1、新一代国家交通控制网面向的智慧公路发展思考汇报内容新一代交通控制网概述公路交通发展发展形势国外智慧公路发展现状智慧公路发展总体思路智慧公路相关工作部署0 10 20 30 40 50 1新一代交通控制网概述新一代交通控制网的概念新一代国家交通控制网总体定义 新一代国家交通控制网是由道路基础设施、车辆和支撑运行与服务系统组成的一个 边界 开放的复杂系统 各单元、各部分、各子系统间可实时交换数据。系统、子系统和车载系统可以根据实时交通状态、气象条件、客流趋势进行 各种调节 如控制策略、限制和诱导措施、运行方式、服务协调等 使交通运输系统处在依据实时数据的动态调整和寻优的过程中，并具有较高的 可靠性2、应变性和安全性 它可以支撑实现路网承载能力和交通出行需求之间的平衡 实现对整体路网各层级交通流的调度或控制 最大限度发挥路网使用功能和运输系统的服务功能新一代交通控制网的特点 信息化和功能专业化的基础设施 土木工程基础设施+无线通信和传感系统-形成新一代道路信息基础设施环境；在道路设施的交通承载功能和形式上进行创新；智能化与电动化的运载工具 具备互联功能的智能汽车；电动汽车；自主驾驶汽车；开放、共享、协同的管理与服务系统 支持各种交通服务的人性化和定制化，应变能力和可靠性高；支持具备车载控制功能的车辆实现控制环境下的自主运行；支持具备信息诱导的人驾驶车辆高效运行；支持兼具轨道交通组织化程度高3、和道路交通灵活性高的双模式公交系统；支持智能车辆在队列控制和自由行驶功能间自如切换；支持以及分时租赁和共享汽车的商业化运行。新一代交通控制网的愿景 在既有土木工程设施基础上，依靠智能化和信息化提升公路安全水平和服务水平 创新基础设施结构和服务方式 形成服务和制造新产业突破人类自身感知和反应能力的约束，实现车辆智能化成倍的降低事故和伤亡率突破交通流理论的约束，通过广义控制改变交通行为成倍的提升路网的交通承载能力突破信息不对称约束，通过资源配置实现由个体和局部最优转变为全局最优真正实现交通资源的最高效利用0 2公路交通发展面临形势公路交通安全运行态势依然严峻 高速公路事故及事故严重程度等问题依然突4、出 区域性拥堵、恶劣气象等阻断事件频发 突发。事件影响时空范围成网络化扩散态势1 8 00 09 0 0 0 01 6 0 0 00 01 4 0 0 07 00 0 0事教教/无亡人我/受伤人数1 2 0 0 01 0 0 0 08 0 0 06 0 0 04 0 0 02 0 0 09 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6 0 7 0 5 0 9 1 0 1 1高速公痛通车里程(万公里)死亡人数(万人)量伤人数(万人)高速公路及历年伤亡人数统计4 5 04 0 00 01 s 00 0 es 0 02 5 02 0 00 年2 5、0 1 0 年 2 0 1 1 年 0 2 年 m 年2 0 1 4 年 2 0 1 5 年2 0 1 6 年公路交通阻断事件统计2 0 1 0 京藏高速公路大堵车河南义昌大桥危化品爆炸事故陕西福银高速隧道等多起隧道事故国庆高速免费通行公路运行面临的压力和挑战剧增外部压力经济社会发展对公路的需求爆发式增长公众安全、便捷机动化出行服务体验自身挑战对公路整体运行效率和潜力的发挥提出了更高的要求出行距离增长，跨省大范围服务体验差急需构建网络化智能化的运行管理与服务体系全球变暖，极端恶劣气象频发路网应急协调管理能力较弱自动驾驶技术：掀起一场交通运输的革命自动驾驶/无人驾驶车的上路势必改变人们出行和运输6、的方式，重塑交通体系，交通规则和法则。电动化智能化网联化E n e r g y a n dE n v i r o n m e n tS a f e t y T r a f f i ce f f i c i e n c y+V 2 V+基础设施升级助力智能驾驶应用欧洲自动驾驶智能系统技术路 线报告:2 0 2 0 年，可实现排污降 2 0?交通 伤亡率降5 0?0 5 0 年，排污降 5 0?