1、2 0 2 0 年“新基建”在数字化智慧高速公路中的支撑应用方案介 目 录/C o n t e n t s0 1“新基建”的背景0 2“新基建”在智慧高速建设中的总体要求0 3“新基建”在智慧高速的建设内容一、新基建的背景1-1 政策背景中华人民共和国交通运输部政府信息公开专栏M n i s t y o d T r a n s p o t o t e P e o p l e s R e p u b e o l C i n aQ 搜索高级搜索当前位置：颜 综合规同名称：素引号：文号：公开日期：交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交2 0 1 8-0 0 2 1 1交规划函 2 0 1 8 2 2、6 5 号2 0 1 8 年0 2 月2 7 日机构分类主题分类：行业分类：主题词：综合规划同科技与信息化其他新一代交通控制智慧公路试点通知交通运输部办公厅关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知【字号：大中小】否抑顿北京、河北、吉林、江苏、浙、福建、江洒、河南、广东省(市)交通运输厅(委):2 0 1 8 年2 月，交通运输部印发了关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的 通知,确定在全国9 个省份开展以下六个方向的智慧公路建设示范工程：口 基础设施数字化口 路运一体化车路协同口 北斗高精度定位综合应用口 基于大数据的路网综合管理口“互联网+”路网综合服务口 新一代国家交3、通控制网41-1 政策背景交通运输部印发数字交通发展纲要交通运输部关于印发数字交通发展规划纲要的通知【:大中】前而#x 3 年，通端基和除备得章，全字证出线包半5 和临料基交语或的民用主行2,延鞍(0 和-P Y 通多实行娟牌大摘x 大理升，上F T,城肺子台一通解院，F a 公共路时睹于，通，好，维、号户操合，糖术干作性元通年，规声和的审性行脏广法期.为段清6 性主与，激k 师力全详元四.s 半监乐排(-)效.全字校，泄，,行键主，生省n 语平白，工程等想，财道的三率，排全天变下主、大种通阻，计础T 积，姐本监a t 二F Y 工相木(二)36g甚，律、观择，0 6、指.5、更节通，检强墙气4、交状随没，罪化高建会n 条用 立云请互的学作，让道原.函控、同持融.(电、手机七会用全应用江B.道，1 后B4.成汗骑在的津、时源，蜡7.上粒，如自作时率腔调0 G 用。(三康T n.上儿.t 0.Y 备应用，工程a,控制等勤力。糊地建业，的B 区，a,和广d 应用期月，自动实胜r a n t 应作库，(A C w),智和的后月，n n.a o 场.上下业保其草和业务同.2 0 1 9 年7 月交通运输部发布数字交通发展规划纲要中指出：到2 0 2 5 年，交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化升级迈出新步伐，数字化采集体系和网络化传输体系基本形成。针对重大基础设施工程，实现基础设施5、全生命周期健康性能监测。推动自动驾驶与车路协同技术研发，加快北斗导航在自由流收费、自动驾驶、车路协同等领域应用。51-1 政策背景中共中央国务院印发交通强国建设纲要中华人民共和国中央人民政府B 8 4焦期酮辅蹄醒时蹄拾酸i nm中共中中央国务院印发(交通强国建设纲要)0 路助能研1 0 阴(-)加江，规期银阵，能法部短非面.题唐能练，靴大中践，煌教进题、继6 磁账、感、酵自主计加研高形，在.组形，器相E(二)协捕，聊，江職,维，较新，,端、能和与掘赌能强种年，配子据，蝴融和2 0 1 9 年9 月1 9 日，中共中央、国务院印发交通强国发展纲要,要求推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网6、运输服务网、能源网与信息网络融合发展，构建泛在先进的交通信息基础设施。加强智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同)研发，形成自主可控完整的产业链。