1、2 0 2 0 年“ 新基建” 在數(shù)字化智慧高速公路 中的支撐應用方案目錄 / Contents“新基建”的背景01“新基建”在智慧高速建設中的總體要求02“新基建”在智慧高速的建設內(nèi)容03一、新基建的背景1-1 政策背景2018 年 2月，交通運輸部印發(fā)了關于加 快推進新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試 點的 通知，確定在全國 9 個省份開展以下 六個方向的智慧公路建設示范工程：基礎設施數(shù)字化路運一體化車路協(xié)同北斗高精度定位綜合應用基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合管理“互聯(lián)網(wǎng)+”路網(wǎng)綜合服務新一代國家交通控制網(wǎng)41-1 政策背景2019年7月交通運輸部發(fā)布數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱 要中指出：到2025年，交通運

2、輸基礎設施和運載裝備全要素、全周期的數(shù)字化升級邁出新步伐，數(shù)字化采集體系 和網(wǎng)絡化傳輸體系基本形成。針對重大基礎設施工程，實現(xiàn)基礎設施全生命周期 健康性能監(jiān)測。推動自動駕駛與車路協(xié)同技術研發(fā)，加快北斗導航 在自由流收費、自動駕駛、車路協(xié)同等領域應用。交通運輸部印發(fā)數(shù)字交通發(fā)展綱要51-1 政策背景2019年9月19日，中共中央、國務院印發(fā)交通強國發(fā)展綱要，要求推進數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展，加速交通基礎設施網(wǎng)、運輸服務網(wǎng)、能源網(wǎng)與信息網(wǎng) 絡融合發(fā)展，構建泛在先進的交通信息基礎設施。加強智能網(wǎng)聯(lián)汽車（智能汽車、自動駕駛、車路 協(xié)同）研發(fā)，形成自主可控完整的產(chǎn)業(yè)鏈。中共中央國務院印發(fā)交通強國建設綱要61

3、-1 政策背景發(fā)改委智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略中提出：智能道路交通系統(tǒng)建設取得積極進展，大城市、高速公路的車用無線通信網(wǎng)絡(LTE- V2X)覆蓋率達到 90%，北斗高精度時空服 務實現(xiàn)全覆蓋。工信部車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計 劃提出：到2020年，實現(xiàn)LTE-V2X在部分高 速公路和城市主要道路的覆蓋， 開展5 G- V2X示范應用，為車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等新技術 應用提供必要條件。71-1 政策背景發(fā)展目標： 到2035年，交通運輸領域新型基礎設施建設取得顯著成效。先進信息技術深度賦能交通基礎設施，精準感知、 精確分析、精細管理和精心服務能力全面提升，成為加快建設 交通強國的有力支撐。基礎

4、設施建設運營能耗水平有效控制。 泛在感知設施、先進傳輸網(wǎng)絡、北斗時空信息服務在交通運輸 行業(yè)深度覆蓋，行業(yè)數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡安全體系基本建立，智能 列車、自動駕駛汽車、智能船舶等逐步應用。科技創(chuàng)新支撐能 力顯著提升，前瞻性技術應用水平居世界前列。交通運輸部印發(fā)關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見81-2 高速公路現(xiàn)狀分析基礎感知設施數(shù)字化智能化水平低目前高速公路上單一傳感器無法滿足信息實時采集的需求。當?shù)缆烦霈F(xiàn)異常狀態(tài)（如交通事故、擁堵）時，無法及時向 周邊車輛進行預警或者提示，同時，對事故、災害報警、求救信息響應速度慢；另外，惡劣天氣、突發(fā)自然災害情況下，不 能及時掌控路面狀況。人車路