交通 伤亡率近零美国I T S 战略计划2 0 1 5-2 0 1 9:实现汽车网联化、加速汽车智能化，&5 大 战略：车辆和道路更安全、增强交通 移动性、降低环境影响、促进改革创新、支持交通 系统信息共享7、基础设施智能化程度城市道路环境高速道路环境专用道环境封闭环境自动驾驶小巴自动驾驶B R T自动驾驶公路客运自动驾驶出租载运工具智能化程度基于车路协同的自动驾驶方案智慧的路+聪明的车融合发展V e h i c l e B a s e dA p p r o a c h以自动驾驶车为主的路径C o n n e c t e d a n dA u t o m a t e dV e h i c l e互联网企业及运营商，车企及配件企业聪明的车I n f r a s t r u c t u r e B a s e dA p p r o a c hC o n n e c t e d a n dA u t o 8、m a t e d基于基础设施的方法 H i g h w a y S y s t e m s交通行业聪明的路聪明的车十聪明的路V e h i c l e-r o a dc o o p e r a t i v e s y s t e m0 3国外智慧公路发展现状智慧公路逐渐成为国际性热点日本：构建了面向安全、管理和服务的智慧公路体系，进入S m a r t w a y 时代。智能公路开发试验沿路信息基础设施十综合车载终端应用D S R C 的S m a r t w a y 和合作系统I T S 术外対応力一十eT S S p o t高速大容量通信(D S R C)大范围交通信服务实现新服务截至29、 0 1 1 年3 月，已经覆盖日本全部高速公路I T S s p o t s 在城外高速公路约1 0-1 5-k m 设置一组I T S s p o t s 在市内高速公路约4 k m 设置一组智慧公路逐渐成为国际性热点欧洲：开展了E a s y w a y 项目和合作式智能交通走廊应用示范。在三国高速公路上部署两项常规示范服务事故路段警告R O A D W O R K S W A R N I N G浮动车数据R O 8 E V E HC L 8A T AW a r m i n g t r a i l e rM o b i l e N o t w o r kI T S C o n t a l10、 S t a t i o nE a s y w a y 项目合作式智能交通走廊智慧公路逐渐成为国际性热点欧洲“第五代公路”自适应道路(T h e a d a p t a b l e r o a d)自动化道路(T h e a u t o m a t e d r o a d)气候变化韧性道路(T h e c l i m a t e c h a n g e r e s i l i e n t r o a d)e A d a p t a b l e R o a dh e A u t o m a t e d R o a dT h e R e s i l i e n t R o a d国外智慧公路发展-11、德国智慧公路测试平台全长1 4 0 公里，在纽伦堡和慕尼黑之间的高速公路上。目前，在I T S 走廊各合作伙伴间正在进行实际交通条件下的测试，而数据通信的主要技术解决方案就是标准化。而非技术方面，如组织结构、安全措施等正在起草中。测试目标：(1)为工业和科学研究提供真实的道路条件实验室，实现驾驶创新；(2)推动科学研究；(3)提升公众的接受度；(4)发展智慧化的未来交通基础设施。国外智慧公路发展-德国测试基础条件：1)满足高通信要求的4 G 网络全覆盖；2)1 G b i t/s 的高速L A N 连接；3)V 2 V a n d t h e V 2 I 通信；4)可以危险预警和天气提示,并调12、节交通流量的动态交通管理系统；5)标 准 化 的 机 动 车 数 据 市 场(M o b i l i t y D a t aM a r k e t p l a c e ,M D M);6)高精度地图；7)车路协同及自动驾驶测试(C o n n e t e d a n d A u t o m a t e d d r i v i n g)8)路侧设施，可获取车辆的准确位置。