文 / 黃珂

公路智慧化改造內(nèi)容

公路機(jī)電系統(tǒng)可分為通信系統(tǒng)、監(jiān)管系統(tǒng)還有收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)公路進(jìn)行改造的關(guān)鍵，便是以現(xiàn)有設(shè)施為依托，在充分整合并提升的前提下，加入相應(yīng)軟件系統(tǒng)，以此來達(dá)到對(duì)公路所具有智慧化水平進(jìn)行提高的目的。

建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施

根據(jù)智慧公路所提出運(yùn)行需求可知，在提升改造環(huán)節(jié)，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)三方面內(nèi)容引起重視：一是對(duì)現(xiàn)有供電網(wǎng)、通信網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)容。二是新增功能豐富的戶外機(jī)柜、路側(cè)立桿還有龍門架。三是對(duì)雷達(dá)和通信基站等設(shè)施進(jìn)行合理部署，在恰當(dāng)位置安裝檢測器及誘導(dǎo)裝置，確保所打造網(wǎng)絡(luò)兼具控制、傳感和誘導(dǎo)等功能。

優(yōu)化交通服務(wù)

改造高速公路期望達(dá)成的目標(biāo)，便是為用戶提供先進(jìn)且高效的交通服務(wù)，要求有關(guān)人員以云控平臺(tái)及現(xiàn)有設(shè)施為基礎(chǔ)，充分利用先進(jìn)手段及策略，為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)，例如，行車預(yù)警，貨車編隊(duì)行駛，同時(shí)為管理部門快速處理異常情況提供便利。

打造云控平臺(tái)

對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，其主要目的是賦予公路在信息采集方面更為突出的能力，通過新增控制設(shè)備以及誘導(dǎo)設(shè)施的方式，使車輛得到合理誘導(dǎo)及全面管理。要想實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，關(guān)鍵是要盡快完成建設(shè)云控平臺(tái)的工作，該平臺(tái)主要負(fù)責(zé)對(duì)交通狀況等公路信息進(jìn)行整合并處理，根據(jù)各層級(jí)、各應(yīng)用所具有特點(diǎn)，制定相應(yīng)決策，確保高速公路得到精確且有效的控制。與此同時(shí)，該平臺(tái)還能夠適配自動(dòng)駕駛車輛，根據(jù)車輛等級(jí)為其協(xié)同運(yùn)行提供幫助，通過及時(shí)切換駕駛模式的方式，將交通事故出現(xiàn)概率降至最低。

公路智慧化改造策略

對(duì)公路進(jìn)行智慧化改造的落腳點(diǎn)是對(duì)云控平臺(tái)、基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，通過對(duì)基礎(chǔ)能力進(jìn)行提升的方式，使管理部門所提供服務(wù)最大程度滿足用戶需求。鑒于此，在開展智慧化改造相關(guān)工作時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)將重心落在行車誘導(dǎo)、控制設(shè)施和高精度地圖等方面，通過大力建設(shè)基礎(chǔ)能力的方式，使智慧化改造取得應(yīng)有效果。下文主要以基礎(chǔ)能力為落腳點(diǎn)，圍繞智慧化改造展開了討論，供相關(guān)人員參考：

打造數(shù)字感知系統(tǒng)

該系統(tǒng)的感知對(duì)象為人車路環(huán)境，強(qiáng)調(diào)通過為用戶及管理部門提供所需交通信息的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)的目標(biāo)，由此可見，只有盡快完成打造數(shù)字感知系統(tǒng)的工作，才能使公路行車得到精確管控，同時(shí)為全方位養(yǎng)護(hù)和全過程管理等工作的開展提供支持。

在開發(fā)該系統(tǒng)時(shí)，以下內(nèi)容需要引起重視：一是通過路側(cè)攝像機(jī)或車載終端，對(duì)車輛當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括但不限于異常行為、車輛信息和行駛速度。二是經(jīng)由氣象傳感器以及狀態(tài)檢測器，對(duì)路面是否存在結(jié)冰、積水或積雪問題進(jìn)行檢測，同時(shí)對(duì)各路段相對(duì)濕度、實(shí)時(shí)溫度和風(fēng)速進(jìn)行檢測。三是借助應(yīng)變、裂縫還有溫度傳感器，對(duì)感知橋梁道路狀態(tài)的系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，確保橋梁道路狀態(tài)始終處于被監(jiān)管的狀態(tài)，以便于潛在危險(xiǎn)因素能夠被及時(shí)發(fā)覺并得到處理。

