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1、2 0 2 0 年“新基建”在數字化智慧高速公路中的支撐應用方案介 目 錄/C o n t e n t s0 1“新基建”的背景0 2“新基建”在智慧高速建設中的總體要求0 3“新基建”在智慧高速的建設內容一、新基建的背景1-1 政策背景中華人民共和國交通運輸部政府信息公開專欄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 搜索高級搜索當前位置：顏 綜合規同名稱：素引號：文號：公開日期：交通運輸部辦公廳關于加快推進新一代國家交2 0 1 8-0 0 2 1 1交規劃函 2 0 1 8 2 2、6 5 號2 0 1 8 年0 2 月2 7 日機構分類主題分類：行業分類：主題詞：綜合規劃同科技與信息化其他新一代交通控制智慧公路試點通知交通運輸部辦公廳關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點的通知【字號：大中小】否抑頓北京、河北、吉林、江蘇、浙、福建、江灑、河南、廣東省(市)交通運輸廳(委):2 0 1 8 年2 月，交通運輸部印發了關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點的 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：口 基礎設施數字化口 路運一體化車路協同口 北斗高精度定位綜合應用口 基于大數據的路網綜合管理口“互聯網+”路網綜合服務口 新一代國家交3、通控制網41-1 政策背景交通運輸部印發數字交通發展綱要交通運輸部關于印發數字交通發展規劃綱要的通知【:大中】前而#x 3 年，通端基和除備得章，全字證出線包半5 和臨料基交語或的民用主行2,延鞍(0 和-P Y 通多實行娟牌大摘x 大理升，上F T,城肺子臺一通解院，F a 公共路時睹于，通，好，維、號戶操合，糖術干作性元通年，規聲和的審性行臟廣法期.為段清6 性主與，激k 師力全詳元四.s 半監樂排(-)效.全字校，泄，,行鍵主，生省n 語平白，工程等想，財道的三率，排全天變下主、大種通阻，計礎T 積，姐本監a t 二F Y 工相木(二)36g甚，律、觀擇，0 6、指.5、更節通，檢強墻氣4、交狀隨沒，罪化高建會n 條用 立云請互的學作，讓道原.函控、同持融.(電、手機七會用全應用江B.道，1 后B4.成汗騎在的津、時源，蠟7.上粒，如自作時率腔調0 G 用。(三康T n.上兒.t 0.Y 備應用，工程a,控制等勤力。糊地建業，的B 區，a,和廣d 應用期月，自動實勝r a n t 應作庫，(A C w),智和的后月，n n.a o 場.上下業保其草和業務同.2 0 1 9 年7 月交通運輸部發布數字交通發展規劃綱要中指出：到2 0 2 5 年，交通運輸基礎設施和運載裝備全要素、全周期的數字化升級邁出新步伐，數字化采集體系和網絡化傳輸體系基本形成。針對重大基礎設施工程，實現基礎設施5、全生命周期健康性能監測。推動自動駕駛與車路協同技術研發，加快北斗導航在自由流收費、自動駕駛、車路協同等領域應用。51-1 政策背景中共中央國務院印發交通強國建設綱要中華人民共和國中央人民政府B 8 4焦期酮輔蹄醒時蹄拾酸i nm中共中中央國務院印發(交通強國建設綱要)0 路助能研1 0 陰(-)加江，規期銀陣，能法部短非面.題唐能練，靴大中踐，煌教進題、繼6 磁賬、感、酵自主計加研高形，在.組形，器相E(二)協捕，聊，江職,維，較新，,端、能和與掘賭能強種年，配子據，蝴融和2 0 1 9 年9 月1 9 日，中共中央、國務院印發交通強國發展綱要,要求推進數據資源賦能交通發展，加速交通基礎設施網6、運輸服務網、能源網與信息網絡融合發展，構建泛在先進的交通信息基礎設施。加強智能網聯汽車(智能汽車、自動駕駛、車路協同)研發，形成自主可控完整的產業鏈。