S o u r c e:h t t p:/c-t s-k o r r i d o r.d eS o u c e:A t o b a h n d r e k t i o n S u d b a v e n智慧公路逐渐成为国际性热点13、美国：开展面向运营管理的智慧通道建设与面向车路合作的互联车辆计划。0 4智慧公路发展总体思路智慧公路顶层设计的思考 概念 不仅仅局限于信息系统 总体框架 整体性、有效性、可持续新建或扩建时，旧系统不废弃；新建部分与原有部分融合工作 部分系统的先行建设与整体的协调；先行建设系统可独立工作 部分与整体协调和一致 技术体系一在新技术环境下重新设计技术体系 服务功能的稳定和技术的包容 实现路径 示范引领、标准支撑、全国实施未来智慧公路运行、管理与服务的概念自动驾驶和自主驾驶服务控制控制设施经典控制系统&经典控制论车辆自身安全控制标线由人、车、路、环境多子系统构成的、多层级、多方式、边界开放的系统，在不14、同的时代、依靠不断进步的技术、采用不同的控制策略、针对各种服务对象提供水平越来越高的服务。智慧公路总体框架智能道路基础设施基础设施无线传感网建设新型专用道路基础设施，满足新一代智能道路控制和智能车辆按照控制策略运行在既有基础设施上进行车道分割或改造而形成的专用车道、专用停车场、专门的封闭区域新建的专用车道、专用停车场、交通枢纽等。车辆控制与服务系统具备通信和智能化功能的车辆(车辆制造商)路侧信息装置、控制装置车辆与路侧装置可互操作，具备一定程度的自动操控功能新一代虚拟现实和现实增强交通信息服务系统智能化基础设施交通运行控制平台车辆行驶控制子系统智能和信息化设施新建的与既有交通控制系统或高速公路15、监控系统互操作的控制平台，或既有系统升级改造对交通系统实施本地、通道以及网络级控制，对不同运输方式实施协调控制为智能化运载工具和行人提供安全高效的环境条件。交通运行云平台大容量基础通信系统 交通数据获取设施专用无线通信设施高精度定位系统高精度地理信息系统(地图)智能和信息化设施逐渐升级和完善原有的机电系统设计理念 从上世纪9 0 年代发展起来的交通工程机电系统体系已经不适应当前的技术与需求 检测器(稀疏布设)传感器及传感器网(全覆盖)铜缆通信 光纤通信 宽带无线通信(无处不在)可变信息板 车载终端、智能手机(人手一部、多部)技术装备发生革命性变化(上世纪 8 0 年代不可想象)计算机、卫星、互16、联网、手机、无线互联网智能化运载工具 交易和交流方式发生变化 网购、网上会议、网上办公电子商务、物流 与自动驾驶、车路协同相适应从路侧智能基站建设切入，建立智慧公路体系 路侧智能基站是路侧智能数据与通信平台 可以每1 5 k m(边远地区1 0 k m)布设 具备数据采集、通信、供电组合功能 高速公路具有排他性的设施 围绕路侧智能基站创新高速公路智能信息网 实现高速公路数据传感网应用服务器数据中心管理端 多种数据采集方式(目前可部署3 种以上)创立为公路运行和管理采集数据的新模云中心交通 运输部云 中心式 车与路、路与通信网的数据枢纽光纤 网络高速无线数据交互衔接4 G/5 G,以及高速局域网17、 本地小型数据中心本地小型本地小型数据中心数据中心一类 站二类 站类 站+i b 设备+D S R C/微波w i F 设备D S R C+被 智能基站为核心的技术架构体系数据采集、预处理、打包、数据链系统：基站作为智能互联体系中的基本单元衔接传感器、终端、车辆、数据中心、指挥控制系统、事件检测与事故管理公网智能站()高速公路交通云中心中心通信环机房交通数据采集信息与控制设交换 机电源()智能基站本地小配电室供电 线路云中心以高精度地图和定位为扩展应用平台 与国家地理信息局联手打造高速公路高精度地图 搭载和创新公路运行、管理和养护各种应用 公路设施管理公路养护高速公路紧急事件探测与响应高速公路18、应急救援分车道运行状态评估 