1-1 政策背景中华人民共和国国家发展和改革委员会N a t i o n a l D e v e l o p m e n t a n d R e f o r m C o m m i s s i o n热门豫索：油价 债为请输入关缝字命首页血 机构设置 新间动态市 政务公开日 政务服务备 首页 政务公开 政策 通知关于印发智能汽车创新发展战略的通知发改产业2 0 2 0 2 0 2 号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团有关部门：为7、深入贯彻落实党中央、国务院重要部署，顺应新一轮科技革命和产业变革趋势，抓住产业智能化发展战略机遇，加快推进智能汽车创新发展，我们制定了智能汽车创新发展战略,现印发你们，请结合实际制定促进智能汽车創新发展的政策措施，者力推动各项战路任务有效落实。A工m m O 0s s s i T中华人民共和国工业和信息化部 我文 办既要e 工业和信息化部 新闻动态信息公开政务服务公众参与工信数据专题专栏 m 图 工和信化能机园期 和用 文件激 正文文机共工o 8:工和化于的(A 同(w w 同*)产山与动+文号：工(0 0 1 2 a文回题2 0 1 8 1 2 2 8:2 0 1-1 2 2*分、分掌 口回8、工业和信息化部关于印发车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划的通知工信料(2 0 1 3)2 a 号发改委智能汽车创新发展战略中提出：智能道路交通系统建设取得积极进展，大城市、高速公路的车用无线通信网络(L T E-V 2 X)覆盖率达到 9 0 北斗高精度时空服务实现全覆盖。工信部车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划提出：到2 0 2 0 年，实现L T E-V 2 X 在部分高速公路和城市主要道路的覆盖，开展5 G-V 2 X 示范应用，为车联网、自动驾驶等新技术应用提供必要条件。1-1 政策背景交通运输部印发关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见一是信息基础设施。主要是指基于新9、一代信息技术演化生成的基础设施，比如，以5 G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施，以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施，以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等二是融合基础设施。主要是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施，比如，智能交通基础设施、智慧能源基础设施等。三是创新基础设施。主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施，比如，重大科技基础设施、科教基础设施、产业技术创新基础设施等。发展目标：到2 0 3 5 年，交通运输领域新型基础设施建设取得显著成效。先进信息技术深度赋10、能交通基础设施，精准感知、精确分析、精细管理和精心服务能力全面提升，成为加快建设交通强国的有力支撑。基础设施建设运营能耗水平有效控制。泛在感知设施、先进传输网络、北斗时空信息服务在交通运输行业深度覆盖，行业数据中心和网络安全体系基本建立，智能列车、自动驾驶汽车、智能船舶等逐步应用。科技创新支撑能力显著提升，前瞻性技术应用水平居世界前列。81-2 高速公路现状分析基础感知设施数字化智能化水平低目前高速公路上单一传感器无法满足信息实时采集的需求。当道路出现异常状态(如交通事故、拥堵)时，无法及时向周边车辆进行预警或者提示，同时，对事故、灾害报警、求救信息响应速度慢；另外，恶劣天气、突发自然灾害情况11、下，不能及时掌控路面状况。当前高速路况信息发布模式人车路网联协同水平低u 8 二道路设施和路侧设施之间、系统与系统之间也是彼此独立，形成信息孤岛。r au s o a o a笔kg n a m*m mn,92.0 4 4 5.s 8 s 4 面向公众出行服务程度低 mn nOo出行信息发布手段、内容较为单一，缺乏利用移动互联网、移动智能终端等工具，尤其是在出行高峰期，需要及时发布交通信息(路况、事故、拥堵、灾害、天气)供出行者参考，合理疏导交通。a 2 a2Fasa方1 u 2 8.5 0 1 F s t.0 释和菌；2.0 8 r p 取-4 1.