1-1 政策背景中華人民共和國國家發展和改革委員會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熱門豫索：油價 債為請輸入關縫字命首頁血 機構設置 新間動態市 政務公開日 政務服務備 首頁 政務公開 政策 通知關于印發智能汽車創新發展戰略的通知發改產業2 0 2 0 2 0 2 號各省、自治區、直轄市及計劃單列市、新疆生產建設兵團有關部門：為7、深入貫徹落實黨中央、國務院重要部署，順應新一輪科技革命和產業變革趨勢，抓住產業智能化發展戰略機遇，加快推進智能汽車創新發展，我們制定了智能汽車創新發展戰略,現印發你們，請結合實際制定促進智能汽車創新發展的政策措施，者力推動各項戰路任務有效落實。A工m m O 0s s s i T中華人民共和國工業和信息化部 我文 辦既要e 工業和信息化部 新聞動態信息公開政務服務公眾參與工信數據專題專欄 m 圖 工和信化能機園期 和用 文件激 正文文機共工o 8:工和化于的(A 同(w w 同*)產山與動+文號：工(0 0 1 2 a文回題2 0 1 8 1 2 2 8:2 0 1-1 2 2*分、分掌 口回8、工業和信息化部關于印發車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃的通知工信料(2 0 1 3)2 a 號發改委智能汽車創新發展戰略中提出：智能道路交通系統建設取得積極進展，大城市、高速公路的車用無線通信網絡(L T E-V 2 X)覆蓋率達到 9 0 北斗高精度時空服務實現全覆蓋。工信部車聯網(智能網聯汽車)產業發展行動計劃提出：到2 0 2 0 年，實現L T E-V 2 X 在部分高速公路和城市主要道路的覆蓋，開展5 G-V 2 X 示范應用，為車聯網、自動駕駛等新技術應用提供必要條件。1-1 政策背景交通運輸部印發關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見一是信息基礎設施。主要是指基于新9、一代信息技術演化生成的基礎設施，比如，以5 G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施，以人工智能、云計算、區塊鏈等為代表的新技術基礎設施，以數據中心、智能計算中心為代表的算力基礎設施等二是融合基礎設施。主要是指深度應用互聯網、大數據、人工智能等技術，支撐傳統基礎設施轉型升級，進而形成的融合基礎設施，比如，智能交通基礎設施、智慧能源基礎設施等。三是創新基礎設施。主要是指支撐科學研究、技術開發、產品研制的具有公益屬性的基礎設施，比如，重大科技基礎設施、科教基礎設施、產業技術創新基礎設施等。發展目標：到2 0 3 5 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10、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?；A設施建設運營能耗水平有效控制。泛在感知設施、先進傳輸網絡、北斗時空信息服務在交通運輸行業深度覆蓋，行業數據中心和網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?？萍紕撔轮文芰︼@著提升，前瞻性技術應用水平居世界前列。81-2 高速公路現狀分析基礎感知設施數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。當道路出現異常狀態(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、突發自然災害情況11、下，不能及時掌控路面狀況。當前高速路況信息發布模式人車路網聯協同水平低u 8 二道路設施和路側設施之間、系統與系統之間也是彼此獨立，形成信息孤島。r au s o a o a筆kg n a m*m mn,92.0 4 4 5.s 8 s 4 面向公眾出行服務程度低 mn nOo出行信息發布手段、內容較為單一，缺乏利用移動互聯網、移動智能終端等工具，尤其是在出行高峰期，需要及時發布交通信息(路況、事故、擁堵、災害、天氣)供出行者參考，合理疏導交通。a 2 a2Fasa方1 u 2 8.5 0 1 F s t.0 釋和菌；2.0 8 r p 取-4 1.調4.4 2-z D 服后W m.m s非實12、時非主動非定制91-2 高速公路現狀分析不同智慧交通系統之間相互獨立，融合程度差，協同應用難智慧交通系統相互獨立，交通數據碎片化，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的方案。