分车道交通诱导与管理常规性手段信息化管理组合拳依据辅佐特征库他配合采重为单根据信用评级界定机制评定车辆信用等级E 化基于A I 的路网管理运行平台物联网P a a S视频网关智能 云控 平台C C T VI O T 网关感知环境传感器数据治理与挖掘态势感知安全管控政务网I a a S人工智能、天数据分析感知管理调查监测采集交换政务管理C a a S C a a S移动互联网云计算移动应用云端A A经验 决数据 决互联网数据策策S0a基于 用户 身份的 全域管 理联网收费系统 开放式收费制式：车辆行驶一段路就缴纳一段路的通行费，不再存在庞大的费率表和拆分业务。无站自由19、流收费：车辆自由行驶状态下，每经过一个收费点，收费系统自动计费，并从用户自行设定的支付账户中扣取通行费。通行费票据：全部开具电子发票，用户可通过多种渠道获取电子发票。完备的稽查和信用体系。拓展应用：不仅用于收费业务，还作为全面提升路网运行管理和服务能力、建设“数字化智能公路”的重要载体。构建适应自动驾驶的智慧公路的发展体系智慧公路发展智能交通S A E自动驾驶技术发展1群体感知单2适服务 被动处初级个体感知个光纤/有线 定期3服务巡检与养护高级个体感知车主动管控级精确服务大数移动通讯网4据先兆控制 车路在线监测与智能养护精准感知、泛在感知交互专网自适应全程受控基础设施泛在互联智能化基础设施互联20、合作自动5完全自动化3高度自动化全自动驾驶2有条件自动化编队行驶部分自动化 车道保持与跟踪0驾驶辅助自适应巡航无自动信息显示及预警0 5智慧公路相关工作部署智慧公路工作部署示范工程标准研究制定智慧公路试点工程 交通运输部规划司“新一代国家交通控制网与智慧公路”试点 2 0 1 7 年7 月正式启动 2 0 1 7 年底，开展督导工作 2 0 1 8 年2 月，确定试点主题中华人民共和国交通运输部办公厅oin交通运部办公疗美于丹服一代国家交通竹朝网和智慧公路试血(第一我)工作的通如r.a.+a x o r anaa*e w a m-.t-*r1.1.tr)-.二.o1 8.-m中华人民共和国交通21、运输部关于召开智慧交通和交通游服务大数据试点工作推进会的通加.,.7.1.t t(.+sa0.-.s.a s.19.1-.20-t.rm()-A a r t a*t 器0-0am.t.r*0 m.*.s.tom s6mm中华人民共和国交通运输部办公厅交通记器办会厅关于快性进新一代国交涵的和两和公路试的-ua.t.k 2 0 1 7 年2 月，交通运输部正式启动“新一代国家交通控制网与智慧公路示程”,选定8 个省市作为承担单位，2 0 1 8 年2 月增加为9 个省。交通运输部公路科学研究院(智能交通研究中心)作为技术支持单位吉林北京河北河南江苏浙江江西福建广东智慧公路试点工程吉林珲乌高速北京延22、崇高速公路京雄高速公路河北用新一代国家交通控制网实体原型 系统和应示范基地河南机西高速杭绍甬高速公路、杭州绕城高速浙江江西昌九高速福建福建高速公路数据中心广东*广乐高速公路、虎门二桥高速公路试点主题与布局基础设施数字化关键基础支撑北京、河北、河南、浙江前瞻性技术落地应用路运一体化北京、河北、广东北斗高精度定位综合应用战略性技术推广应用江西、河北、广东基于大数据的路网综合管理服务福建、河南、浙江、面向管理方服务江西面向公众服务“互联网+”路网综合服务吉林、广东城市交通、测试区域新一代国家交通控制网江苏、浙江试点主题基础设施数字化应用三维可测实景技术、高精度地图等，实现公路设施的数字化采集、管理与23、应用，构建公路设施资产动态管理系统；选取桥梁、隧道、边坡等，建设基础设施智能监测传感网，实现交通基础设施安全状态综合感知和安全状态态势分析及预警功能。北斗高精度定位综合应用建设北斗高精度基础设施，实现北斗信号在示范路段(含隧道)的全覆盖，在灾害频发路段实施长期、可靠的监测与预警服务；探索开展基于北斗高精度定位的高速公路通行费收费应用研究，强化技术储备；“互联网+”路网综合服务利用“互联网+”技术，探索基于车辆特征识别的不停车移动支付技术。