.3 准准自由流收费自由流收费 主要功能主要功能 基于 ETC、人工智能等技术,实现多车道自由流收费。应用案例应用案例 案例:五峰山未来高速示范工程,采用“匝道 ETC 设施预收费+出口验证”的模式,在互通匝道部署 ETC 设备,将 ETC 收费由收费车道提前到匝道,对经过匝道的 ETC 车辆提前交易,收费广场的 ETC 和 MTC 车道只需要进行交易车辆名单核对和补充交易,即可快速完成车辆收费。52、匝道匝道 ETC 预收费预收费 实施效果实施效果 基于匝道 ETC 预收费的准自由流收费模式可降低道口交易时间至 30 毫秒,有效提高 ETC 车道通行效率,提升用户畅行体验感,缓解通行压力。推广建议推广建议 基于匝道 ETC 预收费的准自由流收费模式适用于收费公路。38 3.2.4 饱和流量动态交通流管控饱和流量动态交通流管控 主要功能主要功能 基于雷达检测、视频图像识别等技术,实现大流量路段的流量预测、事件识别、智慧决策与分车道管控。应用案例应用案例 案例:沪宁高速无锡段示范工程,针对路段交通流量大、拥堵现象频发等特点,在无锡北-苏州新区路段布设毫米波雷达、分车道情报板、匝道信号灯等设备,53、利用毫米波雷达和路侧监控视频获取车道级交通运行状态和事故数据,通过后台预测及控制算法对交通运行状态进行预测,对照不同管控条件下的触发机制,利用分车道情报板、匝道信号灯对车辆实现车道级管控。实施效果实施效果 基于分车道可变情报板的主线车道级动态管控技术,在流量高峰时段开放应急车道供车辆通行,事故状态下精准管控事故车道,有效提升道路通行效率;基于信号灯的匝道动态管控技术,通过调节匝道车辆通过率,减少匝道与主线车流交织,最大程度地保障主线车辆通行。推广建议推广建议 基于分车道可变情报板的主线车道级动态管控技术适用于流量大、易拥堵、事故多发的主线路段;基于信号灯的匝道动态管控技术适用于主线与匝道均有较54、频繁交织的合流区路段。主线车道管控主线车道管控 匝道管控匝道管控 39 3.2.5 入口匝道管控入口匝道管控 主要功能主要功能 根据入口匝道与主线上、下游交通流量情况,对匝道交通流进行实时管控,以保证主线交通运行畅通。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,针对地面道路承担沿线服务功能、高架道路承担城市快速路功能的特点,在 8 个入口匝道和 2 个高架接地点设置入口匝道控制系统。系统由信号灯和信息屏组成,设备安装在轻型门架结构上,与匝道入口标志合设,通过检测高架道路上、下游交通量,动态调整入口匝道开闭状态,保证高架道路交通运行顺畅。入口入口匝道管控匝道管控示意示意 入口入55、口匝匝道管控实施效果道管控实施效果 实施效果实施效果 入口匝道管控可有效改善复合路段的交通运行状态,提高主线平均车速,减小车辆延误。通过入口匝道协调控制,使高峰期高架路段平均运行速度高于 50公里/小时,地面段平均运行速度高于 40 公里/小时。推广建议推广建议 入口匝道管控适用于交通流量较大、主线优先通行的高架地面复合道路或平面主辅路。建议安装于入口匝道起点,便于驾驶员提前择道。40 3.3 智慧服务区智慧服务区 3.3.1 智慧停车智慧停车 主要功能主要功能 基于 AI 机器视觉、物联网等先进技术,实现服务区车位统计、车型分析、智能诱导、辅助决策等车辆智能化、精细化管理服务功能。应用案例应56、用案例 案例:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,为提升服务区停车管理精细化水平,提升车主服务体验,在阳山服务区建设智慧停车系统。利用服务区高位监控摄像机,基于 AI 机器视觉技术实时准确识别场内车位占用状况,统计分析场内空余车位数、车型分布占比、车位占用率、停车周转率、平均停车时长等数据。通过停车诱导屏实时发布余位信息,为服务区车辆提供精准诱导,同时通过后台综合管理平台,实时推送服务区停车异常告警信息,为服务区运营管理者提供分析决策支持。