5、網(wǎng)聯(lián)協(xié)同水平低道路設施和路側設施之間、系統(tǒng)與系 統(tǒng)之間也是彼此獨立，形成信息孤島。面向公眾出行服務程度低出行信息發(fā)布手段、內(nèi)容較為單一，缺乏利用移動互聯(lián)網(wǎng)、移動智能終端等工具， 尤其是在出行高峰期，需要及時發(fā)布交通信 息（路況、事故、擁堵、災害、天氣）供出 行者參考，合理疏導交通。91-2 高速公路現(xiàn)狀分析10不同智慧交通系統(tǒng)之間相互獨立，融合程度差，協(xié)同應用難智慧交通系統(tǒng)相互獨立，交通數(shù)據(jù)碎片化，得不到有效整合，信息利用率低；交通軟硬件基礎設施互通程度有限，協(xié)同應用難度大，智慧交通應用效果與預期存在一定差距，缺乏統(tǒng)一標準和頂層設 計，沒有一套自上而下、由近及遠指導智慧交通系統(tǒng)的方案。智慧交通

6、產(chǎn)業(yè)鏈封閉孤立，創(chuàng)新業(yè)務盈利模式難以建立智慧交通尚未形成從技術研發(fā)、建設實施、運營服務、用戶付費的產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)，無法激發(fā)智慧交通產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新模式，難 以調(diào)動更全面的企業(yè)、社會資源。1-3 建設意義響應交通強國戰(zhàn)略， 建設數(shù)字高速新一代智能交通基礎設施交通強國發(fā)展綱要提出構建泛在先進的交通信息基礎設施。新一代信息技術，人工智能技術 發(fā)展迅速，智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化成為現(xiàn)代交通發(fā)展的主要方向，打造數(shù)字高速不僅符合 交通“四化”發(fā)展方向，也是支撐新時代交通運輸發(fā)展的基礎條件。11二、“新基建”在智慧高速建設中的 總體要求2-1 建設原則科技引領，試點先行加強整合、信息共享面向未來，打造樣板響應交通

7、部要求，運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等當前科技前沿技 術開展的信息化試點建設工程，探索依靠信息化技術帶動交通行業(yè)轉型 升級的新型運行管理模式。立足試點高速基礎設施建設發(fā)展現(xiàn)狀，對現(xiàn)有資源的最大可利用化。13立足現(xiàn)狀，注重應用著眼于行業(yè)管理痛點，提升高速運行效率及對外公眾服務水平發(fā)揮。發(fā)揮信息化整合的特點和優(yōu)勢，整合現(xiàn)有的信息資源，加強數(shù)據(jù)資源共享，集成動態(tài)監(jiān)測、通信傳輸、數(shù)據(jù)處理、信息服務等信息資源， 提高信息化的規(guī)模效應。面向未來交通發(fā)展，匯聚新技術，尤其是車路協(xié)同技術支持，打造 在可復制推廣的樣板工程，形成數(shù)字交通發(fā)展經(jīng)驗和方案 。2-2 建設目標全面感知的數(shù)字高速路網(wǎng)狀態(tài)感知、道路事件發(fā)現(xiàn)

8、、指揮調(diào) 度協(xié)同、資源資源共享、設備運維管理數(shù)字的路+云控平臺=智慧高速全面提升高速公路運行狀態(tài)智能感知能力；通過視頻數(shù)據(jù)接入、多信息融合事件判別、交通事件評價分析等方式，實現(xiàn)事件動態(tài)檢測、及時確認和自動報警。全面提升路網(wǎng)監(jiān)測、管理、決策支持水平；基于高精度地圖，深度整合營運管理，通過多源數(shù)據(jù)的分析、挖掘，生成決 策支持信息。全面提升智慧出行及公共信息服務水平；通過出行信息內(nèi)容管理系統(tǒng)，為互聯(lián)網(wǎng)、智能終端、廣播等提供的高速公路 出行信息服務接口；通過情報板發(fā)布系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域路網(wǎng)誘導信息的發(fā)布。全面提升車路聯(lián)網(wǎng)協(xié)同及智能駕駛基礎設施支撐能力；14三、“新基建”在智慧高速的 建設內(nèi)容3-1 總體架