智慧交通產業鏈封閉孤立，創新業務盈利模式難以建立智慧交通尚未形成從技術研發、建設實施、運營服務、用戶付費的產業鏈閉環，無法激發智慧交通產業創新模式，難以調動更全面的企業、社會資源。1 01-3 建設意義 響應交通強國戰略，建設數字高速新一代智能交通基礎設施交通強國發展綱要提出構建泛13、在先進的交通信息基礎設施。新一代信息技術，人工智能技術發展迅速，智能化、電動化、網聯化和共享化成為現代交通發展的主要方向，打造數字高速不僅符合交通“四化”發展方向，也是支撐新時代交通運輸發展的基礎條件。1 1二、“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，試點先行響應交通部要求，運用互聯網、大數據、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轉型升級的新型運行管理模式。立足現狀，注重應用立足試點高速基礎設施建設發展現狀，對現有資源的最大可利用化。著眼于行業管理痛點，提升高速運行效率及對外公眾服務水平發揮。加強整合、信息共享發揮信息化整合的特14、點和優勢，整合現有的信息資源，加強數據資源共享，集成動態監測、通信傳輸、數據處理、信息服務等信息資源，提高信息化的規模效應。面向未來，打造樣板面向未來交通發展，匯聚新技術，尤其是車路協同技術支持，打造在可復制推廣的樣板工程，形成數字交通發展經驗和方案。1 32-2 建設目標A全面感知的數字高速數字的路+云控平臺=智慧高速路網狀態感知、道路事件發現、指揮調度協同、資源資源共享、設備運維管理1 全面提升高速公路運行狀態智能感知能力；通過視頻數據接入、多信息融合事件判別、交通事件評價分析等方式，實現事件動態檢測、及時確認和自動報警。2 全面提升路網監測、管理、決策支持水平；基于高精度地圖，深度整合營15、運管理，通過多源數據的分析、挖掘，生成決策支持信息。3 全面提升智慧出行及公共信息服務水平；通過出行信息內容管理系統，為互聯網、智能終端、廣播等提供的高速公路出行信息服務接口；通過情報板發布系統，實現區域路網誘導信息的發布。4 全面提升車路聯網協同及智能駕駛基礎設施支撐能力；1 4三、“新基建”在智慧高速的建設內容3-1 總體架構構建高速公路多維立體的感知系統框架，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管、指揮調度、決策支持、運維養護、公眾服務建設數字高速服務系統。A P P 用戶公眾車輛網聯車輛養護車輛實時路網檢測與預警高精度地雷應急指揮調度輔助大16、數據分析與決策支持公眾信息發布服務算法個的基于高精度地圖的數字高速基礎管理車聯網(C-V 2 X)結構化數據有線光纖原始數據無線網絡邊緣感知邊緣計算單元(R S U+M E C數據匯聚感知數據感知數據全景視頻監控微波雷達雷視多維感知一體機口相機其他檢測器云“端”1 63-2 數字化基礎設施感知系統全景視頻監控基于A R、A I 技術，通過建設高空云臺相機，與高速公路已建監控系統相結合，實現畫中畫形式直觀呈現道路交通狀況。對于道路突發交通事件，以大場景包含小場景形式，便于直觀展示現場情況，提升指揮調度效率。1 73-2 數字化基礎設施感知系統交通流量監測及路徑識別構建基于卡口攝像機、微波雷達等交17、通檢測器為核心的道路交通流量監測系統，通過邊緣計算技術，實時感知高速公路進出口、服務區以及匝道互通的道路交通流量、運行速度等交通狀態參數以及通行車輛特征數據，為全段交通狀態實時監測、可變限速、管控決策、公眾信息發布等提供感知數據支持交通流采集匯聚決策依據道路維護路網規劃平臺處理實時數據交通誘導1 83-2 數字化基礎設施感知系統4/5 G 路域行人探測系統采用4/5 G 探針設備對全網的手機I M E I、I M S I、采集時間、采集地點進行無感知采集；采用W I F I 探針對開啟無線功能手機的I M E I、I M S I、M A C、手機號、A P P 賬號等信息進行采集；將高清攝像機18、中的車牌信 息進行識別。在此基礎上，結合高速路監 控系統、收費系統、E T C 系統等綜合信息進行時空維度數據碰撞，由此，分析得出人-車-賬號等多維度信息的特征畫像。從而，為后續的大數據分析和決策提供有價值的信息。