车辆精准识别车辆精准识别 智能停车诱导智能停车诱导 停车停车综合管理综合管理 实施效果实施效果 通过复用服务区高位监控摄像机实现车位检测,相较传统车位检测57、系统建设成本降低 50%以上。通过基于机器视觉的深度学习算法,有效提升车位状态检测准确率至 98%以上,并提供违停监测、车辆精准诱导、统计分析、违停告警等功能,提高服务区车辆寻泊效率及停车秩序,改善车主停车服务体验。推广建议推广建议 智慧停车适用于停车需求较大的公路服务区、停车区,可复用已建监控摄像机,降低车位检测系统建设成本。41 3.3.2 集约型灯杆集约型灯杆 主要功能主要功能 运用“多杆合一”的理念,基于同一杆件部署多种设备,实现车辆检测、安防监控、信息发布等功能。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路科技示范工程,为提升公众服务体验,在阳山服务区广场试点布设 2 套集约58、型杆件,集成智慧停车系统高清摄像机、Wi-Fi-AP、网络音柱、LED 全彩显示屏等设备,实现车辆检测、信息发布等功能。案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,为进一步提高出行服务水平和安全水平,在人流量较大的公交车站建设 4 套集约型灯杆,集成视频监控、信息显示、广播等功能,对公交车站进行信息发布、安防监控。集约型灯杆集约型灯杆功能示意图功能示意图 集约型灯杆集约型灯杆实施效果实施效果 实施效果实施效果 集约型灯杆基于同一杆件布设多种设备,有效节约成本,提升美观性,为公众提供多样化服务体验。推广建议推广建议 集约型灯杆适用于公路服务区、停车区、公交车站等有信息发布和治安监控需求的区域59、。42 3.3.3 智慧厕所智慧厕所 主要功能主要功能 基于物联网、红外检测等技术,实现厕位显示、智能引导、智能通风、智能除臭等功能。应用案例应用案例 案例:五峰山未来高速示范工程,为提升公众服务体验,在广陵服务区建设智慧厕所系统。系统通过在厕内设置传感器、厕门设置指示灯、厕外设置智慧显示终端的方式,使驾乘人员能快速找到空余厕位,提升如厕便捷性。配套建设厕所异味消除系统,通过氨气、硫化氢传感器及时检测厕所异味,当异味较大时联动排风扇进行排风,保障如厕环境。智慧厕所智慧厕所布设示意图布设示意图 显示终端显示终端 实施效果实施效果 智慧厕所可向公众提供厕所位置、空余厕位等信息,引导公众快速找到如厕60、位置,有效提高厕所使用效率,提升出行者在服务区体验感。推广建议推广建议 智慧厕所适用于人流量较大的公路服务区。43 3.3.4 新能源充电新能源充电 3.3.4.1 电动车充电电动车充电 主要功能主要功能 建设无线或有线充电桩,为新能源车辆提供便捷的充电服务。应用案例应用案例 案例:五峰山未来高速示范工程,为方便新能源车辆充电,在广陵服务区停车场部署套 1 套无线充电桩和 8 套有线充电桩。可提供有线、无线两种充电方式,实现预约充电、快速充电、常规充电等功能。五峰山未来高速示范工程五峰山未来高速示范工程无线充电桩无线充电桩 实施效果实施效果 新能源车辆充电桩可有效解决新能源车辆在公路长距离行驶61、过程中的电源不足问题,为车辆提供能源补充保障,其中无线充电方式不受气候条件的影响,在雨雪天气也可以安全充电,进一步提升充电便利性。推广建议推广建议 新能源车辆充电桩适用于有充电桩规划,或地处偏远地区、周边充电资源少的公路服务区。44 3.3.4.2 光伏光伏发发电电 主要功能主要功能 根据绿色发展理念,利用光伏发电为设施设备供电。实施方案实施方案 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,在养护工区屋顶布设太阳能电池板及光伏发电系统。太阳能电池板采用双面玻璃组件,设计容量 53.52 千瓦。光伏发电系统为养护工区展示厅、指挥中心、办公室、食堂内用电设备补充供电,为养护工区提供清洁能源供电能力62、。光伏电池板光伏电池板 养护养护工区工区光伏电池板布设图光伏电池板布设图 实施效果实施效果 光伏发电能够为养护工区部分用电设备提供电源,减少市电能源消耗,降低养护工区运营成本,有效减少碳排放。