科技賦能高速路 智慧交通“加速跑”

????機(jī)西高速商周互通俯瞰圖?本版圖片均由省交通發(fā)展集團(tuán)提供

????□宋敏

????11月13日，在機(jī)西（鄭州機(jī)場(chǎng)至周口西華）高速公路周口西收費(fèi)站入口處，貨車司機(jī)朱治軍駕駛著一輛黃色廂式貨車，從指定免稱重ETC車道快速通行上站。

????入口“免稱重”不是“不稱重”，實(shí)際上，朱治軍已經(jīng)提前自行稱重、在預(yù)約平臺(tái)上填報(bào)相關(guān)信息并上報(bào)公司審核，數(shù)據(jù)同步到收費(fèi)站車道軟件系統(tǒng)；他在預(yù)約時(shí)間上站，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別車輛信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)ETC正常車輛快速抬桿放行?！拔颐刻於家獜倪@里過站，現(xiàn)在省去了入口排隊(duì)領(lǐng)卡稱重環(huán)節(jié)，通行效率大大提高?！敝熘诬娬f。

????這是省交通發(fā)展集團(tuán)機(jī)西高速試點(diǎn)實(shí)施智慧公路工程、探索智慧交通發(fā)展模式的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。在“兩新一重”政策背景下，交通運(yùn)輸部、省交通運(yùn)輸廳選取機(jī)西高速作為全國(guó)首批試點(diǎn)之一，實(shí)施新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路工程建設(shè)，這也是我省唯一智慧高速試點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目于2019年12月底開工建設(shè)，2020年7月底完成系統(tǒng)建設(shè)，目前正在試運(yùn)行階段。

????“從項(xiàng)目立項(xiàng)到建設(shè)實(shí)施，大家克服困難、創(chuàng)新方法、不斷突破，全力保障新技術(shù)應(yīng)用落實(shí)落地，達(dá)到了預(yù)期成效。”省交通運(yùn)輸廳副廳長(zhǎng)宋華東說，項(xiàng)目立足建設(shè)河南交通強(qiáng)國(guó)試點(diǎn)省份，旨在優(yōu)化鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)東環(huán)高速智能設(shè)施配套，也為“13445”工程的信息化建設(shè)先行先試邁出了重要一步。

????開拓創(chuàng)新?探先進(jìn)之路

????機(jī)西高速北起中牟縣東北，與連霍高速相接，南止西華縣南，與商周高速相接，全長(zhǎng)約151公里，未來并入國(guó)家高速公路網(wǎng)后，將連通雄安新區(qū)和武漢，成為我國(guó)中部一條重要的南北干線，也是中歐班列（鄭州）、鄭州機(jī)場(chǎng)“卡車航班”等多式聯(lián)運(yùn)貨運(yùn)車輛的重要運(yùn)輸通道。

????“我省依托機(jī)西高速，實(shí)施新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)工程，是加快交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)、推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)展的具體體現(xiàn)。”省交通運(yùn)輸廳有關(guān)負(fù)責(zé)人說。

????業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，智慧高速公路的特征是與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路透徹全面、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的感知，掌握每段路、每輛車和每個(gè)結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)狀并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)；這些感知到的數(shù)據(jù)要通過穩(wěn)定、大帶寬高速公路通信專網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

????這些特征正在機(jī)西智慧高速試點(diǎn)項(xiàng)目中一一呈現(xiàn)。該項(xiàng)目聚焦鄭州建設(shè)國(guó)家中心城市定位，秉承“整合資源、集成平臺(tái)、陸空協(xié)同、智慧服務(wù)”建設(shè)理念，立足服務(wù)鄭州航空港區(qū)的功能定位，充分結(jié)合5G、北斗高精度定位、大數(shù)據(jù)、車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)，積極開展多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，旨在打造“看得清、少擁堵、更安全”的高速公路綜合智慧管理新模式，著力打造河南省標(biāo)桿示范工程。

????“總的來說，機(jī)西智慧高速試點(diǎn)工程是按照‘2個(gè)試點(diǎn)方向+2個(gè)應(yīng)用亮點(diǎn)’的整體框架，來探索實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測(cè)、數(shù)字化管理、智慧化服務(wù)。”省交通發(fā)展集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人說，2個(gè)試點(diǎn)方向即基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合管理，2個(gè)應(yīng)用亮點(diǎn)即貨車便捷通行、5G+交通應(yīng)用（面向自動(dòng)駕駛的車路協(xié)同）。

????機(jī)西智慧高速試點(diǎn)建設(shè)受到省委省政府、省交通運(yùn)輸廳、省交通發(fā)展集團(tuán)的高度重視，也得到相關(guān)各方的大力支持。建設(shè)前期做了大量準(zhǔn)備工作，也進(jìn)行了反復(fù)的方案比選。由于此前缺乏成熟的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)創(chuàng)新方面對(duì)參建人員提出了更高的要求，加上今年疫情影響，項(xiàng)目建設(shè)推進(jìn)面臨重重挑戰(zhàn)。