开展基于移动互联网的服务区停车位和充电设施引导、预约以及费用支付等增值服务。探索开展高速公路动态充电示范，实现新能源汽车动/静态充电。开展低温条件下精准气象感24、知及预测，以及车路协同安全辅助服务等。试点主题基础设施数字化应用三维可测实景技术、高精度地图等，实现公路设施的数字化采集、管理与应用，构建公路设施资产动态管理系统；选取桥梁、隧道、边坡等，建设基础设施智能监测传感网，实现交通基础设施安全状态综合感知和安全状态态势分析及预警功能。北斗高精度定位综合应用建设北斗高精度基础设施，实现北斗信号在示范路段(含隧道)的全覆盖，在灾害频发路段实施长期、可靠的监测与预警服务；探索开展基于北斗高精度定位的高速公路通行费收费应用研究，强化技术储备；“互联网+”路网综合服务利用“互联网+”技术，探索基于车辆特征识别的不停车移动支付技术。开展基于移动互联网的服务区停车25、位和充电设施引导、预约以及费用支付等增值服务。探索开展高速公路动态充电示范，实现新能源汽车动/静态充电。开展低温条件下精准气象感知及预测，以及车路协同安全辅助服务等。试点工程实施进度北京 河北吉林 江苏 浙江福建 江西 河南 广东立项申请工可批复资金补助智慧公路试点特色北京、河北依托京礼、京雄高速探索自动驾驶和车路协同服务。智慧公路试点特色江西省积极 探索北斗高精度技术在自由流收 费方面创新应用，建设了8 条验证车道，实现车 辆高速通过 试验车道并 完成无感支 付，目前正结 合取消省界高速公路收费站工作，优化北斗+E T C 应用方案。自由流智慧收费云平台云端智慧公路试点特色浙江省依托杭州 绕26、城西复线、杭绍甬高速开展试点，实现基础设施的数字化管理，开展车路协同和自动驾驶试点。光伏发电通信网信基站多功能气象监测(北斗地基增强系统光纤通信道路网路侧设备能源网智慧公路试点特色江苏省围绕打造新一代国家交通控制网原型系统，已初步建成半开放测试区和智能商用车检基地，并获得国家市场监督总局“国家智能商用车质量监督检验中心”等相关资质。无人巴士车辆联合研发单位清华大学实施计划已启动联合研发，年底交付工程名称：新一代国家交通控制网无人驾驶示范区(半开放场景测试场)工程位置：常州市天宁经济开发区苏南智城开工日期：2 0 1 8 年3 月2 5 日竣工日期：2 0 1 8 年1 2 月2 4 日设计单位27、：中设设计集团股份有限公司、国家I T S 中心智能驾驶及智能交 通产业研究院建设单位：中云智网数据产业(常州)有限公司平台数字化设备网络管理和控制平台联合研发单位智能驾驶研究院实施计划已启动联合研发，年底交付智慧公路试点特色吉林省围绕北方 季冻、冰雪 气候条件，开展了特殊气象条件下的基础设施 运行监测、养护和应急指挥调度等应用。季冻区能源互联网精生气免拓测飞硒性美护。新能源分布式并网 充电 综合展示桩性能试验 分布式智基 应急养护供电 能耗监测及预防性 信息发布养护应急联动伴随服务隧道应急广播无人机巡查精准气象预警手持车载终端 基于位置服务 定制化服务智慧公路试点特色河南省以构建物流通道交通28、运行要素快速、准确数字化感知体系为主题。普通国道的智慧公路体系。桥梁健康监测轴载荷监测设施无人机改装视频、气象监测车辆设施摄像机移动智能终端微波车检器自建共享互动互动采集固定移动河南机场集团共享机场数据共享省中心数据激光交调站车路协同设备手机信令数据共享气象单位数据共享互联网数据智慧公路试点特色福建省通过大数 据挖掘分析，盘活多年积累的路网运行监测数 据资源，提升路网管 理精细化、服务精准化水平。智慧公路试点特色广东省积极探索路运一体化管理与服务，依托特大桥梁开展主动式车路协同安全预警。交通运输部省交通运输厅路政拯救服务区汽运上服路运一体化出行信息信息服务出行服务地图服务跨部门服务车路协同车载29、终端建设路段营运路段收费管理养护管理智慧公路工作部署示范工程标准研究制定智慧公路标准发展 体系修订后主要框架公路工程标准体系框图公路工程标准的体系结构分为三层：公路标)第一层为板块，按照公路建设、管理、养护、运营协调发展要求所做的标准分类。