推广建议推广建议 光伏发电可提升清洁能源使用率,适用于日照较为充足的公路养护工区或服务区。45 3.4 车路协同自动驾驶车路协同自动驾驶 主要功能主要功能 采用先进的物联网感知和无线通信等技术,实现车车、车路动态实时信息交互,采集、融合全时空动态交通信息,开展车辆主动安全控制和道路协同管理。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路示范工程,实现了基于 5G 公网+C-V2X 的普通国省道车路协63、同伴随式服务。共建设了行人过街安全预警、交叉口车速引导、恶劣天气预警、交通事故预警、车辆汇流预警、道路限速预警等 11 项应用场景,对于施工区域提醒、服务区信息提醒等 6 项时效性要求不高的场景,利用 5G 公网发布信息;对于行人过街安全预警、交叉口车速引导、车辆汇流预警等 5 项时效性要求较高的场景,利用路侧终端的 C-V2X 通信网络发布信息。车路协同场景应用车路协同场景应用 案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,地面层交叉口较多,在 27个信号控制交叉口信号控制机箱内安装数据探针,利用移动互联网、卫星定位等技术,采集交叉口信号控制数据,通过无线通讯模块向移动端发布。驾乘人员可通64、过微信小程序实时查看前方交叉口渠化、红绿灯状态、交通拥堵等信息。车内信号灯应用效果车内信号灯应用效果 46 实施效果实施效果 基于 5G 公网+C-V2X 的车路协同可提供行人过街安全预警、交叉口车速引导、恶劣天气预警等多样化场景服务,提升驾乘人员全过程伴随式服务体验;基于数据探针的车路协同可针对交叉口区域提供服务,减少出行者驾驶过程中的跟车闯红灯、走错车道、路口急刹等现象,有助于提高交叉口区域驾驶安全性,减少交通事故发生概率。推广建议推广建议 基于 5G 公网+C-V2X 的车路协同需要在车上安装车载终端,在路侧安装路侧终端,成本较高,适用于新建、改扩建及已建运营公路的关键节点;基于数据探针65、的车路协同仅需在交叉口安装数据探针,成本较低,适用于新建、改扩建及已建运营公路的信号控制交叉口。47 四、四、基础支撑基础支撑 4.1 融合通信融合通信 主要功能主要功能 基于 5G、C-V2X 等通信技术,实现设备、系统间信息交互。可分为路-路通信、车-车通信、车-路通信、路-中心通信、车-中心通信等。应用案例应用案例 案例:无锡 S342 智慧公路示范工程,利用“5G 无人机”实现应急救援、养护巡查过程中的高清视频回传;基于 5G 公网+C-V2X 实现车路协同应用信息实时快速传输。基于基于 5G 无人机的高清视频回传无人机的高清视频回传 实施效果实施效果 通过融合 5G、C-V2X 等通66、信技术,可有效提升特殊场景下信息传输的可靠性、稳定性,同时减少信息传输时延。推广建议推广建议 对于车路协同、无人机智能巡检、无人机应急救援等特殊场景,需融合 5G、C-V2X 等通信技术实现车-车通信、车-路通信、路-中心通信、车-中心通信等大范围、高带宽、低时延的组合通信。48 4.2 设施供电设施供电 主要功能主要功能 主要实现公路沿线设施供电,可分为低压供电、新能源供电、微电网供电等。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,高架路段光照充足,在高架路段声屏障设计建造中采用太阳能双面电池组件替代部分金属吸声板并进行发电,所发电能就近输送养护工区使用。实施效果实施效果 67、光伏声屏障具有吸声降噪和光伏发电的功能,可充分利用太阳能发电补充养护工区日常用电,实现清洁能源输出,减少碳排放,促进绿色可持续发展。推广建议推广建议 光伏声屏障宜设置在普通国省道日照条件良好的高架路段,融合吸声降噪和光伏发电的功能,为就近的养护工区、服务区补充供电。光伏光伏声屏障声屏障 49 4.3 数据中台数据中台 主要功能主要功能 具备数据采集、数据处理、数据交换、数据共享等功能,能够针对不同的业务应用系统进行数据交换和共享。