调4.4 2-z D 服后W m.m s非实12、时非主动非定制91-2 高速公路现状分析不同智慧交通系统之间相互独立，融合程度差，协同应用难智慧交通系统相互独立，交通数据碎片化，得不到有效整合，信息利用率低；交通软硬件基础设施互通程度有限，协同应用难度大，智慧交通应用效果与预期存在一定差距，缺乏统一标准和顶层设计，没有一套自上而下、由近及远指导智慧交通系统的方案。智慧交通产业链封闭孤立，创新业务盈利模式难以建立智慧交通尚未形成从技术研发、建设实施、运营服务、用户付费的产业链闭环，无法激发智慧交通产业创新模式，难以调动更全面的企业、社会资源。1 01-3 建设意义 响应交通强国战略，建设数字高速新一代智能交通基础设施交通强国发展纲要提出构建泛13、在先进的交通信息基础设施。新一代信息技术，人工智能技术发展迅速，智能化、电动化、网联化和共享化成为现代交通发展的主要方向，打造数字高速不仅符合交通“四化”发展方向，也是支撑新时代交通运输发展的基础条件。1 1二、“新基建”在智慧高速建设中的总体要求2-1 建设原则科技引领，试点先行响应交通部要求，运用互联网、大数据、云计算等当前科技前沿技术开展的信息化试点建设工程，探索依靠信息化技术带动交通行业转型升级的新型运行管理模式。立足现状，注重应用立足试点高速基础设施建设发展现状，对现有资源的最大可利用化。着眼于行业管理痛点，提升高速运行效率及对外公众服务水平发挥。加强整合、信息共享发挥信息化整合的特14、点和优势，整合现有的信息资源，加强数据资源共享，集成动态监测、通信传输、数据处理、信息服务等信息资源，提高信息化的规模效应。面向未来，打造样板面向未来交通发展，汇聚新技术，尤其是车路协同技术支持，打造在可复制推广的样板工程，形成数字交通发展经验和方案。1 32-2 建设目标A全面感知的数字高速数字的路+云控平台=智慧高速路网状态感知、道路事件发现、指挥调度协同、资源资源共享、设备运维管理1 全面提升高速公路运行状态智能感知能力；通过视频数据接入、多信息融合事件判别、交通事件评价分析等方式，实现事件动态检测、及时确认和自动报警。2 全面提升路网监测、管理、决策支持水平；基于高精度地图，深度整合营15、运管理，通过多源数据的分析、挖掘，生成决策支持信息。3 全面提升智慧出行及公共信息服务水平；通过出行信息内容管理系统，为互联网、智能终端、广播等提供的高速公路出行信息服务接口；通过情报板发布系统，实现区域路网诱导信息的发布。4 全面提升车路联网协同及智能驾驶基础设施支撑能力；1 4三、“新基建”在智慧高速的建设内容3-1 总体架构构建高速公路多维立体的感知系统框架，基于“云”、“边”、“端”架构，基于新一代基础设施感知体系建设，面向高速公路运行监管、指挥调度、决策支持、运维养护、公众服务建设数字高速服务系统。A P P 用户公众车辆网联车辆养护车辆实时路网检测与预警高精度地雷应急指挥调度辅助大16、数据分析与决策支持公众信息发布服务算法个的基于高精度地图的数字高速基础管理车联网(C-V 2 X)结构化数据有线光纤原始数据无线网络边缘感知边缘计算单元(R S U+M E C数据汇聚感知数据感知数据全景视频监控微波雷达雷视多维感知一体机口相机其他检测器云“端”1 63-2 数字化基础设施感知系统全景视频监控基于A R、A I 技术，通过建设高空云台相机，与高速公路已建监控系统相结合，实现画中画形式直观呈现道路交通状况。对于道路突发交通事件，以大场景包含小场景形式，便于直观展示现场情况，提升指挥调度效率。1 73-2 数字化基础设施感知系统交通流量监测及路径识别构建基于卡口摄像机、微波雷达等交17、通检测器为核心的道路交通流量监测系统，通过边缘计算技术，实时感知高速公路进出口、服务区以及匝道互通的道路交通流量、运行速度等交通状态参数以及通行车辆特征数据，为全段交通状态实时监测、可变限速、管控决策、公众信息发布等提供感知数据支持交通流采集汇聚决策依据道路维护路网规划平台处理实时数据交通诱导1 83-2 数字化基础设施感知系统4/5 G 路域行人探测系统采用4/5 G 探针设备对全网的手机I M E I、I M S I、采集时间、采集地点进行无感知采集；采用W I F I 探针对开启无线功能手机的I M E I、I M S I、M A C、手机号、A P P 账号等信息进行采集；将高清摄像机18、中的车牌信 息进行识别。