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    路網中心副主任王剛結合交通守望者談智慧公路發展建設
    2023-05-25 來源:賽文交通網 作者:徐赫

      2023年,智能交通行業中最受關注的焦點是什么?智慧公路建設無疑榜上有名。

      截至目前,我國已有13個省市、公路學會、智能交通協會等發布各類智慧公路建設指導文件、標準規范共計近20部。全國已建和在建智慧公路總數超過100條,其中超過80%建設依托高速公路干線開展。

      車路協同、準全天候通行、伴隨式信息服務多個智慧高速場景在過去幾年的建設中得到實踐。與此同時,多個省份第一條智慧高速試點建設陸續完成通車,一些示范建設道路和技術路線、解決方案開始浮出水面。

      根據已建智慧高速樣本統計,感知、傳輸、處理和發布是智慧高速四大技術關鍵環節,其中外場設備投資大約占智慧高速整體投資的70%,已經成為最大的投資構成部分。

      智慧高速先行先試建設,取得了不少經驗,也暴露了一些問題。其中,就外場感知設備布設、C端信息閉環的解決方案差異,逐漸形成了兩條技術路線。

      其一,每幾百米至一公里布設一處雷視一體機等綜合桿件,通過邊緣計算、云控平臺,最終通過導航地圖,與駕駛員C端形成信息閉環,完成車路協同、準全天候通行、伴隨式信息服務等場景服務。

      其二,在已建設的高速公路收費系統、監控系統和通信系統的基礎上,通過AI、大數據等技術,充分挖掘數據價值,最終通過道路誘導屏或ETC系統,與駕駛員C端形成信息閉環。

      兩條技術路線討論的焦點主要在于整體投資規模、C端觸達覆蓋率、事件信息的道路覆蓋率、對已有機電系統基礎設施和數據的融合利用、與高速公路運營管理業務的結合等方面。

      從公開的部分信息看,“十四五”期間,一些省份明確規劃了建設智慧高速的發展目標,浙江計劃建設智慧高速1000公里、廣東新建改造擴建智慧高速公路達到1000公里、江蘇公路智慧化升級1200公里以上、上海智慧高速計劃實施里程近920公里、廣西智慧高速公路里程將達到300公里,四川1000公里智慧高速公路建設也正在加快實施。

      “十四五”時間接近過半,未來兩三年將是智慧公路重要的建設期。智慧公路發展站在重要歷史節點處。

      交通守望者,TraffiCatcher,2022年正式發布。近日,賽文交通網獨家專訪交通運輸部路網監測與應急處置中心副主任王剛,結合交通守望者解決方案談智慧公路的發展建設思路。

      王剛先是對我國高速公路三大機電系統的建設進行了回顧,2019年取消省界站后,我國高速公路構成一張大網,目前已近18萬公里。

      根據路網中心數據顯示,目前約65%的汽車都裝配了具備信息交互和金融支付能力的ETC設備,ETC用戶量已經發展到2.12億,全網建成1.1萬座收費站、8.4萬條車道、2.95萬套ETC門架,25萬套車牌識別設備,路側還有超過20萬路的視頻攝像的監測設施、上萬套的氣象監測設備,以及部分雷達、無人機等輔助監測設備。

      隨著各地開始智慧公路的創新探索、試點建設,過程中也出現了需求預設、貪大求全、盲目求新、互聯困難、公眾無感、成本偏高等一系列問題。

      在這個背景下,2022年路網中心推出了交通守望者,并在滬昆高速上海段、滬杭甬高速浙江段等地進行了一年左右的測試。

      談及智慧公路以及交通守望者的技術挑戰,王剛說,高速公路大量的視頻數據亟需借助AI等技術挖掘利用價值,同時網絡安全、高速公路數據融合、業務融合挑戰也比較大,是未來需要發力的方向。

      結合收費站、長大橋梁、隧道、服務區等場景,王剛描述了守望者的場景方案,并重點對服務區場景中通過繪制車輛畫像,進行智慧服務區建設和服務區運營的思路進行了解答。

      對于守望者解決方案與互聯網導航地圖之間的合作,王剛表示:路網中心的態度是開放的,希望雙方都能把客戶的利益放第一,把行業利益放第一,并且應該是行業+互聯網的模式,而不是之前的互聯網+行業的形態。

      在賽文交通網提出為何守望者方案建設推進速度慢于市場化方案時,王剛表示,路網中心發布守望者,要考慮全國全網的情況。解決方案發布一年多時間也一直在不斷的驗證,不斷的優化系統,逐步的推動試點示范。他認為,全國這么大一張公路網需要形成智慧化建設的必要性共識、技術方案可行性共識,而行業共識的形成是需要時間的。

      王剛認為,未來智慧公路是要在弱感知條件下實現運營服務的智能化,那是真正的水平能力體現。因此,在考慮方案技術的可行性時,可在已有設施條件下稍加升級、稍加改造就能用的方案,這些條件和需求讓守望者的推進速度顯得比市場化方案更慢一些,更謹慎一些。