应用案例应用案例 案例 1:无锡 S342 智慧公路示范工程,通过建立数据交换共享系统,实现对各类信息资源的统一汇聚、处理和加工,形成统一的信息数据共享库,支撑开展跨68、部门、跨行业数据交换共享。案例 2:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,结合一路多方的管理模式,通过统一的接口实现交警、交通局等部门的信息汇集,提供点对点的数据共享机制,实现无缝的数据共享,保证数据安全可靠、高效传输。多部门数据交换多部门数据交换 数据交换系统页面数据交换系统页面 实施效果实施效果 提供数据集中、分发、交换的机制,实现数据资源的分布式利用,为业务联动、数据分析、跨部门资源共享提供数据服务。推广建议推广建议 适用于路段级、区域级公路管理多部门、多层级的数据汇集、分发、加工、处理。50 4.4 云控平台云控平台 主要功能主要功能 通过硬件资源统筹部署,实现云统一接入、云共享服务、69、视频云服务和云基础服务等功能。应用案例应用案例 案例:江苏公路以“多方联管、资源联用、服务联做”的要求,打造全国首个“一张网、一朵云、一套库、一平台”的省级路网云控平台,聚焦“路网监测、事件处置、大流量保畅、恶劣天气”等功能需求,实现业务融合、平台统一、数据共享。实施效果实施效果 基于一朵“云”实现江苏公路“一张网”运行监测、“一张网”应急处置、“一张网”出行服务,构建全省路网管理与服务生态圈。推广建议推广建议 云控平台适用于多业务、全路网的管理和服务,提供路网突发应急事件处置、大流量管控与诱导、重点车辆监测、情报板联动信息发布等功能,需处理好市级、省级、部级平台接口关系和业务联系。路网云控平70、台路网云控平台 51 4.5 信息安全信息安全 主要功能主要功能 通过信息安全设施配置、规则制定等,保证智慧公路外场设施信息安全、数据资源信息安全、网络通信信息安全、业务应用信息安全和云计算信息安全。应用案例应用案例 案例:G524 常熟段智慧公路科技示范工程,考虑到涉及与公安交警数据交互,需满足等保三级要求,采用 5 条专线 1 套防火墙,实现公安机房、电信机房、公路处机房的信息交互,实现公安视频数据接入,公路气象、超载超限、视频等数据接出至交警。实施效果实施效果 通过系统间物理隔离和线路分离,确保传输安全、存储安全、应用安全。推广建议推广建议 面向公路管理部门运营中心机房,基于信息安全技术71、 网络安全等级保护基本要求(GB/T 22239-2019)不低于第二级的安全物理环境、安全通信网络和安全计算环境等要求,结合一路多方管理需要,构建信息安全体系。52 4.6 智能运维智能运维 主要功能主要功能 基于物联网技术,实现智慧公路外场机电设备以及内场软硬件运行环境状况的在线监测、故障预警和综合分析。应用案例应用案例 案例:无锡 S342 智慧公路示范工程,针对内外场机电设备众多、养护运维压力较大的特点,建设一体化运维模块,实现对外场机电设备和后台硬件设备、数据库、操作系统、网络设备等运行状况的统一监管、远程诊断和一般问题的远程解决。可实时分析设备种类、设备总数、设备在线率、不同设备的72、具体情况、设备故障率趋势等。实施效果实施效果 智能运维可实现智慧公路外场机电设备以及内场软硬件故障的及时发现和趋势分析,支撑维保人员快速开展运维工作。推广建议推广建议 智能运维适用于新建、改扩建及已建运营公路外场机电设备以及内场软硬件的监管和诊断,需满足设备系统的多种协议接口对接要求。一体化运维一体化运维 53 附件:附件:示范示范工程情况介绍工程情况介绍 无锡无锡 S342 智慧公路示范工程智慧公路示范工程 该工程是全国首个面向已建、大流量普通国省道的智慧公路科技示范工程,被列入江苏交通新基建第一批示范项目,以及交通强国江苏方案创新驱动发展样板。示范道路全长 52.75 公里,是苏南重要省道73、苏皖重要通道,沿线横穿城镇密集带,汇集各类应用场景,具有典型的代表意义。