在此基础上，结合高速路监 控系统、收费系统、E T C 系统等综合信息进行时空维度数据碰撞，由此，分析得出人-车-账号等多维度信息的特征画像。从而，为后续的大数据分析和决策提供有价值的信息。1 93-2 数字化基础设施感知系统桥隧边坡监测林梁随道群基于光的布里渊散射和光时域散射原理，针对桥隧路段，通过桥梁底部或隧道顶部以及两边部署分布式传感光缆；针对边坡路段，通过在坡面沿格构梁分别从纵向、横向以网格化布设分布式传感光缆，完成部署后将光缆接入分布式应变分析仪中进行实时在线检测边坡林分布式光纤集仪桥梁光缆加装示意图隧道光缆加装截面图边坡分布式光缆加装示意图光纤光栅倾斜计布设19、示意图2 03-2 数字化基础设施感知系统交通事件预警采用边缘计算技术，基于深度学习技术，通过前端感知相机实时监测视频中交通事件(逆行、违停、抛洒物、交通事故等),当发送交通事件时，及时上报高速公路后台管理平台，并联动道路信息发布屏以及路侧单元向公众发布交通事件信息。远程监R o a d S i d eU n i tH V 兼顾道路监控与道路交通事件检测；支持道路交通流检测边缘计算，低时延，及时响应；前方2 0 0 m第一车道发生事故，请注意避让慢车道快车道应急车道2 13-2 数字化基础设施感知系统合流区预警高速公路上下匝道的合流区因双方车道车辆运行速度差异以及视野遮蔽等情况，两个路段的车辆20、不能及时发现汇入和驶出的车辆，容易造成交通事故，因此需要在合流区部署基于雷达与视频融合的精准车辆检测系统。通过智能路侧设备的边缘感知技术，融合雷达与视频多传感器识别特点，识别道路车辆的实时位置，精准定位，并通过信息发布屏等向车辆进行预警提示。楚姚高速连接线是出城道路、高速主线以及国道的三线汇聚，路况复杂、车流量大，通过车辆检测系统来感知合流区车辆的通行和汇聚情况，可以有效地进行预警，避免事故发生。道前方1 0 0 m 合流区有车辆汇入，请注意避让急车道前方2 0 0 m合流区有车辆汇入，请注意避让2 23-2 数字化基础设施感知系统可变限速提醒相比于城市交通管理，高速公路管控措施较为单一，可变21、限速管理是较为重要的一个方法。通过联动上下游道路交通流量检测器与交通事件检测器数据，并结合智能路侧设备边缘计算能力，基于交通控制模型实时计算限速管控信息，由道路情报板、互联网地图、C-V 2 X、智慧高速A P P 等发布管控信息，动态优化道路交通流，避免因交通事件及局部车辆聚集造成大规模的道路拥堵。L E D 可变标志牌雷达卡口抓拍单元终端智慧监控单元常亮灯气象环境检测仪前端子系统传输网络传输子系统中心平台图注：光纤信号/控制线以太网后端管理子系统2 33-2 数字化基础设施感知系统边缘计算单元本试点采用的边缘计算单元，通过构建统一的数据接入标准，接入感知体系中视频系统、雷达系统、浮动车系统22、隧道管理系统、养护系统等多种数据，基于边缘计算，能快速融合处理实时交通数据，根据响应事件的紧急程度，通过集成的网络模块低时延向外发布或者上传中心平台集中处理。R S UR S UR S U2 43-3 数字化高速公路多模式通信网络建设多模式的通信网络，在道路骨干通信网的基础上，建立多模式大容量的无线通信网，为人、车、路之间信息交互提供良好的基础网络环境，支撑未来车辆智能驾驶。R S U功能如下：R S U 支持低延时(R S U 提供配置管理、支持远程控制管理；R S U 可提供合流区预警、交通事件预警、可变限速、弯道、盲区等车路预警；R S U 内置数据处理模块，提供多源数据融合、数据预处23、理；R S U 可提供安全的通信连接和数据传输；事故检测与事故管理网高速公路光纤网交通云中心交通数据采集、信息控制智能基站2 53-3 数字化高速公路北斗高精度定位服务系统沿示范公路基础设施建设北斗差分增强基准站系统，同时接入现有基准站数据，形成覆盖示范路段重要交通基础设施的分米级、厘米级及事后毫米级的高精度服务基准站网络；针对桥隧和城市交通等复杂环境下的定位导航需求，在重点区域建设北斗信号增强基准站，实现定位导航信号的泛在、无缝覆盖；面向全省交通用户提供卫星导航增强信息分发服务，为全省智慧交通发展提供计算、存储、分析资源，支撑交通运输新业态的发展。2 63-3 数字化高速公路高精度地图高精度24、地图基础平台建设高精度地图可视化平台高精度地图采集要素包括高速公路路面(车道数、车道宽度)、桥梁、边坡互通立交、护栏、标志标牌、监控设施等内容，高速公路周边建筑简单模型表示，采用激光点云测量技术，采集精度3 0 c m 以内，作为数据化基础设施管理系统以及数字高速应用服务系统基础地图平台。