9、構構建高速公路多維立體 的感知系統(tǒng)框架，基于 “云”、“邊”、“端”架 構，基于新一代基礎設施感 知體系建設，面向高速公路 運行監(jiān)管、指揮調(diào)度、決策 支持、運維養(yǎng)護、公眾服務 建設數(shù)字高速服務系統(tǒng)。163-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)全景視頻監(jiān)控基于AR、AI技術，通過建設高空云臺相機，與高速公路已建監(jiān)控系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)畫中畫形式 直觀呈現(xiàn)道路交通狀況。對于道路突發(fā)交通事件，以大場景包含小場景形式，便于直觀展示現(xiàn)場情 況，提升指揮調(diào)度效率。173-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)交通流量監(jiān)測及路徑識別道路維護路網(wǎng)規(guī)劃交通誘導交通流采集平臺處理匯聚決策依據(jù)實時數(shù)據(jù)構建基于卡口攝像機、微波雷達等交通檢測器

10、 為核心的道路交通流量監(jiān)測系統(tǒng)，通過邊緣計算技 術，實時感知高速公路進出口、服務區(qū)以及匝道互 通的道路交通流量、運行速度等交通狀態(tài)參數(shù)以及 通行車輛特征數(shù)據(jù)，為全段交通狀態(tài)實時監(jiān)測、可 變限速、管控決策、公眾信息發(fā)布等提供感知數(shù)據(jù) 支持183-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)4/5G路域行人探測系統(tǒng)采用4/5G探針設備對全網(wǎng)的手機IMEI、 IMSI、采集時間、采集地點進行無感知采 集；采用WIFI探針對開啟無線功能手機的 IMEI、IMSI、MAC、手機號、APP賬號等 信息進行采集；將高清攝像機中的車牌信 息進行識別。在此基礎上，結合高速路監(jiān) 控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)等綜合信息進行時空維度數(shù)

11、據(jù)碰撞，由此，分析得出 人-車-賬號等多維度信息的特征畫像。從 而，為后續(xù)的大數(shù)據(jù)分析和決策提供有價 值的信息。193-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)橋隧邊坡監(jiān)測橋梁光纜加裝示意圖分布式光纖隧道光纜加裝截面圖邊坡分布式光纜加裝示意圖1000m100m141m45光纖光柵傾斜計布設示意圖基于光的布里淵散射和光時域散射原理，針對橋隧路 段，通過橋梁底部或隧道頂部以及兩邊部署分布式傳感光 纜；針對邊坡路段，通過在坡面沿格構梁分別從縱向、橫 向以網(wǎng)格化布設分布式傳感光纜，完成部署后將光纜接入 分布式應變分析儀中進行實時在線檢測橋梁群20隧道群邊坡群3-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)交通事件預警采用邊緣計算技術

12、，基于深度學習技術，通過 前端感知相機實時監(jiān)測視頻中交通事件（逆行、違 停、拋灑物、交通事故等），當發(fā)送交通事件時， 及時上報高速公路后臺管理平臺，并聯(lián)動道路信息 發(fā)布屏以及路側單元向公眾發(fā)布交通事件信息。快慢應車車急道道車 道前方200m 第一車道發(fā) 生事故，請 注意避讓云控平臺 遠程監(jiān)控兼顧道路監(jiān)控與道路交通事件檢測；支持道路交通流檢測邊緣計算，低時延，及時響應；213-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)合流區(qū)預警快慢應車車急道道車 道前方100m合 流區(qū)有車輛 匯入，請注 意避讓前方200m 合流區(qū)有車 輛匯入，請 注意避讓高速公路上下匝道的合流區(qū)因雙方車道車輛運行速度 差異以及視野遮蔽等情況，

13、兩個路段的車輛不能及時發(fā)現(xiàn) 匯入和駛出的車輛，容易造成交通事故，因此需要在合流 區(qū)部署基于雷達與視頻融合的精準車輛檢測系統(tǒng)。通過智 能路側設備的邊緣感知技術，融合雷達與視頻多傳感器識 別特點，識別道路車輛的實時位置，精準定位，并通過信 息發(fā)布屏等向車輛進行預警提示。楚姚高速連接線是出城 道路、高速主線以及國道的三線匯聚，路況復雜、車流量 大，通過車輛檢測系統(tǒng)來感知合流區(qū)車輛的通行和匯聚情 況，可以有效地進行預警，避免事故發(fā)生。223-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)可變限速提醒相比于城市交通管理，高速公路管控措 施較為單一，可變限速管理是較為重要的一 個方法。通過聯(lián)動上下游道路交通流量檢測 器與交通

