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路信通:智慧高速体系架构设计实践

发布于:2024-03-01 23:22:01  来源:工业自动化  点击量:14次

  智慧高速公路以提升高速公路管理上的水准和方便出行为主要目标,在设计中应整合现有资源,引进全新技术,运用互联网思维来实现对高速公路的总体设计,实现对高速公路控制、指挥、运营的智能化。以下对沿江高速、延崇高速河北段、宜昭高速的总体架构进行了梳理。

  沿江高速针对大流量、多交织及行驶车辆随机、模糊、不确定、复杂等特性,通过数据融合、实时预警、深度分析、控制优化、信息发布等功能对整个道路进行闭环管理,力争做到实时掌握车、路、人、环境的现状并精准预测发展的新趋势,实现道路全天候通行、全流程管控、全过程服务。

  沿江高速智慧化建设的体系架构包括五层三体系:五层分为基础设施层、数据融合层、应用支撑层、应用系统层和门户层;三体系分别是标准规范体系、信息安全体系及管理制度体系。

  沿江高速体系架构图沿江高速智慧化建设内容最重要的包含智慧全息感知、智慧服务决策、智慧交通管控、智能通信传输、智慧业务管理、车路协同辅助无人驾驶。1、基础设施数字化。根据各条路段的具体特点,结合现有的技术条件,进行全息感知设备的布设、集成以及系统的开发和应用。例如:沿江高速,主要是结合流量大、保畅压力大和多枢纽、匝道引发车辆交织严重等详细情况,重点解决安全、保畅的问题,所以我们比较关注的是在云控综合管理平台的基础上,重点打造车道级交通控制、匝道管控、交通事件检测/应急事件预警、车路协同无人驾驶等功能模块的开发和应用。2、智慧决策支撑。基于云计算、大数据技术,构建全面感知的、多源数据融合的、高效协同的服务决策应用智慧平台很重要,但完备的数据更重要。智慧服务决策最重要的包含:智慧服务支撑、大数据中心存储、智慧高速云计算平台、可视化决策系统、智慧服务应用。3、智能业务管理。智能业务管理涉及到的子系统很多,针对设备、路面、桥梁进行差异化管控,通过视频、物联网、传感器等智能感知设备,基于特征识别、移动通信、互联网、北斗等构建智慧高速业务管理体系,实现差异监测,自主上报,智能运维、养护、调度、决策等。4、智慧道路主动管控。智慧道路主动管控包括:车道管控、匝道控制、动态信息诱导、可变速控制、事件管理、排队预警、全天候运行监测。 5、车路协同辅助无人驾驶。包括准全天候通行、车道主动管控及匝道汇入汇出预警、车路协同辅助无人驾驶。6、差异化出行服务。沿江智慧高速能够同时为普通车辆、非无人驾驶网联车辆、无人驾驶网联车辆,提供差异化出行服务。为无人驾驶车辆提供无人驾驶辅助信息,对非自动驾驶网联车辆提供基于定位信息的伴随信息服务,对普通车辆提供比其他道路更丰富、精准的出行信息。

  延崇高速河北段以“智慧设施、智慧决策、智慧管控和智慧服务”为手段,以建设“三示范、三体验、五亮点、三服务”的智慧公路为目标。

  三示范:以智慧理念引领“绿色、科技、智慧公路”3项示范工程。三体验:打造“车路协同、智能诱导、高精定位”3种出行体验。五亮点:实现5个“国内第一条”。即第一条支撑奥运标准的智慧化高速公路、第一条实现全要素物联网集群监测的数字化高速公路、第一条运营开放路段的车路协同示范高速公路、第一条基于视觉的隧道智能综合诱导高速公路、第一条北斗卫星信号和5G信号全覆盖的高速公路。三服务:服务于公众、服务于冬奥会、服务于管理者。延崇智慧公路总体架构在标准规范、安全保证和运营保障的基础上,以“三示范、三体验、五亮点、三服务”为目标,构建智慧感知层、信息传输层、数据中心层和应用服务层,如下图所示。

  延崇智慧公路方案总体架构图智慧感知层:采集各类数据并上传数据中心,包括公路基础设施固有静态数据、外场各类检测设施的动态数据、养护和路政部门的数据、社会别的行业共享的实时及预测数据等。信息传输层:负责信息传输,包括光纤传输网络、无线传输网络以及将信息传递给用户的前端系统。沿线Ge带宽的PTN分组传送网,实现了5G信号的全线覆盖(含隧道)。数据中心层:实现公路静态数据、动态数据、业务管理数据、应用主题数据、异构多元数据的汇集、清洗、整合、存储、分析、计算和利用,以及数据中心的软件支撑平台、硬件支撑平台、数据共享交流平台、内部处理平台和外部对接平台。应用服务层:通过数据中心之上的应用系统实现人、车、路、环境的信息交互和应用场景实现,为管理者、出行者、冬奥会提供智慧服务,为奥运安保、省TOCC提供对接服务,包括高速公路综合业务管理、应急处置、智能化辅助决策、高速公路出行信息服务、冬奥会安保服务及其他需求对接及省市TOCC对接等服务。

  宜昭高速贯穿四川、云南两个省份,以云贵高原地形为主要特征,山川、丘陵、大桥较多,云贵地区空气中水分含量比较大,易于团雾、短时强降雨的发生,这些条件同时具备的条件下给宜昭高速公路管理带来了巨大的挑战。

  为此,宜昭高速准全天候通行系统分为三个大的方面做建设,分别为精准交通气象系统、常发雾区诱导、凝冰除雪监测。精准交通气象系统:基于GIS、卫星、雷达等多源气象数据和多维交通路面状态气象模型,融合高速公路气象站实况数据和交通路况数据,打造精准交通气象。常发雾区诱导:针对雾区道路交互与通行环境设计的智能雾区引导系统,通过安装在道路两侧的智能灯标,警示诱导车辆安全行驶,从而有很大成效避免危险路段车辆追尾事故、二次事故、特别是雾区的连环撞车等恶性事故的发生。凝冰除雪监测:对路面温度及路面结冰的精确短临预警,适时启动系统泵站和融雪剂溶液喷洒终端机构,自动精准撒布适量的融雪剂,预防路面出现影响行车安全的冰雪湿滑路面状况,降低相关交通事故的发生。宜昭高速准全天候通行系统分为6层,分别为服务层、业务应用层、数据服务层、算法层、通信层及智能感知层。

  准全天候通行系统总体框架通过这六层,实现了从前端的设备到后方平台,达到设备、人及系统相互交汇,实现三方相互连通,最终形成准全天候通行系统的智能化,为运营管理者提高管理效率,减少管理成本。

  路信通()一直专注于公路信息化平台研发,对信息产品有深入研究,基本的产品体系有:

  交通综合执法系列公路养护管理系列高速公路安全生产管理系列农村公路管理平台系列返回搜狐,查看更加多