除特殊情況外，有關(guān)人員均應(yīng)將達(dá)到以上要求的感知設(shè)備安裝在龍門架、路旁立桿上，所安裝設(shè)備類型以雷達(dá)和檢測器為主，確保公路氣象情況、交通情況還有路面情況可得到實(shí)時(shí)檢測。此外，對(duì)公路進(jìn)行智慧化改造時(shí)，有關(guān)人員還應(yīng)做到以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)，根據(jù)需求進(jìn)行增配增量，通過充分融合新建系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的方式，保證所打造感知系統(tǒng)能夠發(fā)揮出應(yīng)有作用。

建設(shè)精確定位系統(tǒng)

對(duì)公路進(jìn)行智慧化改造所要達(dá)成的目標(biāo)，主要可被歸納為以下四點(diǎn)：一是基于分離管控、車路協(xié)同還有編隊(duì)行駛等技術(shù)，對(duì)路段進(jìn)行改造，使各路段具有更為理想的通行效率。二是以多模融合通訊、全息感知為依托，對(duì)相應(yīng)的收費(fèi)模式進(jìn)行構(gòu)建。三是充分利用車路協(xié)同、精確定位以及輔助駕駛技術(shù)，最大程度降低特殊天氣給車輛行駛造成的不利影響，真正做到全天候通行。四是建立健全調(diào)度系統(tǒng)、云控平臺(tái)還有處理系統(tǒng)，為車輛安全行駛提供保障。

要想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，關(guān)鍵是要有精確定位系統(tǒng)提供支持。該系統(tǒng)的主要功能視為車輛、路側(cè)設(shè)備和乘客提供導(dǎo)航、定位及授時(shí)服務(wù)的系統(tǒng)，例如，根據(jù)自動(dòng)駕駛車輛所處等級(jí)，為其提供定位信息；根據(jù)車輛養(yǎng)護(hù)服務(wù)，對(duì)其進(jìn)行精確定位；基于一危兩客車輛，對(duì)其運(yùn)行軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。再例如，為自動(dòng)駕駛車輛提供地圖。智慧公路對(duì)各類系統(tǒng)所提出要求，主要是能夠做到長期、穩(wěn)定運(yùn)行，鑒于此，在開發(fā)定位系統(tǒng)時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)充分利用我國現(xiàn)有定位系統(tǒng)，將V2X基站作為平臺(tái)，對(duì)多模定位系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整應(yīng)用系統(tǒng)、處理系統(tǒng)所能提供服務(wù)，確保云控平臺(tái)能夠以用戶需求為依據(jù)，為其提供頻率不同、精度不同的服務(wù)，使用戶所具有定位需求得到最大限度的滿足。

構(gòu)建無線通訊網(wǎng)絡(luò)

對(duì)公路進(jìn)行改造時(shí)，切記不可過度超前，而是應(yīng)當(dāng)以非智能汽車、現(xiàn)已得到推廣的自動(dòng)駕駛汽車為切入點(diǎn)，根據(jù)其所提出控制和服務(wù)需求，制定相應(yīng)的改造方案，確保經(jīng)過改造的公路可盡快投入使用，通過對(duì)公路服務(wù)、管控能力進(jìn)行提高，為群眾提供更加良好的出行環(huán)境，使其所提出多元化、個(gè)性化需求得到應(yīng)有滿足。

對(duì)公路進(jìn)行智慧化改造時(shí)，為滿足車路同步應(yīng)用、數(shù)字精確感知和行車全程管控等需求，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)以下工作加以落實(shí)：一是沿公路對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行增配擴(kuò)容，二是對(duì)全覆蓋的多模通訊系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，充分利用現(xiàn)有車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)，基于路側(cè)設(shè)備、通信基站還有車載終端，為乘客及車輛提供相應(yīng)的服務(wù)。這里要注意一點(diǎn)，對(duì)無線通訊設(shè)備進(jìn)行部署時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)以交通服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)體量和類型所提出要求為依據(jù)，對(duì)設(shè)備數(shù)量加以確定，在保證傳輸效果達(dá)到預(yù)期的前提下，盡量降低設(shè)備安裝密度，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。除此之外，還應(yīng)對(duì)相應(yīng)的空間及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)留，這樣做的目的主要是確保日后系統(tǒng)升級(jí)工作可得到有序開展，并保證基礎(chǔ)設(shè)施可得到重復(fù)使用。

優(yōu)化地圖顯示系統(tǒng)