1 93-2 數字化基礎設施感知系統橋隧邊坡監測林梁隨道群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邊坡林分布式光纖集儀橋梁光纜加裝示意圖隧道光纜加裝截面圖邊坡分布式光纜加裝示意圖光纖光柵傾斜計布設19、示意圖2 03-2 數字化基礎設施感知系統交通事件預警采用邊緣計算技術，基于深度學習技術，通過前端感知相機實時監測視頻中交通事件(逆行、違停、拋灑物、交通事故等),當發送交通事件時，及時上報高速公路后臺管理平臺，并聯動道路信息發布屏以及路側單元向公眾發布交通事件信息。遠程監R o a d S i d eU n i tH V 兼顧道路監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；前方2 0 0 m第一車道發生事故，請注意避讓慢車道快車道應急車道2 13-2 數字化基礎設施感知系統合流區預警高速公路上下匝道的合流區因雙方車道車輛運行速度差異以及視野遮蔽等情況，兩個路段的車輛20、不能及時發現匯入和駛出的車輛，容易造成交通事故，因此需要在合流區部署基于雷達與視頻融合的精準車輛檢測系統。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，通過車輛檢測系統來感知合流區車輛的通行和匯聚情況，可以有效地進行預警，避免事故發生。道前方1 0 0 m 合流區有車輛匯入，請注意避讓急車道前方2 0 0 m合流區有車輛匯入，請注意避讓2 23-2 數字化基礎設施感知系統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21、限速管理是較為重要的一個方法。通過聯動上下游道路交通流量檢測器與交通事件檢測器數據，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、互聯網地圖、C-V 2 X、智慧高速A P P 等發布管控信息，動態優化道路交通流，避免因交通事件及局部車輛聚集造成大規模的道路擁堵。L E D 可變標志牌雷達卡口抓拍單元終端智慧監控單元常亮燈氣象環境檢測儀前端子系統傳輸網絡傳輸子系統中心平臺圖注：光纖信號/控制線以太網后端管理子系統2 33-2 數字化基礎設施感知系統邊緣計算單元本試點采用的邊緣計算單元，通過構建統一的數據接入標準，接入感知體系中視頻系統、雷達系統、浮動車系統22、隧道管理系統、養護系統等多種數據，基于邊緣計算，能快速融合處理實時交通數據，根據響應事件的緊急程度，通過集成的網絡模塊低時延向外發布或者上傳中心平臺集中處理。R S UR S UR S U2 43-3 數字化高速公路多模式通信網絡建設多模式的通信網絡，在道路骨干通信網的基礎上，建立多模式大容量的無線通信網，為人、車、路之間信息交互提供良好的基礎網絡環境，支撐未來車輛智能駕駛。R S U功能如下：R S U 支持低延時(R S U 提供配置管理、支持遠程控制管理；R S U 可提供合流區預警、交通事件預警、可變限速、彎道、盲區等車路預警；R S U 內置數據處理模塊，提供多源數據融合、數據預處23、理；R S U 可提供安全的通信連接和數據傳輸；事故檢測與事故管理網高速公路光纖網交通云中心交通數據采集、信息控制智能基站2 53-3 數字化高速公路北斗高精度定位服務系統沿示范公路基礎設施建設北斗差分增強基準站系統，同時接入現有基準站數據，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絡；針對橋隧和城市交通等復雜環境下的定位導航需求，在重點區域建設北斗信號增強基準站，實現定位導航信號的泛在、無縫覆蓋；面向全省交通用戶提供衛星導航增強信息分發服務，為全省智慧交通發展提供計算、存儲、分析資源，支撐交通運輸新業態的發展。2 63-3 數字化高速公路高精度地圖高精度24、地圖基礎平臺建設高精度地圖可視化平臺高精度地圖采集要素包括高速公路路面(車道數、車道寬度)、橋梁、邊坡互通立交、護欄、標志標牌、監控設施等內容，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3 0 c m 以內，作為數據化基礎設施管理系統以及數字高速應用服務系統基礎地圖平臺。