京台高速:打造智慧高速“中国大脑”

2021-10-16 17:33:49 华天成 161

京东高速

近日,由山东高速集团投资建设的京台高速泰安至枣庄段改扩建工程举行通车活动,该项目是全国首条全线开通的改扩建智慧高速。
  这条先行先试的智慧高速,融合了5G、大数据、物联网、北斗定位等前沿技术,创下八项“全国之最”:它是目前国内里程最长、规模最大、应用场景最丰富、设备配置最优、施工组织难度最大的智慧高速,建成了全国首个“省域级”智慧高速云控平台、全国里程最长的开放式车路协同试验路段和全国首条全向/定向毫米波雷达融合路段。改扩建工程不仅让这条“老路”获新生,更为人民提供了更加美好的出行体验。

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高点谋划跑出智慧高速“山高速度”


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国庆假期,在泰安工作的刘君准备赶回曲阜老家过节。夜色下的京台智慧高速,让他十分惊喜。“就像一条夜光高速,道钉都在一闪一闪发光,匝道到干道合流的路面、路边都有提示(见右图),既美观又安全。”

刚刚过去的假期很多人都感受到智慧高速带来的变化。然而让人意想不到的是,从建设任务的提出,到转化为司乘人员舒适愉悦的驾乘体验,前后不过一年左右时间。

2020年,京台高速泰枣段改扩建项目被列为山东省智慧高速试点项目,并被国家交通运输部批复为交通强国试点项目。山东高速集团第一时间抽调建设、信息、科技等领域的精干力量,组建智慧高速工作专班,高点谋划,与国内外知名科研院校开展联合攻关,通过与其他省份对比,着手设计智慧高速方案。“我们坚定地认为智慧高速不是为了智慧而智慧、为了技术而技术,而是真正服务于人民,创造出能为人民提供更安全、快捷出行体验的智慧场景。”山东高速集团智慧高速公路项目工作专班副组长徐庆军说。

项目设计之初,项目专班进行了充分调研,并结合大数据分析,得出了路段交通流量大、货车占比高、气象环境复杂、交通安全出行服务需求高等道路特点、交通特点和用户需求。针对安全、拥堵、决策管理等需求,确定了主要建设目标:加强道路感知能力建设,针对分合流区、团雾和事故易发等重点路段、重点场景,形成提升道路安全的整体性解决方案,打造全时全域安全保障能力,建设安全之路;围绕道路出行效率和公众出行需求,以车道级交通管理、伴随便捷信息服务为重点,提供安全预警、智能管控、出行服务,提高路网畅通水平和运行效率,建设快捷之路。

事实证明,建设方案的科学出台为随后工作的开展奠定了良好的基础。在“边通车、边施工”条件下,项目压茬推进设备定制、软件开发、联调联试等工作。

得益于科学、有序的管理,京台智慧高速试点项目建设跑出“山高速度”,如期完成各项开发建设任务,确保全线提前通车任务目标的实现。


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聚力攻坚打造智慧高速“中国大脑”

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如果把智慧高速看作一个能思考、会表达的“人”,那么对行驶车辆、道路情况的实时感知就是智慧高速的“眼睛和耳朵”。在京台智慧高速上,182处视频监控设备、15套全向毫米波雷达、287套定向毫米波雷达、33套激光雷达,作为最基础的前端单元,即时准确收集路况信息,统一汇总至数据调度中心。

在车路协同路段,车流量、车流速度、施工区等,都会影响道路的安全与通畅。研发人员更是以最严谨、最细致的态度,对系统算法不断进行总结、改进。值得一提的是,京台智慧高速上所有创新,完全基于“中国智慧”。建设中,北斗定位、5G、大数据、物联网、云计算、高精地图、人工智能等技术得到了广泛应用。

“就拿雷视拟合来说,一台行进中的车辆,监控视频给它个坐标定位,高精度雷达也给它个坐标定位,关键是系统怎么才会认定它们是同一个车辆呢?”山东高速集团智慧高速公路项目工作专班技术办公室主任张伟说,这个问题曾困扰了研发人员一个多星期的时间。直到大家发现,原来计时系统存在着误差。这个计算过程要求时钟同步到0.01秒,定位误差也要在1/3个车身以内,只有同时做到这两条才能做到准确匹配。“最终还是采用北斗授时功能,误差能缩小到0.1秒,这一问题才迎刃而解。”

这样的案例,在京台智慧高速建设中比比皆是:

——依托北斗技术,对全向/定向毫米波雷达数据深度融合,实现行驶车辆的车道级轨迹追踪监视;

——利用GIS+BIM技术,实现桥梁多维度、多层级可视化,构建路产全要素数据化、车道级高精地图,为决策分析提供专业数据支撑;

——依托5G技术,提升服务区出行服务体验,司乘人员无需安装APP就可获取智慧服务信息;

——依托物联网技术,增加ETC应用场景,在服务区购物、加油,无需接触,就可实现无感、便捷支付。

9月26日,来自全国交通领域的专家对项目成果评价后一致认为,京台智慧高速研究成果总体达到国际先进水平,其中高精度轨迹追踪技术、全息感知与智能管控技术达到国际领先水平。

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先行先试丨在智慧高速建设上成为标杆

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“京台智慧高速建成后,我们将持续跟进,优化创新,”徐庆军说,“乘着新基建东风,山东要在智慧高速建设上成为标杆,做个样板。”

成为标杆的底气从何而来?今年6月,在京台智慧高速建设方案的基础上,山东高速集团主编的山东《智慧高速建设指南》经省交通运输厅批准后发布实施,为山东乃至全国提供了智慧高速参考借鉴。“这是山东高速基于国内外已有探索和发展趋势,立足新应用产生新价值,坚持实际应用导向,提出的智慧高速建设的山东观点和山东方案。”徐庆军说。

与其他省份相比,山东《智慧高速建设指南》从“设计-建造-运营-养护”全寿命周期的更宏大视角解读智慧高速,涵盖了新建、改扩建和在运营的高速公路,适用范围更广泛,同时扩展了智慧高速概念的整体外延,体现了智慧高速的最新成果。

走在前列、勇于尝试,除了形成成套技术体系外,京台智慧高速项目采用的多种技术方案建造模式验证了不同类型产品多种组合配置方式、布局方式、系统兼容性和功能实现效果,为车路协同、车道级交通感知等新技术应用进行了大规模实际验证。

此外,智慧高速云控平台的成功搭建,则为智慧高速“织线成网”做好了充足的准备。这一平台是全国首个“建管养运服”全业务域全寿命周期“省域级”智慧高速云控平台。未来,山东高速集团所辖高速公路将都归这个“智慧大脑”管理。尽管目前京台智慧高速还只是一个路段,但是它的环境感知、交通行为感知、多源数据互通共享等运管服务全部是在这一平台上运行。

目前,京台智慧高速的建设经验,已经在济青中线智慧高速设计方案制订中得到了广泛的吸收和借鉴。项目研究成果被20余项标准吸收借鉴,为引领我国智慧交通行业发展贡献了“山东经验”,提供了“山东方案”。

“未来,山东高速集团将以‘安全畅行、智慧管理、创新赋能、绿色低碳’为目标,打造融‘智能运输网、传感通信网、绿色能源网’于一体的智慧高速山东样板,为交通强国和数字中国建设贡献山东力量。”山东高速集团党委书记、董事长周勇这样总结道。


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