在世界交通運輸工程技術(shù)論壇河北省展示區域,觀(guān)眾正在觀(guān)看河北技術(shù)成果。
智慧高速能給司乘人員帶來(lái)什么體驗?我省在這方面有哪些創(chuàng )新和突破?
6月16日至18日,在西安市舉行的世界交通運輸工程技術(shù)論壇上,我省有關(guān)專(zhuān)家就相關(guān)內容進(jìn)行了發(fā)布,并與同行進(jìn)行了探討交流,吸引了與會(huì )嘉賓的關(guān)注。
形成智慧高速公路解決方案,提供更精準、高效的交通服務(wù)
目前,延崇高速河北段、京雄高速河北段、榮烏高速新線(xiàn)、京德高速河北段一期工程正在開(kāi)展智慧高速公路建設,擬于年底前建成智慧高速。
“這就是智慧高速的模樣。年底前,我省的智慧高速將實(shí)現智能管理模式?!痹谑澜缃煌ㄟ\輸工程技術(shù)論壇河北省展示區域的大屏幕上,隨著(zhù)車(chē)輛陸續駛過(guò),車(chē)輛的車(chē)牌號、行駛車(chē)道、速度等信息一一顯示在車(chē)輛上方。
“這是高速公路感知系統里的數字孿生模塊。在這個(gè)系統里,全路段車(chē)輛將實(shí)現唯一ID追蹤,相關(guān)部門(mén)能夠隨時(shí)掌握所有車(chē)輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)?!焙颖笔〗煌ㄒ巹澰O計院工作人員介紹,以前,車(chē)輛在高速上行駛,一旦出現事故,司乘人員報警后救援人員才能趕去支持。但在智慧高速的系統里,車(chē)輛出現異常的瞬間,相關(guān)部門(mén)就能得到信息并主動(dòng)聯(lián)系詢(xún)問(wèn),保證救援及時(shí)、高效。
“京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區規劃建設以及北京攜手張家口承辦2022年冬奧會(huì ),為河北交通積聚創(chuàng )新要素、轉換增長(cháng)動(dòng)能、培育新興科技產(chǎn)業(yè)提供了難得的戰略機遇,為交通運輸高質(zhì)量發(fā)展和創(chuàng )新突破指明了方向。智慧高速就是重要的方向?!笔〗煌ㄒ巹澰O計院院長(cháng)何勇海說(shuō)。
面向智慧高速建設新需求,該院加大自主創(chuàng )新力度,形成了以車(chē)路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案為代表的系列創(chuàng )新成果,為智慧高速建設落地奠定了基礎。
數字孿生模塊就是車(chē)路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案的重要一環(huán)。該方案包含感知、控制等五大系統,搭建起智慧高速公路建設的完整體系架構,能夠滿(mǎn)足高速公路數字化、綜合效率、融合交互、精準管理和服務(wù)提升需求。在世界交通運輸工程技術(shù)論壇上,我省對車(chē)路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案進(jìn)行了現場(chǎng)發(fā)布。
在該方案中,感知系統融合氣象、視頻、ETC等構建了多維交通大數據感知體系,并以高精度地圖為載體實(shí)現了虛實(shí)結合的交通數字孿生及全路段車(chē)輛唯一ID追蹤,為智慧交通其他系統提供數據支撐,為出行者提供超視距車(chē)道級數據服務(wù)。
控制系統利用數字感知系統采集的交通和氣象數據,實(shí)時(shí)評估交通運行態(tài)勢及風(fēng)險辨識,形成融合多種場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)控制策略,通過(guò)分車(chē)道信息發(fā)布、霧區誘導、交通標志主動(dòng)發(fā)光等措施實(shí)現信息發(fā)布及誘導,實(shí)現高速公路分時(shí)段、分路段、分車(chē)道實(shí)時(shí)交通管理與控制。
在實(shí)現感知、控制的基礎上,該方案還包含了協(xié)同、管理、服務(wù)三大系統。
當前,作為我省自主研發(fā)成果,車(chē)路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案正在榮烏高速新線(xiàn)和京德高速河北段一期工程加速落地。其先進(jìn)的全息感知手段、信息采集與處理機制、主動(dòng)控制策略、云控平臺等將為雄安新區提供更智慧、高效的交通服務(wù)。
突破技術(shù)瓶頸,構建可行、可靠運行平臺
具體建設過(guò)程中,智慧高速有哪些突破?