應用地圖應用用戶登錄控制臺開發文檔地圖服務A P I地圖應用服務A P I大數據可視化服務A P IW E B A P I矢量地圖服務棚格地圖服務地圖技索服務路線查詢服務正逆地理編碼服務路兄服務配圖服務熱力圖遷徙圖人口分布圖0 o 圖航線圖引擎、服務地圖服務引擎矢量地圖服務引擎棚格地圖服務引擎地圖應用引擎P 25、O 搜素引擎路徑規肟擎地理編引擎配竅引擎路兄發布引擎3-3 數字化高速公路基礎設施管理數字化基礎設施管理系統4數字基礎設施管理系統接入各類道路狀態傳感器，基于數字化技術實現設備設施資產動態管理，設備狀態實時運維、智能化管理和養護，數據資源的實時計算分析以及設備數據與現有業務系統的高效交互共享。設備運行狀態實時監測及智能養護2 83-4”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依托試點道路三維高精度地圖，建設基于多源異構數據的實時路網監測系統、突發事件應急指揮調度輔助系統、交通大數據分析決策支持系統、公眾信息發布系統。2 93-4”新基建“建設智慧高速項目展望基于多源異構數據26、的實時路網監測及預警實時路網監測系統包含路網實時視頻、路網交通流實時監測、道路交通事件報警、橋梁隧道監控狀態監測以及氣象監測組成，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據，結合E T C 收費數據、網聯車輛位置數據多源融合，實現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。方1 k n3 03-4”新基建“建設智慧高速項目展望網聯式車輛主動安全V 2 X 技術是構建車路協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，實現車、路、人、云之間的交互通信，道路運行狀態的全面感知，車輛主動安全控制，道路協同智能控制與誘27、導等能力。達到低安 全事故，提高運行效率，提升道路管理精細化水平的目標。網聯式車輛主動安全/自動駕駛單車主動安全/自動駕駛3 13-4”新基建“建設智慧高速項目展望服務區智慧化在經濟和信息科技發達的現代社會，公眾對高速公路出行質量的要求越來越高，傳統的服務模式已經不能完全滿足現代大眾的出行要求。提高監管效率、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。智網科技以大數據、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大數據智慧服務平臺，面向服務區行業監管人員和司乘人員，實現對高速公路服務區協同監管、公眾服務所需海量信息資源的全面規劃整合和業務價值挖掘，提高服務資源的使用效率28、和應用水平?？土髁勘O控車流量監掃車位誘導三維立體監控3 D 可視化系統3 23-4”新基建“建設智慧高速項目展望突發事件應急指揮調度輔助根據應急預案及輔助決策方案，聯動消防、救護、路政以及交警各參與單位，應用全景視頻、低空視頻、單兵設備等多種監控手段，實時調入天氣情況、現場視頻情況以及各個救援車輛實時位置、及時將事件信息通知相關責任人以及通過公眾服務系統發布，實時跟蹤事件發展，直至事件處置結束并存儲處置過程中數據。3 33-4”新基建“建設智慧高速項目展望交通大數據分析及決策支持基于前端數字化基礎設施感知系統建設，結合已有信息化系統數據，多角度，融合分析歷史數據與實時數據，實現車輛路徑識別、收29、費信息比對，車輛超載稽查、交通流量趨勢分析，為指揮調度、收費站交通管控、車輛防逃費、道路養護等提供決策依據。3 43-4”新基建“建設智慧高速項目展望公眾信息發布服務多樣化信息服務系統將根據實時的交通狀態，采取分類精準的交通信息服務，形成基于車路協同的交互式交通引導和出行建議緊急車輛優先通行;在車流量集中、多車型混行、特殊地形氣候、危險車輛監控、特種車輛保障、突發事件處置等典型場景中做到預判交通風險、快速響應處置、及時信息提示，推動由交通被動響應向風險主動干預的轉變。提示服務推送方式可以包含互聯網地圖A P P、交通廣播、可變信息板、C-V 2 X 通信系統等多種渠道多種樣式，服務對象可覆蓋智能網聯車輛、配置高級輔助駕駛系統(A D A S)車輛以及工程車輛、兩客一危、網約車等營運車輛和普通社會車輛，結合具體的對象，有針對性的提供安全、可靠、高效的綜合道路交通服務。有緊急車輛駛來，請注意讓行確定邊A 導肌a3 5感 謝 聆 聽!