景强 等:港珠澳大桥智能化运维技术与工程实践
港珠澳大桥智能运维的总体技术架构由7个层级构成,覆盖了数据感知、汇聚、处理、治理到最终分析、展示、服务的全流程。图6给出了港珠澳大桥智能运维的总体技术架构图,包含设备感知层、传输层、资源层、数据支撑层、业务支撑层、智慧应用层、用户交互层。
其中设备感知层通过物联网感知设备、智能运维设备等渠道动态采集桥、岛、隧的实时状态信息。在健康监测设备方面,在已有健康监测系统的基础上,增加补充了北斗设备用于实现隧道内部等密闭空间的定位和位移监测,从而增强结构健康监测网。增设5G设备,增强桥下通讯网。开发智能运维设备,实现跨海集群设施的自动化、智能化运维。建立全线BIM模型,支撑基于BIM模型的交互应用。
高德地图《高速公路运营提效分析平台》上线
目前高速公路运营过程中尤其是“数字化运营”细分场景下,仍存在不少难点,例如交通拥堵“难”溯源,事件影响“难”预测,优惠方案“难”触达。
针对于此,高德地图推展出新品“高速公路运营提效分析平台,此平台的一期系统共有四大功能模块:收费站监测预警、封闭事件影响、OD溯源和流量监测。
其中封闭事件影响功能的作用包括:
1.IOT协同:IOT车盒/锥桶专属图标,展示照片地图,可以告知用户交通事件涉及道路长度,稳定预期、稳定用户继续使用;
2.封闭原因快速判断:运营管理者可以综合多因素,推测封闭出现的可能原因,例如用户上报积水/障碍物等;
3.协同管理处置突发事件:查看所有影响情况,并基于事件原因和处置时间的预判,做出运营协同,例如暂停附近养护等;
4.诊治报告:1)准确测算封闭施工/半封闭施工/雨雪封路等事件带来的具体经济损失;2)根据养护改造施工计划安排,从减少损失确保安全角度,提出最佳施工方案;3)结合路网情况,给出计划事件和突发事件的最佳绕行方案。
普通公路的智慧化提升
相较于高速公路,普通公路的建设、运维、养护均存在一定困难,难以提供优质服务。因此,普通公路维修成本逐年攀升,行人的行为习惯规范不足、安全意识较低、司机遵守规范意识不强等因素都对普通公路的建设提出了更高的需求。
但是普通公路在资金方面的压力比较大。为了应对这个问题,可通过“路、面、点”结合的方式打造轻量化的智慧交通体系,积极选用效果好、造价低的产品。例如,可以发展移动采集车,提升基于AI的道路设施分析能力。
在绿色能源方面,可以发展风光互补能源,以解决供电的消耗。在数字服务方面,可以结合互联网的优势和自身的数据资源,提供路段级别的预警服务。在出行服务方面,目前有很多关于普通公路出行的交通应用程序,需要完善相关的发布手段,让这些服务对普通公众更加友好。
2023世界交通运输大会观察:智慧交通方案如何促进道路安全
推动交通运输安全生产治理模式向事前预防转型正在成为业界共识。交通运输部日前提出一系列转型举措,包括推动事故整治向风险管理转变、推动设施完善向综合治理转变、推动聚焦人因向文化引领转变、推动短期行动向长效机制转变、推动事故管理向应急管理转变。推动交通事故从“事后分析”转向“事前管控”,正是智慧交通方案的题中之义和优势所在。
2023世界交通运输大会展现了智慧交通方案在道路安全方面的最新科技成果、水平及发展动向。智慧交通方案融入物联网、云计算、大数据、移动互联等高新IT技术,在数据分析方面,对安全路线、事故黑点等展开具体化的动态分析;在感知设备方面,获取全天候、实时、可计算的交通轨迹信息;在场景化主动管控方面,根据风险类别和表现形式,因地制宜地采取安全改善措施;在信息触达方式上,利用基础设施建设优势,将事故信息精准传达给车辆,从而从更多维度上提供交通安全保障。
公路数字化转型,路在何方?