14、事件檢測器數(shù)據(jù)，并結合智能路側 設備邊緣計算能力，基于交通控制模型實時 計算限速管控信息，由道路情報板、互聯(lián)網(wǎng) 地圖、C-V2X、智慧高速APP等發(fā)布管控信 息，動態(tài)優(yōu)化道路交通流，避免因交通事件 及局部車輛聚集造成大規(guī)模的道路擁堵。前端子系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)后端管理子系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡卡口抓拍單元氣象環(huán)境檢測儀圖注： 光纖信號/控制線 以太網(wǎng)中心平臺雷達LED可變標志牌終端服務器智慧監(jiān)控單元 常亮燈233-2 數(shù)字化基礎設施感知系統(tǒng)邊緣計算單元本試點采用的邊緣計算單元， 通過構建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入標準，接 入感知體系中視頻系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、 浮動車系統(tǒng)、隧道管理系統(tǒng)、養(yǎng)護 系統(tǒng)等多種數(shù)據(jù)，基于邊緣計算， 能快

15、速融合處理實時交通數(shù)據(jù)，根 據(jù)響應事件的緊急程度，通過集成 的網(wǎng)絡模塊低時延向外發(fā)布或者上 傳中心平臺集中處理。243-3 數(shù)字化高速公路多模式通信網(wǎng)絡建設多模式的通信網(wǎng)絡，在道路骨干通信網(wǎng)的基礎上， 建立多模式大容量的無線通信網(wǎng)，為人、車、路之間信息交 互提供良好的基礎網(wǎng)絡環(huán)境，支撐未來車輛智能駕駛。RSU 功能如下：RSU支持低延時（100ms）無線及有線數(shù)據(jù)傳輸；RSU提供配置管理、支持遠程控制管理；RSU可提供合流區(qū)預警、交通事件預警、可變限速、彎道、 盲區(qū)等車路預警；RSU內(nèi)置數(shù)據(jù)處理模塊，提供多源數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)預處理；RSU可提供安全的通信連接和數(shù)據(jù)傳輸；253-3 數(shù)字化高速公路

16、北斗高精度定位服務系統(tǒng)沿示范公路基礎設施建設北斗差分增強基準站系 統(tǒng)，同時接入現(xiàn)有基準站數(shù)據(jù)，形成覆蓋示范路段重 要交通基礎設施的分米級、厘米級及事后毫米級的高 精度服務基準站網(wǎng)絡；針對橋隧和城市交通等復雜環(huán) 境下的定位導航需求，在重點區(qū)域建設北斗信號增強 基準站，實現(xiàn)定位導航信號的泛在、無縫覆蓋；面向 全省交通用戶提供衛(wèi)星導航增強信息分發(fā)服務，為全 省智慧交通發(fā)展提供計算、存儲、分析資源，支撐交 通運輸新業(yè)態(tài)的發(fā)展。263-3 數(shù)字化高速公路高精度地圖地圖服務引擎地圖應用引擎矢量地圖服務引擎柵格地圖服務引擎POI搜索引擎路徑規(guī)劃引擎地理編碼引擎路況發(fā)布引擎配圖引擎矢量地圖服務柵格地圖服務地圖