“核心的突破之一在這里?!敝钢?zhù)一個(gè)有著(zhù)黑色面板的小盒子,工作人員介紹,這是毫米波雷達,能夠準確地分辨在1千米范圍內的車(chē)輛信息,實(shí)現車(chē)輛的連續跟蹤和信息記錄。這是省交通規劃設計院在國內首次成功研發(fā)的千米超距交通毫米波雷達,極大提升了路網(wǎng)感知能力。
值得一提的是,該雷達研發(fā)成功之前,一直依靠國外進(jìn)口,價(jià)格高昂。它的成功研發(fā)讓同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格大幅下降。憑借著(zhù)優(yōu)良的性能,它頗受市場(chǎng)歡迎。
為驗證車(chē)路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案和各設施設備的可行、可靠性,省交通規劃設計院打造了完整的測試驗證支撐體系。目前,他們已建成新元高速公路測試場(chǎng),還建成了我國首個(gè)達到歐洲標準的C-ITS(協(xié)同式智能交通系統)測試場(chǎng),自主研發(fā)了全場(chǎng)景車(chē)路云網(wǎng)測試平臺與體驗平臺。遠期,結合交通需求,該院還將建設高寒、高海拔、沿海等復雜環(huán)境條件下的分布式測試場(chǎng),充分論證軟硬件產(chǎn)品可靠性。
“盡管解決方案已經(jīng)相對成熟,但在智慧高速建設過(guò)程中,依照定位不同,我們在各條高速上也將有所調整?!笔〗煌ㄒ巹澰O計院總工程師雷偉介紹。
以榮烏高速新線(xiàn)為例,它是雄安新區通往天津港集疏運體系的主要組成部分,以貨運交通為主。智慧高速方案重點(diǎn)解決貨運車(chē)輛智能管理、復雜氣象條件下準全天候通行等關(guān)鍵問(wèn)題,開(kāi)發(fā)目前管控里程最長(cháng)、控制單元數量最多、場(chǎng)景策略最為復雜的高速公路主動(dòng)管控系統,支撐貨運車(chē)輛分車(chē)道、分時(shí)段、分路段公里級管控,并搭建支撐系統運行的云控基礎平臺。
“京德高速以客運交通為主,我們需重點(diǎn)解決客運交通安全保障和準全天候通行問(wèn)題。開(kāi)發(fā)交通運行風(fēng)險辨識系統,基于交通運行實(shí)時(shí)狀態(tài),進(jìn)行交通運行安全風(fēng)險預測和預警,并與動(dòng)態(tài)控制系統對接,實(shí)現交通風(fēng)險識別、評估、研判、預警發(fā)布等功能?!崩讉ソ榻B。
集成先進(jìn)信息技術(shù),搭建公路資產(chǎn)智能管理平臺
智慧高速的建設已經(jīng)貫穿到高速公路建設的方方面面。
面向智慧高速公路創(chuàng )新管理與創(chuàng )新服務(wù)需求,省交通規劃設計院集成BIM、GIS、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)信息技術(shù),建成了涵蓋高速公路建設、運維全壽命周期的公路資產(chǎn)智能管理平臺。
該平臺以數據云中心建設為核心,以公路建設智能管理、公路運維智能管理、公路資產(chǎn)智能管理與輔助科學(xué)決策為核心架構,可為高速公路數字化建設、精細化管控、智能化分析、科學(xué)化決策提供全過(guò)程、全方位的技術(shù)服務(wù)。
“舉個(gè)例子,假如要新建一條高速公路,從剛開(kāi)始建設,這個(gè)平臺就可以介入。一邊修,一邊在電腦上建模,所有的數據都集成到模型里。系統可以隨時(shí)告訴我們建設中存在的問(wèn)題是什么,工期是否落后。高速公路建成以后,還可以告訴我們什么時(shí)候該養護了,該把養護的錢(qián)花在哪些項目上,真正做到少花錢(qián)、辦大事?!崩讉ソ榻B。
后期,該平臺還將支持設施服役狀態(tài)、通行狀態(tài)、路域環(huán)境、車(chē)路協(xié)同等數據接入,支撐全天候復雜交通場(chǎng)景下自動(dòng)駕駛、大件運輸等業(yè)務(wù)應用。
“近年來(lái),我院面向交通行業(yè)需求,在智慧交通、永久路面、智能建造、智能養護、綠色建材、常規跨徑鋼結構橋梁、BIM等技術(shù)與裝備領(lǐng)域持續探索,形成了一批具有自主知識產(chǎn)權并處于國內領(lǐng)先的科研成果?!焙斡潞Uf(shuō)。
“我們堅定打造智慧交通,聯(lián)合多所大學(xué)、聚合多位專(zhuān)家,深化硬件研發(fā),攻克擁有自主知識產(chǎn)權的主動(dòng)控制系統、車(chē)基反饋系統、云控平臺和超距雷達四項技術(shù),搭建感知、控制、協(xié)同、管理、服務(wù)五星架構。力爭在年底前完成延崇高速河北段等四條高速公路的智慧公路建設。不久的將來(lái),行駛其間肯定會(huì )有新的感受、新的體驗,歡迎大家來(lái)河北觀(guān)摩考察?!痹谑澜缃煌ㄟ\輸工程技術(shù)論壇重要組成部分——第二屆交通運輸廳長(cháng)論壇上,河北省交通運輸廳黨組書(shū)記、廳長(cháng)王普清向外界發(fā)出熱情邀請。