随着我国经济的高速发展,出行需求与物流规模也与日俱增。近年来我国持续推进高速公路运营数字化转型实践,希望着重提高通行效率,在提升公路通行安全服务的的同时,赋能经济效益提升,各省在实践过程中的侧重点也是各有不同。
江苏省在进行公路数字化转型时提出以数据为基础,用创新思维重构数字技术底座,建设数据中台,挖掘数据资源价值,实现数据资源云上汇聚、数据资产统一、高效管理,规范内外部数据的使用标准;同时开发数据产品,创新数据产品服务模式,打造营运数据产品超市,提升大数据多场景服务能力,主动服务行业内外单位。
甘肃省交通部门践行交通运输轻量化理念,依托高速公路“开口子”工程开展智慧“云收费”站示范创建,智慧“云收费”站遵循交通运输部标准化收费站的技术路线,采用“窄岛、少亭、窄棚”设计理念,运用“后台云服务+站级边缘计算节点+车道智能终端和智能节点”的协同架构,以收费站为单位进行收费软件架构设计,采用高度集成化、智能化、IP化、轻便化的车道设施,在系统软件、车道外设和用户服务等方面探索实现标准化,构建全功能智慧收费的整体解决方案。
一桥两路获2023年全球道路成就奖(GRAA)
2023年全球道路联合会(IRF Global)全球道路成就奖(GRAA)获奖项目公布,国内的京台高速泰安至枣庄段高速公路改扩建项目在交通管理和智能交通类获奖。该路段是全国首条全线开通的“改扩建+智慧高速”交通强国试点,主要特色包括:
1.以全天候通行为目标,实现路域范围内“雨雪冰雾夜”等特殊环境状态感知、安全预警、融冰除雪及行车诱导全链条保障。
2.依托智慧技术,车流量同比增长106%,平均车速提高16.2%,事故总数、危险路段事故数则分别下降31.45%、35.83%。
3.利用5G、北斗、大数据、云计算等新一代信息技术,实现了运行养护智能决策和“人车路网云”一体化车路协同。
中国公路学会发布《中国智慧公路发展报告(2022)》
《报告》提出,现阶段我国智慧公路的建设成效大致体现在四个方面。一是智慧公路相关地方标准团体标准迅速发展,各省市制定发布了相关的地方标准或建设指南等指导性文件;二是新技术实现道路高精度感知,高清摄像机、雷达、气象站等设备构建高精度环境监测系统,对路况、天气等能够进行更精准的监测;三是数字化建设与应用提升管理水平,路段数字化、路侧设备数字化等建设为系统整合资源、打破信息孤岛、增强业务协作能力、实施建管养运一体化奠定了基础;四是初步实现主动交通管控、安全风险预警和准全天候通行。
未来推动智慧公路发展,要加强智慧公路发展顶层设计,构建智慧社会大背景下与智慧公路发展相适应的发展模式,明确智慧公路发展内涵、发展目标、发展路径,从政策规划、法律法规、标准规范、数据治理等方面逐步完善智慧公路发展政策体系;要构建智慧公路发展具体业态场景,主要包括公路智慧建造、公路智慧养护、车路协同自动驾驶、智慧公路数字化监管、智慧公路“四网融合”、智慧公路全数据服务、智慧公路一体化出行、智慧公路专业化物流等,绘制智慧公路产业经济发展繁荣图景。
智慧公路评价指标体系及评价方法
智慧公路的评价体系的主要指标体系包括机电基础设施指标、网络接入指标、云平台指标、智慧应用指标,基于上述评价体系,智慧公路被分成4个等级。
L1级:智慧公路的初级阶段,该阶段即完成高速公路机电系统的建设,包括收费系统、监控系统、通信系统、照明系统、供配电系统、隧道机电系统,实现高清视频监控、交通检测及控制信息发布、ETC收费等基础功能。
L2级:智慧公路的中级阶段,该阶段在建设阶段应实现智慧工地的建设,实现劳务、安全、材料、环境等各环节的智能化、互联网化的管理,养护和运营阶段实现智慧路产管理、基础设施健康监测、养护管理信息化、重点营运车辆监管、超限超载车辆智能监管和应急指挥与调度。
L3级:智慧公路的中高级阶段,该阶段在L2级的基础上应实现基础设施智能巡检、养护决策分析、伴随式信息服务、精准气象感知、重要路段主动冰雪消融、雾区行车诱导、设备设施智能监测与智慧运维、路网运行监测和交通态势感知、智慧服务区、自由流收费、主动预警的车路协同。
L4级:智慧公路的高级阶段,该阶段实现的核心思想是协同,主要手段是控制,主要依靠路车、车车全面的智能协同与配合,形成车辆和道路共同促进自动驾驶实现的一体化发展, 实现自动驾驶和货车编队行驶。