应用地图应用用户登录控制台开发文档地图服务A P I地图应用服务A P I大数据可视化服务A P IW E B A P I矢量地图服务棚格地图服务地图技索服务路线查询服务正逆地理编码服务路兄服务配图服务热力图迁徙图人口分布图0 o 图航线图引擎、服务地图服务引擎矢量地图服务引擎棚格地图服务引擎地图应用引擎P 25、O 搜素引擎路径规肟擎地理编引擎配窍引擎路兄发布引擎3-3 数字化高速公路基础设施管理数字化基础设施管理系统4数字基础设施管理系统接入各类道路状态传感器，基于数字化技术实现设备设施资产动态管理，设备状态实时运维、智能化管理和养护，数据资源的实时计算分析以及设备数据与现有业务系统的高效交互共享。设备运行状态实时监测及智能养护2 83-4”新基建“建设智慧高速项目展望基于高精度地图的智慧高速管理系统依托试点道路三维高精度地图，建设基于多源异构数据的实时路网监测系统、突发事件应急指挥调度辅助系统、交通大数据分析决策支持系统、公众信息发布系统。2 93-4”新基建“建设智慧高速项目展望基于多源异构数据26、的实时路网监测及预警实时路网监测系统包含路网实时视频、路网交通流实时监测、道路交通事件报警、桥梁隧道监控状态监测以及气象监测组成，由道路视频检测器、微波雷达以及多种交通事件、应力应变以及烟雾等检测器数据，结合E T C 收费数据、网联车辆位置数据多源融合，实现道路交通流信息的实时查看以及道路异常(交通事件、火灾、恶劣天气等)实时报警。方1 k n3 03-4”新基建“建设智慧高速项目展望网联式车辆主动安全V 2 X 技术是构建车路协同体系的重要组成部分，通过部署路侧设备与设施、车载设备、云服务中心，实现车、路、人、云之间的交互通信，道路运行状态的全面感知，车辆主动安全控制，道路协同智能控制与诱27、导等能力。达到低安 全事故，提高运行效率，提升道路管理精细化水平的目标。网联式车辆主动安全/自动驾驶单车主动安全/自动驾驶3 13-4”新基建“建设智慧高速项目展望服务区智慧化在经济和信息科技发达的现代社会，公众对高速公路出行质量的要求越来越高，传统的服务模式已经不能完全满足现代大众的出行要求。提高监管效率、公众服务能力是摆在高速公路运营管理者面前急需解决的问题。智网科技以大数据、云计算、人工智能等技术为支撑，设计和构建了高速公路服务区大数据智慧服务平台，面向服务区行业监管人员和司乘人员，实现对高速公路服务区协同监管、公众服务所需海量信息资源的全面规划整合和业务价值挖掘，提高服务资源的使用效率28、和应用水平。客流量监控车流量监扫车位诱导三维立体监控3 D 可视化系统3 23-4”新基建“建设智慧高速项目展望突发事件应急指挥调度辅助根据应急预案及辅助决策方案，联动消防、救护、路政以及交警各参与单位，应用全景视频、低空视频、单兵设备等多种监控手段，实时调入天气情况、现场视频情况以及各个救援车辆实时位置、及时将事件信息通知相关责任人以及通过公众服务系统发布，实时跟踪事件发展，直至事件处置结束并存储处置过程中数据。3 33-4”新基建“建设智慧高速项目展望交通大数据分析及决策支持基于前端数字化基础设施感知系统建设，结合已有信息化系统数据，多角度，融合分析历史数据与实时数据，实现车辆路径识别、收29、费信息比对，车辆超载稽查、交通流量趋势分析，为指挥调度、收费站交通管控、车辆防逃费、道路养护等提供决策依据。3 43-4”新基建“建设智慧高速项目展望公众信息发布服务多样化信息服务系统将根据实时的交通状态，采取分类精准的交通信息服务，形成基于车路协同的交互式交通引导和出行建议紧急车辆优先通行;在车流量集中、多车型混行、特殊地形气候、危险车辆监控、特种车辆保障、突发事件处置等典型场景中做到预判交通风险、快速响应处置、及时信息提示，推动由交通被动响应向风险主动干预的转变。提示服务推送方式可以包含互联网地图A P P、交通广播、可变信息板、C-V 2 X 通信系统等多种渠道多种样式，服务对象可覆盖智能网联车辆、配置高级辅助驾驶系统(A D A S)车辆以及工程车辆、两客一危、网约车等营运车辆和普通社会车辆，结合具体的对象，有针对性的提供安全、可靠、高效的综合道路交通服务。有紧急车辆驶来，请注意让行确定边A 导肌a3 5感 谢 聆 听!