第二层为模块，归纳现有、应有和计划制修订的标准规范的具体类别。第三层为标准。指导公路工程标准体系建设、标准管理及标准编制的统领性要求体现各环节所涉及专业标准的共性要求，在强调各环节业务应遵循的界面接口和基本要求外，突出对绿色公路、智慧公路的技术导向。实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求。旨在解决执法队伍建设、业 务流程管理的规范化和统一 化问题，以30、提升公路执法整 体水平，规范公路执法行为，保障公路基础环境，提升公 路通行能力、安全水平和服 务水平。在0 2 版体系基础上，将养护相关的内容独立划分成单独板块。是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求。旨在提升公路基础设施的信息化和智能化水平，推动“智慧公路”建设，最大程度发挥路网运行效率，更好的满足公路出行者的服务需求。智慧公路标准发展智慧公路标准研究及编制“运行监测”模块，主要用于为其他服务、决策管理以及运营服务提供基础支持，“出行服务”和“车路协同”模块，则分别从导航信息提供及安全预警信息和辅助驾驶等程度和信息时效性等方面对服务予以规定；另外，对路网决策与管理以及联网收费运营服务等31、内容进行规定，同时，为有力指导运营阶段设施设备的维修保养及应急抢险工作，列造价模块，对运营阶段发生的相关费用、计量等方面予以规定。公路运营板块智慧模块运行监测及平台功能运行监测模块出行服务模块应急处置模块联网收费信息发布及导 航服务车路协同模块决策与管理运营服务安全辅助驾驶 及车路系统造价模块智慧公路标准发展基础设施标准完善1、公路信息化技术要求(2 0 1 8-2 0 1 9)包括公路工程建设、管理、养护、运营全过程所需要制定的公路信息化要求，包括公路工程信息化等级划分准则，各等级公路各阶段应遵循的信息化等级水平，各信息化等级应具备的基本功能要求和数据共享交换要求，公路建设、管理、养护、运营32、信息系统建设主要内容和相互接口等。2、适应自动驾驶的公路设施技术规范(2 0 1 9-2 0 2 0)包括适用自动驾驶智慧公路系统总体要求、公路智能化等级划分、设施数字化要求、公路车路交互系统技术要求(包括智能站的分类、构成、功能，设置原则，配套设施要求，电源、环境、性能、接口、数据规范),车路交互信息及指令集、数据与系统安全。3、路网运行监测技术要求等系列技术要求(2 0 1 8-2 0 1 9)规定了公路网运行监测总体框架及功能要求、外场监测点监测内容、点位设置、互联网产生交通数据接入与融合、路网运行状态评估、路网运行信息质量、平台功能、联网及接口、网络安全等技术要求。4、营运车辆车路交互33、信息集(2 0 1 7-2 0 1 8)规定合作式智能交通系统的营运车辆服务的车路交互信息集，包括营运车辆与路侧设备之间交互的数据帧、消息体、数据单元、数据类型等内容，规范高精度营运车辆运行数据、车道级地图数据、公路实时运行与调度信息等范围的信息交换与共享要求。下一步工作加强融合创新。加强跨部门、跨领域协同，在强化顶层设计、鼓励技术创新、保护知识产权、维护市场秩序等方面做好政策保障。发挥市场在资源配置中的 主体作用，调动路网运营管理机构及各类市场主体的积极性，提供多元化、高品质服务。继续开展智慧公路区域性示范应用。在总结现有试点工程建设经验的基础，不断优化智慧公路建设方案，总结提炼智慧公路建设的总体框架，从目前局部路 段试点逐步向公路通道、区域路网等示范扩展，加快形成适应交通强国发展要 求的智慧公路政策体系、法规体系和技术体系。下一步工作加强智慧公路关键技术研究。重点突破公路交通状态感知、态势分析、车路协同、协同调度及应用处置等关键技术，为智慧公路后续推广奠定基础。加快智慧公路标准的制定。依托试点示范工程，不断总结工程建设经验，健全智慧公路基础设施设计、建设和运营、维护标准体系，推动产品标准、服务标准的形成。加强国际合作。以开放包容的心态，加强与国际交流合作，汇集全球智慧，借鉴各国先进经验，形成推动智慧公路发展的智力合作、产业合作力量。感谢聆听