智慧高速能給司乘人員帶來什么體驗(yàn)?河北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(yùn)輸工程技術(shù)論壇上，河北省有關(guān)專家就相關(guān)內(nèi)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(zhǔn)、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、京德高速河北段一期工程正在開展智慧高速公路建設(shè)，擬于年底前建成智慧高速。

“這就是智慧高速的模樣。年底前，河北省的智慧高速將實(shí)現(xiàn)智能管理模式。”在世界交通運(yùn)輸工程技術(shù)論壇河北省展示區(qū)域的大屏幕上，隨著車輛陸續(xù)駛過，車輛的車牌號、行駛車道、速度等信息一一顯示在車輛上方。

“這是高速公路感知系統(tǒng)里的數(shù)字孿生模塊。在這個(gè)系統(tǒng)里，全路段車輛將實(shí)現(xiàn)唯一ID追蹤，相關(guān)部門能夠隨時(shí)掌握所有車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)。”河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院工作人員介紹，以前，車輛在高速上行駛，一旦出現(xiàn)事故，司乘人員報(bào)警后救援人員才能趕去支持。但在智慧高速的系統(tǒng)里，車輛出現(xiàn)異常的瞬間，相關(guān)部門就能得到信息并主動(dòng)聯(lián)系詢問，保證救援及時(shí)、高效。

“京津冀協(xié)同發(fā)展、雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)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(zhuǎn)換增長動(dòng)能、培育新興科技產(chǎn)業(yè)提供了難得的戰(zhàn)略機(jī)遇，為交通運(yùn)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。”省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院院長何勇海說。

面向智慧高速建設(shè)新需求，該院加大自主創(chuàng)新力度，形成了以車路云網(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(shè)落地奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)字孿生模塊就是車路云網(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(tǒng)，搭建起智慧高速公路建設(shè)的完整體系架構(gòu)，能夠滿足高速公路數(shù)字化、綜合效率、融合交互、精準(zhǔn)管理和服務(wù)提升需求。在世界交通運(yùn)輸工程技術(shù)論壇上，河北省對車路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案進(jìn)行了現(xiàn)場發(fā)布。

在該方案中，感知系統(tǒng)融合氣象、視頻、ETC等構(gòu)建了多維交通大數(shù)據(jù)感知體系，并以高精度地圖為載體實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)結(jié)合的交通數(shù)字孿生及全路段車輛唯一ID追蹤，為智慧交通其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，為出行者提供超視距車道級數(shù)據(jù)服務(wù)。

控制系統(tǒng)利用數(shù)字感知系統(tǒng)采集的交通和氣象數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)評估交通運(yùn)行態(tài)勢及風(fēng)險(xiǎn)辨識，形成融合多種場景的動(dòng)態(tài)控制策略，通過分車道信息發(fā)布、霧區(qū)誘導(dǎo)、交通標(biāo)志主動(dòng)發(fā)光等措施實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布及誘導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)高速公路分時(shí)段、分路段、分車道實(shí)時(shí)交通管理與控制。

在實(shí)現(xiàn)感知、控制的基礎(chǔ)上，該方案還包含了協(xié)同、管理、服務(wù)三大系統(tǒng)。

當(dāng)前，作為河北省自主研發(fā)成果，車路云網(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(jī)制、主動(dòng)控制策略、云控平臺等將為雄安新區(qū)提供更智慧、高效的交通服務(wù)。

突破技術(shù)瓶頸，構(gòu)建可行、可靠運(yùn)行平臺

具體建設(shè)過程中，智慧高速有哪些突破?