17、服務API地圖應用服務API大數(shù)據(jù)可視化服務API正/逆地理編碼 服務路況服務配圖服務地圖搜索服務路線查詢服務熱力圖OD圖遷徙圖航線圖人口分布圖地圖應用用戶登錄控制臺開發(fā)文檔高精度地圖可視化平臺引擎、服務WEB API應用高精度地圖采集要素包括高速公路路面（車 道數(shù)、車道寬度）、橋梁、邊坡互通立交、護欄、27標志標牌、監(jiān)控設施等內(nèi)容，高速公路周邊建筑 簡單模型表示，采用激光點云測量技術，采集精 度30cm以內(nèi)，作為數(shù)據(jù)化基礎設施管理系統(tǒng)以 及數(shù)字高速應用服務系統(tǒng)基礎地圖平臺。高精度地圖基礎平臺建設3-3 數(shù)字化高速公路基礎設施管理設備運行狀態(tài)實時監(jiān)測及智 能養(yǎng)護海量數(shù)據(jù)接入、存儲大數(shù)據(jù)實時計算

18、數(shù)據(jù)交互共享28數(shù)字化基礎設施管理系統(tǒng)數(shù)字基礎設施管理系統(tǒng)接入 各類道路狀態(tài)傳感器，基于數(shù)字 化技術實現(xiàn)設備設施資產(chǎn)動態(tài)管 理，設備狀態(tài)實時運維、智能化 管理和養(yǎng)護，數(shù)據(jù)資源的實時計 算分析以及設備數(shù)據(jù)與現(xiàn)有業(yè)務 系統(tǒng)的高效交互共享。3-4 ”新基建“建設智慧高速項目展望基于高精度地圖的智慧高速管理系統(tǒng)依托試點道路三維 高精度地圖，建設基于多源異構數(shù)據(jù)的實時路網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)、 突發(fā)事件應急指揮調(diào)度輔助系統(tǒng)、交通大數(shù)據(jù)分析決策支持 系統(tǒng)、公眾信息發(fā)布系統(tǒng)。293-4 ”新基建“建設智慧高速項目展望基于多源異構數(shù)據(jù)的實時路網(wǎng)監(jiān)測及預警實時路網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)包含路網(wǎng)實時視頻、路網(wǎng)交通流實時監(jiān) 測、道路交通事件

19、報警、橋梁隧道監(jiān)控狀態(tài)監(jiān)測以及氣象監(jiān)測 組成，由道路視頻檢測器、微波雷達以及多種交通事件、應力 應變以及煙霧等檢測器數(shù)據(jù)，結合ETC收費數(shù)據(jù)、網(wǎng)聯(lián)車輛位 置數(shù)據(jù)多源融合，實現(xiàn)道路交通流信息的實時查看以及道路異 常（交通事件、火災、惡劣天氣等）實時報警。303-4 ”新基建“建設智慧高速項目展望單車主動安全/自動駕 駛 網(wǎng)聯(lián)式車輛主動安全/自動駕 駛網(wǎng)聯(lián)式車輛主動安全V2X技術是構建車路協(xié)同體系的重要組成部分，通過部署路側設備與設施、車載設備、云服務中心，實現(xiàn)車、路、 人、云之間的交互通信，道路運行狀態(tài)的全面感知，車輛主動安全控制，道路協(xié)同智能控制與誘導等能力，達到降低安 全事故，提高運行效率，提升道路管理精細化水平的目標。313-4 ”新基建“建設智慧高速項目展望服務區(qū)智慧化在經(jīng)濟和信息科技發(fā)達的現(xiàn)代社會，公眾對高速公路出行質(zhì)量的要求越來越高，傳統(tǒng)的服務模式已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代 大眾的出行要求。提高監(jiān)管效率、公眾服務能力是擺在高速公路運營管理者面前急需解決的問題。智網(wǎng)科技以大數(shù)據(jù)、云計 算、人工智能等技術為支撐，設計和構建了高速公路服務區(qū)大數(shù)據(jù)智慧服務平臺，面向服務區(qū)行業(yè)監(jiān)管人員和司乘人員，實現(xiàn)對高速公路服務區(qū)協(xié)同監(jiān)管、公眾服務所需海量信息資源的全面規(guī)劃整合和業(yè)務價值挖掘，提高服務資源的使用效率和應 用水平。客流量監(jiān)控32車流量監(jiān)控在線客服車位誘導三維立體監(jiān)控3D可視