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高速公路智慧化提升改造的幾點思考
瀏覽量:342   發布時間:2021-07-15 08:53:27

放眼未來,智慧高速公路將是當前和以后一段時間高速公路建設的重要方向,對現存高速公路進行逐步遞進的智慧化提升改造,是實現智慧高速的重要發展思路。那么,什么是智慧高速公路?如何提升現有高速公路智慧化水平?探索出切實可行的模式與技術路線,以支撐智慧高速公路更好更快建設發展,這些關鍵問題亟需探索解決。

一、智慧高速概念

目前,智慧高速的概念并沒有統一,眾說紛紜。但智慧高速“云邊端”的總體構架基本成為共識。我們認為,智慧交通應該是應用5G、北斗定位技術、云計算、大數據等新一代信息通信技術,全面感知、分析、整合和處理交通運行各類信息,以數據資源驅動創新發展,提升交通規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。

未來,“聰明的車+智慧的路”將成為智慧高速鮮明特征,這里“聰明的車”指具備信息交互能力的自動駕駛汽車,“+”即車路協同技術,通過它們進而能夠實現高速公路更加安全、快速、綠色的運行。

二、智慧高速的應用場景

01基于數字孿生的全生命周期管理

基于GIS+BIM技術、遠程監控量測設施和大數據分析技術,通過數字模型實現道路狀態監控、設備管理、場景仿真,為道路后續運行、改進和維護提供精準、實時、個性化的決策,實現道路系統全生命周期管理。

02全天候通行

霧天行車引導系統,通過控制車輛間距和行車速度保證霧天行車安全;采用特殊路面材料降低路面結冰點或配備自動噴灑融雪劑裝置,解決冰雪天氣路面結冰問題等。

03自由流收費

在現有ETC門架全國聯網收費系統的基礎上,結合北斗、5G等技術,實現車輛行駛路徑精確識別,建立現有ETC收費系統的逃票稽查系統,在不停車收費的基礎上實現不減速收費,進一步提升運行效率。

04主動及時管控

通過交通流監控實現異常情況主動、及時發現,并通過信息服務系統或沿線交通信息指示牌及時通知上游車輛并合理引導,避免次生事故發生,保障運輸安全,緩解交通擁堵。

05快速精細救援

提高事故發現速度,精確定位事故地點,結合沿線救援設施布局,快速高效實施救援,保障人民群眾安全和后續交通運輸穩健運行。

06伴隨式信息服務

通過智能終端實現伴隨式信息服務,實時發布交通引導、管控措施方案,為車輛提供沿線服務區服務信息,提高管控措施實施效果、信息服務水平,引導車輛合理安排出行方案。

07智慧服務區

依托智慧高速數據采集和分析能力,深度挖掘用戶對服務區需求,打造智慧型服務區一體化的管理平臺,通過信息推送手段向公眾提供路況、預約、便捷服務等,滿足公眾出行服務需求;以服務區為高速公路樞紐節點,向高速公路客流運行提供指揮、保障、緊急醫療救助等服務,為惡劣天氣、突發事件提供應急指揮和緊急救助,滿足服務區運營監管、應急決策需要。

08車路協同自動駕駛

自動駕駛是近幾年車輛技術和交通行業的重點研究方向,在路段沿線配置智能感知設施和車路通信設施,協同開展自動駕駛,不僅能夠提高自動駕駛車輛的安全性,還能提高道路運輸效率。特別是對于長途貨運來說,自動駕駛技術能夠節約司機成本、降低交通事故率、提高行業運營效率。

除以上列舉的應用場景外,智慧高速公路應用場景還有自動駕駛貨車編隊、車道精準管控、智慧隧道等等。

三、現有高速公路智慧化提升改造的思考

如此眾多的智慧高速應用場景,在現有高速公路智慧化提升改造中都需要實現嗎?都適用嗎?是不是全部實現了才叫智慧高速?答案是否定的。我們認為,現有高速公路智慧化提升改造要符合高速公路自身特點、功能定位,“因地制宜,量力而行”,分析研究不同類型高速公路智慧化提升思路。

01城市通道

從服務城市角度出發,連接主要城市間的智慧高速公路應立足全線,圍繞“全要素實時運行感知、全融合安全傳輸網絡、全環節數字云控平臺、全過程伴隨信息服務、全天候智能安全通行”等全方面開展最高層規模建設。全線車道級管控,提升通行效率;突出通道誘導平衡交通,實現交通最優運行;實施5G覆蓋,開展車路協同無人駕駛示范應用,打造示范引領名片。

02繞城高速

基于繞城高速公路具有緩解城市交通壓力,分流車輛,承載一定規模的同城不同區域間的交通轉換,智慧高速公路建設側重對交通運行狀態的實時感知,通過共享交換城市快速路等城市交通信息,大數據分析未來一段時間路網級交通態勢,借助互聯網媒介、信息發布屏、交通廣播以及智能車載終端等途徑為公眾提供伴隨式信息服務。

03物流通道

基于物流通道的交通組成中重載交通占比較高,智慧高速公路建設側重對貨運車輛的在途管控、基礎設施結構健康監測以及智慧化養護等內容。一方面通過統計所有駛入路段的車牌、車型、軸載、進出時間、行駛區間等信息,形成一車一檔的數據檔案,并同步采集路面損傷和橋梁等重要結構的健康信息數據,分析重載交通對路面和橋梁結構的影響,科學指導養護計劃;另一方面對貨車開展在途管控,加強對貨車長期占用超車道、超速、異常低速等不規范駕駛行為的監管和警示,綜合提升物流通道的通行效率,保障行車安全。

04旅游高速

針對沿線景區資源豐富的高速公路,側重公眾出行服務,改善出行體驗方面。加強與旅游景區、相關干線公路的數據交換共享,協調統籌高速公路收費站、服務區資源;借助互聯網媒介、全彩信息發布屏、交通廣播以及智能車載終端等途徑為公眾提供伴隨式信息服務,發布周邊景區客流信息;開展智慧服務區建設,配套建設智能停車、智能衛生間等設施提升服務品質,試點建設景區全息講解設施,改善公眾出行體驗,帶動地方旅游經濟發展。

05山嶺重丘區高速

山嶺重丘區高速公路的橋隧比較高,且一般地處偏遠,其氣象環境易受周邊地理環境影響,出現團霧、黑冰、橫風等惡劣氣象條件的可能性較大,對交通運行造成一定的風險隱患。智慧高速公路建設應以實現全天候安全通行為目標,通過開展不良環境的全要素實時感知,建立匹配路段實際情況的氣象環境預測模型,精確預測惡劣氣象環境發生區段和時間等,及時采取安全保障措施,并利用霧天行車誘導設施、路面智能除冰融雪設施、橫風預警發布設施,保障車輛安全通行。

結語

智慧高速建設并不僅僅是高速公路“信息化”建設的延續,而是高速公路高質量發展必然的一個階段。目前智慧高速公路尚無完善的架構體系和標準規范,直接將新建高速公路建設為完善的智慧高速公路難度較大。因此,對現有高速公路進行符合自身特點、功能定位的專項智慧化提升改造,將成為未來一定時期智慧高速公路建設的重點和難點。

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