辽宁省智慧高速建设思考

王杨

摘 要：随着中国智能交通的研究与发展历经十多年，在关键技术领域取得了多项创新成果。目前，路段和隧道信息化、视频监控等子系统已在高速公路项目建设管理中广泛应用，为高速公路的智慧系统建设奠定了坚实的基础;尤其是最近几年，中国的信息化建设取得了重大的成就，云计算、物联网、大数据、区块链等新一代信息技术飞速发展，并在交通运输行业管理和服务方面逐步应用，为智慧交通建设奠定了坚实的技术基础。

关键词：智慧交通;智慧系统，交通运输行业

中图分类号：U495 文献标识码：A

1 概述

2020年5月22日，《2020年国务院政府工作报告》提出，重点支持“两新一重”（新型基础设施建设，新型城镇化建设，交通、水利等重大工程建设）建设。人工智能是交通发展的新引擎，是实现高质量发展的强大支撑，将为交通运输发展带来重大历史机遇。

辽宁省坚持创新发展，完善智慧高速顶层设计，用新基建思路引领交通创新发展，全面构建智慧交通管理与服务体系。

2 建设规划

按照“全面规划、重点突破、有序推进”的总体思路，辽宁智慧高速建设可分为三个阶段实施：第一阶段：重点围绕有人驾驶和高级辅助驾驶的高速公路安全、效率提升和自动驾驶试点，在关键点段建设交通设施数字化、高精度地图和初步的数字孪生、桥隧安全提升系统、实时交通信息监测系统、伴随式信息服务系统、服务区智能化系统、自由流收费系统、自动驾驶测试专用道等。首先应以测试道路、示范道路的形式在辽宁高速进行建设，以验证数字化基建的效果。第二阶段：伴随较高级别自动驾驶的成熟和量产，全線建设车道级交通控制系统和云控平台，实现初步的车路协同、准全天候通行、高级别自动驾驶支持、货车编队行驶等。针对一段长距离高速进行全方面的建设，基于全线感知、全网覆盖、实时协同等，搭建云控平台，初步实现“车-路-云-网”的一体化。第三阶段：推高级别自动驾驶的广泛应用，技术、产品、场景的高度成熟，最终全面实现路网级、系统级的车路云数字化、智能化、网联化、协同化。

3 智慧高速场景应用

3.1 交通突发事件感知及预警

包括交通事件检测信息、道路巡查事件信息、用户主动上报事件信息等。高速公路上影响车辆正常通行的因素较多，结合辽宁高速及周围环境的特点，牛羊等家畜很可能出现在高速上。通过高速公路上满覆盖感知设备的建设，同时应保证数据传输的实时性，可以通过情报板、FM广播、V2X车路协同等方式，才可以进行交通突发事件的提前预警，尽可能的避免二次事故的发生。方案设计从感知融合、数据处理，到数据传输、信息发布，整个过程链路耗时不超过200 ms，可以实时的将信息进行推送，实现实时预警。

3.2 道路全线信息感知及预警

包括车辆身份信息、实时定位信息、变道超车行为、行驶轨迹信息等。智慧高速全线感知系统结合软件AI融合算法，将感知设备优化集成，得出更精准的目标物信息、经纬度信息，更好的判断其异常行驶行为、行驶轨迹等。同时可以对道路交通标识、车道线等进行识别，结合感知的车辆行驶行为进行分析。

3.3 智慧服务区功能设计

服务区是为过往车辆提供饮食、休息、加油等专门为乘客和司机停留休息的场所。智慧服务区方案主要为解决服务区感知问题、停车管理问题、商业运营问题和清扫作业问题。将服务区进行数字孪生，帮助服务区管理者从不同视角准确快速的掌握各功能区运行真实状态。对整个服务区进行高精地图采集和三维建模，包括餐厅、停车场、加油站、道路、交通标志等元素。通过智慧基站对服务区的动态元素（人、车）和环境进行感知，精准检测位置、速度、航向角等信息，将感知结果进行数字孪生。通过智慧基站实现服务区内动态要素（行人及车辆）的实时感知，平台支持数据实时接收与数据统计展示，展示内容包括服务区人流、车流的统计结果。

4 运营与管理

4.1 运营模式

高速公路根据经营性质分为：测试服务、数据运营、应用服务三方面：

（1）测试服务：对于政府来说，可以根据国家课题申报进行可行性研究，测试验证。对于企业来说，对于智慧高速的使用和增值服务存在权限的管理。对于个人用户，即可享受数字道路、智能驾驶、用户信息等服务。

（2）数据运营：道路的数据、车端的数据和互联网的数据等可以提供及时有效的数据服务。高清动态数据，数字孪生数据，可以更好的为企业提供出行服务。车载视频、信息交互、实时数据可以为高速公路救援等提供更为及时有效的支持。

（3）应用服务：提供智慧高速交通态势的服务和出行安全保障的服务。数据互信认证，享受智慧出行服务。为车辆提供更为精准的数字道路信息，增强驾驶体验。

4.2 运营和管理场景

4.2.1 运营场景

（1）道路服务费运营：根据车路间交互信息了解道路车辆流量、密度、速度等信息，结合道路情况和车主自主选择意愿实现道路按需收费，让需求更强烈的用户享受更通畅的道路情况。

（2）交通流数据分析运营车路协同产生大量车辆数据，对于数据根据不同场景不同需求综合分析提取，实现管理和商业双重价值。

（3）停车场运营整合停车场和车辆信息，实现机动车出行、诱导、停车、寻车、管理一体化服务，大幅减少无效交通流，精准停车时间和收费模式。

（4）区域车辆安全运营通过云控平台实现对车辆的全局规划和局部规划，精确交通诱导分散交通流，通过分配车辆车速是实现区域内车辆精确监控，保障车辆安全行驶，对车辆危险预警，事故快速定位处理等安全场景实现安全控制。

（5）智慧服务区运营：通过服务区的增值服务，获取车主需求，可提供无线上网、一键下单购物、车位寻车等需求，更好的提供服务。

4.2.2 管理场景

（1）全路段超速违章监管通过路侧基站可以获取车辆精确速度信息，替代现有区间测速和瞬时速度检测，对全路段车辆提供警示、记录，惩罚管理和措施。

（2）车辆肇事逃逸追踪：一旦有车辆肇事逃逸可以马上锁定车辆并全网通知，避免其他伤害，同时采取相应措施完成追踪控制。

（3）治安侦防：全覆盖路侧基站，不仅可以监视可疑行为，还可以最快通知附近其他警务人员和普通群众，做到最快控制。

（4）交通数据管理：交通数据汇集到云控中心，有利于分析道路情况，预测道路车辆状态，实现道路状态预警和控制，可以做完整的自适应分布式信号控制和交通大脑全局控制。

5 总结

随着辽宁省社会经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，百姓出行的快捷、舒适、安全的需求越来越高。通过本项目的建设能够提高高速公路数字化和智能化水平，提高高速公路交通安全，减少或消除安全隐患，降低安全事故发生概率，减少事故带来的经济损失和人员伤亡。使人民群众出行更安全、更放心，提高社会公众对交通运输主管部门安全保障能力的信心，树立交通运输部门服务型政府的良好形象。

参考文献：

[1]交通运输部公路局.2018全国公路统计资料摘要[R].北京：交通运输部公路局，2019.

[2]王少飞，祖晖，付建胜，等.智慧高速公路初探[J].中国交通信息化，2017，19（S1）：10-17.

[3]谭伟珉.智慧高速公路标准体系建设研究[J].中国科技纵横，2017，16（17）：91+93.