      以下是賽文交通網對王剛的采訪內容整理,以第一人稱視角整理,并進行了不修改原意的刪減與補充。

      01

      守望者的誕生

      高速公路通信、收費、監控三大機電系統,通信系統是基礎,所有跟網絡相關的傳輸數據、傳輸信息都需要通信系統。經過幾代升級、演進,現在所有高速公路下基本是布設了通用光纖。

      隨路建設的監控系統,主要以攝像頭為主,后來隨著業務需要,又增加了雷達、氣象檢測等外場設備設施。監控系統用于發現公路運行狀態,交通事件,支撐救援、清障、現場處置等其他業務。

      收費系統從人工收費到自動化收費,經過了二三十年的發展過程才漸漸成網。經過幾次大的工程建設,2010年前后是京津冀、長三角區域內部聯網;2014年開展全國電子不停車收費系統的聯網;2015年9月28號全國29個省市區聯網;2019年,根據黨中央國務院決策部署取消省界站,最終構成當時全國16萬公里的一張大網。

      隨著公路業務需求不斷的發展,客戶需求不斷的變化,需要提供更便捷、更安全、更舒適、更綠色、更經濟的服務。

      這些年智慧公路做了很多探索,也存在需求預設、貪大求全、盲目求新、互聯困難、公眾無感、成本偏高等一系列問題。這些問題都是探索創新中誕生的,也難免。這觸發了我們的思考。

      我們覺得公路既有的系統已經很龐大了,外場設備設施,都是以10萬為單位,沒有得到充分利用。主要原因是系統呈煙囪式建設,采集的數據只供單一業務應用,而數據與數據之間沒有融合,業務與業務之間沒有協同應用數據。

      數據只有充分的用好才能發揮價值,而業務融合帶來數據融合,數據融合又推動業務提升,這是一個循環的、螺旋式上升的過程。所以我們在思考,現有的系統是不是可以融合,融合后又能產生什么價值,這是兩年來一直思考的問題。

      我們發現監控系統通過前端設備傳回來的數據分析處理后,可以迅速發現路上的一些突發性事件,比如行人闖入、拋灑物、交通事故、異常停車等。

      問題發現后,現在信息觸達途徑就是通過道路上的情報板,或通過APP、小程序等途徑發送。但在全國高速一張網的當下,如果每個路段/省都有一個獨立的APP,會帶給客戶不好的通行感受。另外,法律不允許駕駛員在開車的時候使用終端設備,移動端觸達手段可能有較大安全隱患。

      那么怎么把后臺發現的事件信息盡快傳遞給用戶,就成了我們的痛點。我們發現可能我們手上本來就是有這個資源,只是沒有用起來?,F在全國17.7萬公里高速公路,接近3萬門架系統,算下來6到7公里就設置一處門架。通過2019年撤站工程,目前高速公路ETC使用率達到70%,ETC成為C端觸達最高的基礎設施。

      另外我們也請專業團隊與我們共同研究群體行為,發現如果能為路上超過三分之二的用戶提供信息的話,剩下三分之一用戶可能有一種跟隨性行為。

      這樣如果我們能把前端監控采集的數據經過監控系統后臺的處理,準確判斷事件,通過通信系統傳遞到門架上去,由門架天線給過往帶有ETC車輛發送警示信息,觸達用戶,這樣就可以大幅提升安全。

      做一個非常簡單的計算,120公里車速,33.33m/s,如果提前3公里(信息觸達C端),1.5分的時間足夠讓駕駛員進行反應、改變駕駛行為。所以我們在想,車上都有ETC車載設備,用這個系統去給用戶做蜂鳴提醒,再利用附近的情報板告知用戶具體事件。

      這樣真正到達事件點的時候,發生次生災害或次生事故可能性大幅降低。這就是守望者誕生的背后邏輯與故事。

      這套交通守望者系統我們沒有定義為車路協同系統,我們定義是安全提升系統,還是圍繞公路業務核心,安全和效率。安全提升是提升客戶行車安全,同時也提升基礎設施運營安全,這樣減少損失、降低成本、提高效率,對客戶和運營者都是有意義的。

      守望者系統建起來后,我們可以在很短的時間內用很低的成本,廣覆蓋、大面積觸達,迅速提高全網安全性。

      02

      應用場景探索

      交通守望者可以在收費站、服務區、長大橋梁、隧道和一些典型的事故多發路段進行先行試點。

      例如可以在服務區入口加裝ETC天線。服務區入口攝像頭是標配,但只能統計流量或者最多獲取到車牌號,缺少其它的車輛屬性信息,但如果入口處加裝ETC天線,這輛車的準確車型、前序行駛路徑、貨車載重、連續駕駛時長,這些信息就可以獲取了。

      車輛數據獲取后駕駛員畫像就有了,可以為智慧服務區的建設提供一些針對性的服務。例如這個客戶是從內蒙方向過來的,飲食是不是要調整?再比如新能源車持續運行時間較長,充電樁是否可以預留?這些都是定制化的服務、讓用戶體驗感更好的服務。

