聚焦河北智慧高速 构建可行可靠运行平台

2021-07-09 10:05:27    来源:河北新闻网    

智慧高速能给司乘人员带来什么体验?河北省在这方面有哪些创新和突破?

6月16日至18日,在西安市举行的世界交通运输工程技术论坛上,河北省有关专家就相关内容进行了发布,并与同行进行了探讨交流,吸引了与会嘉宾的关注。

形成智慧高速公路解决方案,提供更精准、高效的交通服务

目前,延崇高速河北段、京雄高速河北段、荣乌高速新线、京德高速河北段一期工程正在开展智慧高速公路建设,拟于年底前建成智慧高速。

“这就是智慧高速的模样。年底前,河北省的智慧高速将实现智能管理模式。”在世界交通运输工程技术论坛河北省展示区域的大屏幕上,随着车辆陆续驶过,车辆的车牌号、行驶车道、速度等信息一一显示在车辆上方。

“这是高速公路感知系统里的数字孪生模块。在这个系统里,全路段车辆将实现唯一ID追踪,相关部门能够随时掌握所有车辆的实时状态。”河北省交通规划设计院工作人员介绍,以前,车辆在高速上行驶,一旦出现事故,司乘人员报警后救援人员才能赶去支持。但在智慧高速的系统里,车辆出现异常的瞬间,相关部门就能得到信息并主动联系询问,保证救援及时、高效。

“京津冀协同发展、雄安新区规划建设以及北京携手张家口承办2022年冬奥会,为河北交通积聚创新要素、转换增长动能、培育新兴科技产业提供了难得的战略机遇,为交通运输高质量发展和创新突破指明了方向。智慧高速就是重要的方向。”省交通规划设计院院长何勇海说。

面向智慧高速建设新需求,该院加大自主创新力度,形成了以车路云网一体化智慧高速公路解决方案为代表的系列创新成果,为智慧高速建设落地奠定了基础。

数字孪生模块就是车路云网一体化智慧高速公路解决方案的重要一环。该方案包含感知、控制等五大系统,搭建起智慧高速公路建设的完整体系架构,能够满足高速公路数字化、综合效率、融合交互、精准管理和服务提升需求。在世界交通运输工程技术论坛上,河北省对车路云网一体化智慧高速公路解决方案进行了现场发布。

在该方案中,感知系统融合气象、视频、ETC等构建了多维交通大数据感知体系,并以高精度地图为载体实现了虚实结合的交通数字孪生及全路段车辆唯一ID追踪,为智慧交通其他系统提供数据支撑,为出行者提供超视距车道级数据服务。

控制系统利用数字感知系统采集的交通和气象数据,实时评估交通运行态势及风险辨识,形成融合多种场景的动态控制策略,通过分车道信息发布、雾区诱导、交通标志主动发光等措施实现信息发布及诱导,实现高速公路分时段、分路段、分车道实时交通管理与控制。

在实现感知、控制的基础上,该方案还包含了协同、管理、服务三大系统。

当前,作为河北省自主研发成果,车路云网一体化智慧高速公路解决方案正在荣乌高速新线和京德高速河北段一期工程加速落地。其先进的全息感知手段、信息采集与处理机制、主动控制策略、云控平台等将为雄安新区提供更智慧、高效的交通服务。

突破技术瓶颈,构建可行、可靠运行平台

具体建设过程中,智慧高速有哪些突破?

“核心的突破之一在这里。”指着一个有着黑色面板的小盒子,工作人员介绍,这是毫米波雷达,能够准确地分辨在1千米范围内的车辆信息,实现车辆的连续跟踪和信息记录。这是省交通规划设计院在国内首次成功研发的千米超距交通毫米波雷达,极大提升了路网感知能力。

值得一提的是,该雷达研发成功之前,一直依靠国外进口,价格高昂。它的成功研发让同类进口产品价格大幅下降。凭借着优良的性能,它颇受市场欢迎。

为验证车路云网一体化智慧高速公路解决方案和各设施设备的可行、可靠性,省交通规划设计院打造了完整的测试验证支撑体系。目前,他们已建成新元高速公路测试场,还建成了我国首个达到欧洲标准的C-ITS(协同式智能交通系统)测试场,自主研发了全场景车路云网测试平台与体验平台。远期,结合交通需求,该院还将建设高寒、高海拔、沿海等复杂环境条件下的分布式测试场,充分论证软硬件产品可靠性。

“尽管解决方案已经相对成熟,但在智慧高速建设过程中,依照定位不同,我们在各条高速上也将有所调整。”省交通规划设计院总工程师雷伟介绍。

以荣乌高速新线为例,它是雄安新区通往天津港集疏运体系的主要组成部分,以货运交通为主。智慧高速方案重点解决货运车辆智能管理、复杂气象条件下准全天候通行等关键问题,开发目前管控里程最长、控制单元数量最多、场景策略最为复杂的高速公路主动管控系统,支撑货运车辆分车道、分时段、分路段公里级管控,并搭建支撑系统运行的云控基础平台。

“京德高速以客运交通为主,我们需重点解决客运交通安全保障和准全天候通行问题。开发交通运行风险辨识系统,基于交通运行实时状态,进行交通运行安全风险预测和预警,并与动态控制系统对接,实现交通风险识别、评估、研判、预警发布等功能。”雷伟介绍。

集成先进信息技术,搭建公路资产智能管理平台

智慧高速的建设已经贯穿到高速公路建设的方方面面。

面向智慧高速公路创新管理与创新服务需求,省交通规划设计院集成BIM、GIS、大数据、物联网等先进信息技术,建成了涵盖高速公路建设、运维全寿命周期的公路资产智能管理平台。

该平台以数据云中心建设为核心,以公路建设智能管理、公路运维智能管理、公路资产智能管理与辅助科学决策为核心架构,可为高速公路数字化建设、精细化管控、智能化分析、科学化决策提供全过程、全方位的技术服务。

“举个例子,假如要新建一条高速公路,从刚开始建设,这个平台就可以介入。一边修,一边在电脑上建模,所有的数据都集成到模型里。系统可以随时告诉我们建设中存在的问题是什么,工期是否落后。高速公路建成以后,还可以告诉我们什么时候该养护了,该把养护的钱花在哪些项目上,真正做到少花钱、办大事。”雷伟介绍。

后期,该平台还将支持设施服役状态、通行状态、路域环境、车路协同等数据接入,支撑全天候复杂交通场景下自动驾驶、大件运输等业务应用。

“近年来,我院面向交通行业需求,在智慧交通、永久路面、智能建造、智能养护、绿色建材、常规跨径钢结构桥梁、BIM等技术与装备领域持续探索,形成了一批具有自主知识产权并处于国内领先的科研成果。”何勇海说。

“我们坚定打造智慧交通,联合多所大学、聚合多位专家,深化硬件研发,攻克拥有自主知识产权的主动控制系统、车基反馈系统、云控平台和超距雷达四项技术,搭建感知、控制、协同、管理、服务五星架构。力争在年底前完成延崇高速河北段等四条高速公路的智慧公路建设。不久的将来,行驶其间肯定会有新的感受、新的体验,欢迎大家来河北观摩考察。”在世界交通运输工程技术论坛重要组成部分——第二届交通运输厅长论坛上,河北省交通运输厅党组书记、厅长王普清向外界发出热情邀请。

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