示范工程围绕“安全提升、效率提升、服务提升”三大目标,通过 5G、BIM、物联网、大数据、人工智能、数字孪生、车路协同等技术的应用,构建了“智能感知、智能管控、智能服务”成套技术应用体系,形成了先进实用、可复制、可推广的全国普通国省道智慧公路典范。围绕“安全提升”,工程基于 BIM、物联网、人工智能等技术,重点建设桥梁健康监测系统、车流汇流预警系统、行人过街安全预警系统、雾区行车诱导系统、智能消冰除雪系统等,保障基础设施安全,提升关键节点、特殊时段的交通运行安全。围绕“效率提升”,工程基于人工智能、移动互联网等技术,重点74、建设全景视频监控系统、公路事件检测系统等,实现各类公路事件极速感知;基于大数据、虚拟仿真等技术,实现路网管控、养护决策等策略的科学制定;基于 5G+无人机等实现路网事件的快速处置。围绕“服务提升”,工程基于 5G、车路协同等技术,重点建设智慧服务区、智慧情报板和 5G 车路协同系统,通过点线结合,实现伴随式服务,提升公众在公路上的体验感和获得感。工程解决了小样本及复杂环境下的公路事件检测难题,首次实现了基于数字孪生的低时延、长里程实时路网监测、动态推演和决策支持,探索了 5G+C-V2X的普通国省道伴随式、主动式服务模式。智能消冰除雪智能消冰除雪 虚拟虚拟仿真仿真 车路协同车路协同 54 G575、24 常熟段智慧公路科技示范工程常熟段智慧公路科技示范工程 该工程是全国首个面向新建、覆盖建管养服全生命周期的普通国省道智慧公路科技示范工程。线路全长 19.64 公里,是连接主城区、副城区(港区)的重要通道和交通节点。建设内容涵盖“基础设施数字化、交通管控智能化、服务决策高效化、发展能力智慧化”等,实现公路运行“一图管控、一网协同、一站办公”。应用大数据、人工智能等技术,实现路面、桥梁、标志标牌、监控等资产实时动态监测、数字化管理。依据视频、交通运行数据采集,结合车路协同典型场景应用,实现公路运行态势分析和动态交通管控。主要实现基础设施信息 100%采集、全线路域及周边三维数字化呈现、人车路76、一体化运行与协同管控。首次在普通国省道路网上探索了以数据驱动为核心的涵盖建、管、养、服全生命周期的智慧公路项目,形成了路警与路运联动、多方协同的智慧公路管理新模式、新方法,实践了建设集约化、集成高效化的智慧公路建设模式,形成了面向国省干线的智慧公路综合性示范应用。55 五峰山未来高速示范工程五峰山未来高速示范工程 该工程是全国首条未来智慧高速示范工程,示范路段全长 35.9 公里,北起正谊枢纽,南至大港枢纽,是江苏省内首条新建 8 车道高速公路,位于江苏省重要的交通中轴通道,是京沪高速公路通道直接连接沪宁高速公路,与苏锡常及上海沟通,并继续南延接上宁杭高速公路后直通杭州,成为衔接京津冀都市圈与77、长三角城市群公路交通体系的重要组成部分,是江苏中部最直接的南北向高速通道,在江苏省高速公路网络和过江通道布局中具有十分重要的地位。工程围绕“安全保障全天候、出行服务全方位、运营维护全数字、绿色建管全寿命”,阐释了面向未来的新一代高速公路的基本内涵、特征和技术框架,开展了 29 个典型场景建设,包括智能感知消冰除雪、匝道准自由流收费等。工程提出了高速公路广义车路协同的概念,开发了高速公路车路协同原型系统,通过路侧单元与智能车辆的信息交互和引导控制,为高速公路车路协同系统实施和建设提供了应用示范。开发了车道级雾天行车安全智能诱导系统,研发了超微功率地面诱导灯和超低功耗诱导运行控制技术,提升了恶劣天气下的行车安全。研发了复合相变沥青混合料,实现了路面温度自调节;制备了铁氧体复合水泥稳定碎石混合料,有效提升了探测雷达图像识别效果。制定了无人机 4K 高清视频数据接口规范,实现了5G通信模式下4K高清视频与应用平台的数据对接。搭建了高速公路数据底座和综合管理平台,并通过在 BIM 模型上加载动静态数据,实现了建管养运全生命周期的信息传递。车路协同车路协同 雾天诱导雾天诱导 准自由流收费准自由流收费 综管平台综管平台
CAD图纸
上传时间:2023-12-21
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