      長期以來服務區只做車輛服務,包括餐飲、洗手間、停車、加油、簡單維修、車輛充電等。但是我認為服務區也要服務于整個路網運營。對服務區裝了入口天線后,這個車上有沒有一車多簽、一車多卡等影響收費的情況,我們可以在服務區解決,避免到出口,產生收費錯誤、攔截通行等情況,也就是提前對收費業務進行糾錯、糾偏,優化全網業務。

      另外,《道路交通安全法實施條例》第六十二條規定,連續駕駛機動車超過4小時應停車休息,停車休息時間不少于20分鐘。

      高速公路上收費站天線、沿途的計費天線和服務區天線,數據融合后,可以計算在高速公路上連續行駛時長。如果發現車輛連續行駛超過4小時,附近情報板就可以提示他,下個服務區要休息?,F在公安部的數據統計,一半以上的交通事故跟疲勞駕駛相關。把疲勞駕駛減少50%,我們的安全事故就大幅減少,安全性得到提升。

      例如在隧道入出口、隧道內加裝ETC天線,在隧道內發生安全事故后,可以準確判斷車輛是否是?;奋?、裝載狀態,還可精準識別車輛精確位置,進而通過上下游門架進行安全提醒和車輛誘導。

      03

      發展調整

      第一,道路事件的發現非常重要,它是源自業務的基礎工作,只有早發現才能早處置,所以我們現在在下大力氣做AI能力的提升。推動生態伙伴的生態建設,包括高等院校、科研院所、企業,包括一些創新型的小企業,逐漸建起AI的生態圈。誰的算法好我們就加載誰,有新的我們再迭代。

      第二,數據的安全觸達,傳給車輛的數據,還要有數據安全性保障。我們和國內頂級的網絡數據安全團隊合作,也請了相關的院士團隊幫助我們提升安全性。

      第三,收費系統、監控系統兩個系統的融合打通。兩個系統原來是為不同的業務目的建設,兩個系統架構、功能應用模塊都是各自為各自服務的,目的性很強,專業性很強,比較獨立。

      現在這兩個系統要融合共同做一件事情,我們在做攻關。過程中技術和業務需求要同步推進,只有業務真正融合,才能實現系統層面的協同。

      比如,從監控數據,可以發現收費的漏洞、問題,收費數據反過來分析又可能支持監控系統。收費數據通過大量分析發現哪個區間門架通行時間加長了,有可能出現擁堵,把那個地方的攝像頭調出來確認擁堵的真實性。如果速度有非常明顯變化,再調看視頻畫面,這個邏輯又能促進業務發展。

      04

      全路網實施的普適性

      路網中心是交通運輸部的直屬機構,我們考慮事情的時候,要站在全網角度。所以我們在過去一年多的時間一直做的是不斷的驗證(守望者),不斷的優化系統,然后逐步的推動一些試點示范去做。我覺得這樣是比較負責任也比較科學的。

      經過驗證,首先客戶有感受,第二行業有感受,再加大推廣力度,在可行性、可靠性和經濟性三個特點的前提下,跑起來速度不會慢。

      我們要從全路網角度考慮,我國路網不光有17.7萬公里的高速公路,還有500多萬公里其他等級道路。

      我們在選擇技術方案時,要總體考慮普適性。弱感知條件下的智能化才是真正的水平能力,所以考慮技術方案的可行性,我們需要更廣泛的覆蓋,或者稍加升級、稍加改造就能用的方案。例如,通過在關鍵點位安裝路側天線、攝像機,交通守望者可助力普通公路實現智能化。

      05

      未來

      交通守望者只是我們的一個抓手,推動的最終目標是提升道路安全和效率。接下來一年,路網中心在公路智慧化建設、守望者方案完善方面是有計劃的:

      第一,不斷的去驗證和完善解決方案,這是最重要的工作;

      第二,快速的形成一些關鍵點位的能力;

      第三,擴大試點或示范范圍,連點成片;

      第四,系統了解或收集用戶的反饋;

      第五,進一步評估方案到底給行業帶來什么價值;

      第六,收費系統、監控系統和通信系統融合進程要推動,新的技術得以應用;

      第七,進一步形成全網的共識,智慧化建設必要性的共識、技術方案可行性的共識。

      這幾個方面都是推動守望者相對比較體系化的考慮,缺一不可。

      06

      最后

      智慧公路建設不能僅僅考慮技術,要從管理、運營、服務全鏈條考慮。智慧化系統是幫助大家的,但技術也會改變行業生態,促進行業的發展。同時制度要與技術匹配,不匹配也行不成閉環。

      守望者基本上還是基于通信、收費、監控系統融合后的再升級,我們研究的是一個全網性的低成本、廣覆蓋、快見效、可持續的方案,希望推動行業守望相助,對通行者精心呵護。



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