在提供普通地圖的前提下，對(duì)二維地圖、三維地圖進(jìn)行提供，其中，三維地圖所服務(wù)對(duì)象主要為自動(dòng)駕駛車輛，由其所提供信息主要有護(hù)欄高度、路面坡度和前方標(biāo)志顏色、立桿位置，旨在確保自動(dòng)駕駛汽車能夠得到全面管理，為其日常行駛的安全性提供保證。另外，對(duì)地圖顯示系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，還能夠?yàn)楣芾聿块T日常工作的開展提供便利，通過引入精細(xì)管理模式，使管理交通、養(yǎng)護(hù)附屬設(shè)施等工作得到更加高效的開展。

一般來說，制作精確地圖的工作應(yīng)交由專業(yè)單位負(fù)責(zé)，由技術(shù)人員以路側(cè)設(shè)備、云控平臺(tái)和邊緣計(jì)算機(jī)為載體，分別對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行部署。地圖數(shù)據(jù)主要分為靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)分為道路數(shù)據(jù)、車道數(shù)據(jù)還有附屬設(shè)施數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要是指交通事故數(shù)據(jù)和路況數(shù)據(jù)。由此可見，要想保證地圖所顯示數(shù)據(jù)具有理想精度，關(guān)鍵是要實(shí)時(shí)跟進(jìn)并更新數(shù)據(jù)變化情況，要求有關(guān)人員以感知系統(tǒng)所提供數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助邊緣計(jì)算機(jī)對(duì)采集所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，隨后，再通過云控平臺(tái)及路側(cè)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確發(fā)布。

優(yōu)化公路傳統(tǒng)營運(yùn)模式

項(xiàng)目背景

1.滿足出行需求

隨著生活水平的提高，群眾對(duì)出行所提出需求較以往有所增多，僅憑借現(xiàn)有手段對(duì)公路進(jìn)行管理，通常無法取得理想的成果，對(duì)營運(yùn)模式進(jìn)行優(yōu)化勢在必行。

2.適應(yīng)集中管理

以往管理模式的不足主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，首先是管理資源相對(duì)分散，其次是響應(yīng)滯后，最后是處置效率難以提高。基于智慧平臺(tái)對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行充分整合，同時(shí)對(duì)處置流程進(jìn)行再造，不僅能夠使管理效率得到提高，還可起到控制管理成本的效果，使集中管理、區(qū)域管理所提出需求獲得最大程度的滿足。

3.緊跟行業(yè)發(fā)展

受大數(shù)據(jù)爆炸和互聯(lián)網(wǎng)+快速發(fā)展的積極影響，公路閑置資源被盤活，這一改變使公路所具有智慧化水平得到了大幅提升，轉(zhuǎn)變公路管理模式，對(duì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有重大意義。

平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧營運(yùn)平臺(tái)分為五個(gè)子系統(tǒng)，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互通，由數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)整合并統(tǒng)一存儲(chǔ)。

1.交通管理

該系統(tǒng)所提供功能主要分為兩類，一類是監(jiān)控路況、采集并分析數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)功能，另一類是處理突發(fā)事件、發(fā)布交通誘導(dǎo)以及管理隧道等針對(duì)性較強(qiáng)的功能。

2.任務(wù)管理

該系統(tǒng)的作用主要是強(qiáng)化管理中心所具有的督辦職能，一方面可提供應(yīng)急處置、值班管理和計(jì)劃管理等功能，另一方面能夠?yàn)橛嘘P(guān)人員查詢并整理任務(wù)數(shù)據(jù)的工作提供便利。該系統(tǒng)往往由財(cái)務(wù)、路政管理、路產(chǎn)養(yǎng)護(hù)以及安全管理等功能模塊組成，與公路營運(yùn)所設(shè)計(jì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的重合度較高。

結(jié)論

綜上，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)智慧公路的工作逐漸被提上日程。智慧公路強(qiáng)調(diào)以全天候通行為目標(biāo)，通過全過程管理與全路段感知相結(jié)合的方式，為用戶帶來更符合其心理預(yù)期的出行體驗(yàn)。在此背景下，圍繞如何實(shí)現(xiàn)公路智慧改造展開討論成為大勢所趨，本文便以此為切入點(diǎn)，結(jié)合建設(shè)智慧公路建設(shè)內(nèi)容，對(duì)切實(shí)可行的建設(shè)方案及要點(diǎn)進(jìn)行了說明，希望能為日后相關(guān)工作的開展提供理論依據(jù)。