“核心的突破之一在這里。”指著一個(gè)有著黑色面板的小盒子，工作人員介紹，這是毫米波雷達(dá)，能夠準(zhǔn)確地分辨在1千米范圍內(nèi)的車輛信息，實(shí)現(xiàn)車輛的連續(xù)跟蹤和信息記錄。這是省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院在國內(nèi)首次成功研發(fā)的千米超距交通毫米波雷達(dá)，極大提升了路網(wǎng)感知能力。

值得一提的是，該雷達(dá)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)讓同類進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格大幅下降。憑借著優(yōu)良的性能，它頗受市場歡迎。

為驗(yàn)證車路云網(wǎng)一體化智慧高速公路解決方案和各設(shè)施設(shè)備的可行、可靠性，省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院打造了完整的測試驗(yàn)證支撐體系。目前，他們已建成新元高速公路測試場，還建成了我國首個(gè)達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)的C-ITS(協(xié)同式智能交通系統(tǒng))測試場，自主研發(fā)了全場景車路云網(wǎng)測試平臺與體驗(yàn)平臺。遠(yuǎn)期，結(jié)合交通需求，該院還將建設(shè)高寒、高海拔、沿海等復(fù)雜環(huán)境條件下的分布式測試場，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(shè)過程中，依照定位不同，我們在各條高速上也將有所調(diào)整。”省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院總工程師雷偉介紹。

以榮烏高速新線為例，它是雄安新區(qū)通往天津港集疏運(yùn)體系的主要組成部分，以貨運(yùn)交通為主。智慧高速方案重點(diǎn)解決貨運(yùn)車輛智能管理、復(fù)雜氣象條件下準(zhǔn)全天候通行等關(guān)鍵問題，開發(fā)目前管控里程最長、控制單元數(shù)量最多、場景策略最為復(fù)雜的高速公路主動(dòng)管控系統(tǒng)，支撐貨運(yùn)車輛分車道、分時(shí)段、分路段公里級管控，并搭建支撐系統(tǒng)運(yùn)行的云控基礎(chǔ)平臺。

“京德高速以客運(yùn)交通為主，我們需重點(diǎn)解決客運(yùn)交通安全保障和準(zhǔn)全天候通行問題。開發(fā)交通運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識系統(tǒng)，基于交通運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)行交通運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和預(yù)警，并與動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)交通風(fēng)險(xiǎn)識別、評估、研判、預(yù)警發(fā)布等功能。”雷偉介紹。

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(shè)已經(jīng)貫穿到高速公路建設(shè)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(guī)劃設(shè)計(jì)院集成BIM、GIS、大數(shù)據(jù)、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(shè)、運(yùn)維全壽命周期的公路資產(chǎn)智能管理平臺。

該平臺以數(shù)據(jù)云中心建設(shè)為核心，以公路建設(shè)智能管理、公路運(yùn)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(gòu)，可為高速公路數(shù)字化建設(shè)、精細(xì)化管控、智能化分析、科學(xué)化決策提供全過程、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，從剛開始建設(shè)，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(shù)據(jù)都集成到模型里。系統(tǒng)可以隨時(shí)告訴我們建設(shè)中存在的問題是什么，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(yǎng)護(hù)了，該把養(yǎng)護(hù)的錢花在哪些項(xiàng)目上，真正做到少花錢、辦大事。”雷偉介紹。

后期，該平臺還將支持設(shè)施服役狀態(tài)、通行狀態(tài)、路域環(huán)境、車路協(xié)同等數(shù)據(jù)接入，支撐全天候復(fù)雜交通場景下自動(dòng)駕駛、大件運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)應(yīng)用。

“近年來，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(yǎng)護(hù)、綠色建材、常規(guī)跨徑鋼結(jié)構(gòu)橋梁、BIM等技術(shù)與裝備領(lǐng)域持續(xù)探索，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)并處于國內(nèi)領(lǐng)先的科研成果。”何勇海說。

“我們堅(jiān)定打造智慧交通，聯(lián)合多所大學(xué)、聚合多位專家，深化硬件研發(fā)，攻克擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的主動(dòng)控制系統(tǒng)、車基反饋系統(tǒng)、云控平臺和超距雷達(dá)四項(xiàng)技術(shù)，搭建感知、控制、協(xié)同、管理、服務(wù)五星架構(gòu)。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(shè)。不久的將來，行駛其間肯定會(huì)有新的感受、新的體驗(yàn)，歡迎大家來河北觀摩考察。”在世界交通運(yùn)輸工程技術(shù)論壇重要組成部分——第二屆交通運(yùn)輸廳長論壇上，河北省交通運(yùn)輸廳黨組書記、廳長王普清向外界發(fā)出熱情邀請。