浅析对智慧型高速公路建设的思考
罗怀学 宋瑶
1.中铁十四局集团电气化工程有限公司,山东省济南市 250014;2.桓台县行政审批服务局,山东省淄博市 255400
高速公路,是大家屡见不鲜的交通运输载体,在我国陆地交通中占据极其重要的地位。围绕建成智慧型高速公路,应充分借鉴国内外智慧高速建设的硕果,积极促进新兴科技与交通设施建设和运营的深度融合,合理应用新技术,打造 1 个智慧高速云服务平台,串起新模式业态链、智慧体验链、安全防护链、创新服务链 4 个链条,深化 12 个应用场景,建成全面的智慧型高速公路。
1.新模式业态链
1.1 分布式智能光伏及能源监控系统
高速公路光伏发电项目是以绿色发展为理念,充分利用高速公路匝道空地、服务区和收费站屋顶、部分停车区等空置资源,为高速公路运营提供更多低碳、绿色、环保的清洁能源,具有良好的环境效益,对区域经济社会发展、能源结构改善和节能减排发挥积极作用,同时促进带动当地建材、交通运输、零售、设备器材等相关产业的综合发展。
1.2 基于特色经济+开放式的智慧服务区
随着消费升级,人民群众的美好出行诉求强烈,服务区经济效益开始逐步显现,智慧服务区将赋能创新服务区经济持续高质量发展。以打造综合+个性休闲体为目标,引入数字化绿色节能、酒店服务系统,并有针对性拓展每个服务区的个性方向,使服务区成为当地发展的示范窗口,形成高度开放的新兴服务区经济。
1.3 智慧杆塔系统
随着智慧高速的发展,高速公路沿线设施也开始丰富起来,但同时也给施工运维等提出了更高的要求,另外部分设施因种种原因不能共享或共杆,带来了极大的资源浪费,因此在充分吸收智慧城市建设中智慧灯杆新思路的基础上,对沿线各类设施如环境监测、安防监控、测速抓拍等进行统筹规划设计,坚持共享、共杆的原则,让智慧设施呈现美丽的感官享受。
2.智慧体验链
2.1 车路协同自动驾驶智能交互系统
在高速公路合流区、分流区、隧道、弯道、长大上下坡等事故多发、易发区域,通过在路侧部署车路协同信息发布设备,发布实时感知的交通运行状态、交通突发事件、公路气象环境等信息,在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人、车、路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。
2.2 智慧工地系统
智慧工地是智慧地球理念在工程领域的行业体现,是一种崭新的全生命周期工程管理理念。智慧工地将人工智能、传感技术、虚拟现实等高新技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中,并且被普遍互联,形成“物联网”,再与“互联网”整合在一起,实现工程管理人员与工程施工现场的整合,以提高人与现场交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。
2.3ETC无感加油
ETC无感加油是一套智慧加油系统,通过安装于车辆上的ETC装置和安装在加油站车道上方的天线之间进行短距离无线通信和信息交换,实现自动付费的功能。加油时,车主客户只要进入指定加油站ETC专用通道,可享受免下车、免排队、免刷卡、免扫码,到站加油仅需要“泊车-加油-驶离”三个步骤,全程无需现款、刷卡或手机参与,而是通过车上的ETC设备完成支付,极为简单方便。
3.安全通行链
3.1 智慧锥筒
主要应用于既有线施工路段,具备信息存储与传递能力,实时云控平台进行信息交
互,并将信息推送至车载设备以及第三方导航信息软件,保障驾乘人员出行预知路况,择路而行;同时能将锥桶基础信息传递与施工平台,确保施工安全。
3.2 主动发光标志
目前高速公路行车安全仍存在一些痛点,比如雨雾天、夜间行驶等情况下前方的指路牌模糊不清等。针对这些情况,打造智能化公路交通基础设施成为进一步构建智慧快捷的交通路网的必经之路。智能网联主动发光指路标志具有“数据融合、时空行城、智行智管”的功能优势,通过大数据融合提示道路情况,引导驾驶者选择最优路径,使道路空间更加优化、通行时间更加节约。目前北京大兴国际机场高速公路、沪杭甬高速公路等工程已进行试点应用,达到效果预期。
3.3 隐匿式数字交安设施
与车路协同应用配套,对视线遮挡区域或线型不佳、视距反应时间较短的区域设置隐匿式数字交安设施,这些设施对安装供电等要求较低,运维工作量极少,其信息可进一步汇总到云平台,并通过情报板、导航软件等及时与用户交互,进一步提高行车安全性。
4.创新服务链
4.1 基于北斗+5G网格技术的高精度服务系统
公路沿线覆盖 5G网络,同时建设北斗地基增强系统,提供各类可扩展升级的实时应用,比如地质灾害监测系统、时钟同步系统、天气监测、车路协调、自动驾驶信息服务交互系统等。
4.2 基于超视距雷视感知的综合应用系统
高清视频气象监测,相比传统气象监测,易于维护升级,且有相关标准支撑,未来其监测精度迭代较快,可在沿线的合流区、分流区、隧道、弯道、上下坡道等事故多发区域设置高清视频气象检测器。
事件检测,充分利用高清视频及雷达超视距特性,在后台进行事件检测,除了车辆超速行驶、变道行驶、逆行、违规停车等各类违法行车行为外,还能识别抛洒物、火灾等常规检测项目,另外还具备目标全域跟踪测距定位技术,形成快速的应急处置辅助手段。
4.3 基于区块链数据加密系统
高速公路运行中,数据共享范围广,数据安全也就成了无法回避的大问题,基于区块链技术的应用越来越高,将在数据共享时引入区块技术,对数据进行安全加密处理,充分发挥智能合用的作用,让新技术赋能智慧高速。
结束语
当前智慧高速公路建设总体上依然处于探索阶段,应加快交通运输信息化向数字化、网络化、智能化发展,为交通强国建设提供支撑。随着新一代无线通信、自动驾驶、人工智能等技术的进一步发展,相信在不久的未来,智慧高速公路将进入规模化建设阶段。
参考文献
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