????科學(xué)設(shè)計(jì)，嚴(yán)選方案。項(xiàng)目從立項(xiàng)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到深化方案，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把關(guān)。多位行業(yè)知名專家受邀對(duì)建設(shè)方案進(jìn)行了把脈評(píng)審，并不斷優(yōu)化和細(xì)化，使設(shè)計(jì)方案基本達(dá)到“適度先進(jìn)、實(shí)用節(jié)約”的建設(shè)目標(biāo)，基本滿足了試點(diǎn)工程的建設(shè)要求。

????實(shí)地調(diào)研，積累經(jīng)驗(yàn)。省交通發(fā)展集團(tuán)專題組織建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)等單位先后赴智慧高速發(fā)展較為先進(jìn)的地區(qū)，以及華為、阿里巴巴、中國(guó)移動(dòng)等國(guó)內(nèi)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，就交通信息化建設(shè)的先進(jìn)思路、先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了深度交流學(xué)習(xí)，摸底了相關(guān)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用情況，并將調(diào)研成果應(yīng)用于設(shè)計(jì)方案，豐富了試點(diǎn)工程技術(shù)特色，提升了試點(diǎn)工程建設(shè)水平。

????攻堅(jiān)克難，保證進(jìn)度。項(xiàng)目方克服今年疫情影響和重重困難，積極協(xié)調(diào)，制定工作節(jié)點(diǎn)，有計(jì)劃地組織、指導(dǎo)施工單位和人員，加快復(fù)工復(fù)產(chǎn)進(jìn)程，快速推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)。經(jīng)過不懈努力，項(xiàng)目于今年7月底基本建成完工，圓滿完成了試點(diǎn)建設(shè)任務(wù)。

????科技驅(qū)動(dòng)?建智慧之路

????“這一個(gè)個(gè)窗口畫面，對(duì)應(yīng)的就是機(jī)西高速不同路段位置的監(jiān)控視頻。我們?cè)?51公里路段，部署建設(shè)各類高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)共289臺(tái)，可以對(duì)道路擁堵、停車、逆行、拋灑等異常情況進(jìn)行全局監(jiān)測(cè)?！痹谑〗煌òl(fā)展集團(tuán)航空港分公司管理指揮中心，機(jī)西項(xiàng)目公司工作人員指著面前的巨大屏幕演示，“屏幕右側(cè)是對(duì)氣象、交通流量、應(yīng)急資源等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的展示，可以看到從今天零時(shí)起到此時(shí)此刻各收費(fèi)站出入口的流量變化，從環(huán)狀圖也能觀察出各類車型的所占比重?！?/p>

????這其中，既有率先在40米鐵塔、30米高桿燈上架設(shè)的高空瞭望攝像機(jī)，還有無人機(jī)、移動(dòng)布設(shè)攝像機(jī)、視頻巡邏車等移動(dòng)終端設(shè)備，配合AR實(shí)景指揮平臺(tái)、AI分析攝像機(jī)和微波車檢器等，構(gòu)建了多維度的交通信息感知系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路段實(shí)時(shí)運(yùn)行信息采集。同時(shí)，通過與省高速公路聯(lián)網(wǎng)中心、省地圖研究院、交通運(yùn)輸部路網(wǎng)中心、河南機(jī)場(chǎng)集團(tuán)等單位合作，獲取相鄰高速路網(wǎng)和城市主干線的交通運(yùn)行數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供豐富的數(shù)據(jù)來源。

????“通過對(duì)采集的視頻進(jìn)行事件分析，可自動(dòng)識(shí)別道路上的突發(fā)情況并將采集的信息通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析進(jìn)行預(yù)警，比傳統(tǒng)視頻監(jiān)控更加準(zhǔn)確、迅速?！笔〗煌òl(fā)展集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人說。舉個(gè)例子，項(xiàng)目在賈魯河大橋和隴海鐵路立交橋布設(shè)了不同類型的傳感器，綜合采集橋梁應(yīng)力、位移、溫度等狀態(tài)數(shù)據(jù)，并設(shè)置閾值報(bào)警，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行治理，為運(yùn)營(yíng)管理單位提供橋梁養(yǎng)護(hù)管理輔助決策。

????此外，機(jī)西智慧高速還采用北斗高精定位、激光點(diǎn)云、傾斜攝影等技術(shù)，將高速公路全線重點(diǎn)結(jié)構(gòu)物、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)和道路攝像機(jī)、高清卡口系統(tǒng)、電子情報(bào)板等設(shè)備進(jìn)行仿真模擬，構(gòu)建了三維高精地圖。這就相當(dāng)于打造出一條與現(xiàn)實(shí)高度一致的“數(shù)字孿生”信息化高速公路。

????“基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化板塊的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了公路設(shè)施靜態(tài)信息的采集，及動(dòng)態(tài)信息的綜合感知、分析、預(yù)警，為保障精準(zhǔn)運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人說。項(xiàng)目建設(shè)了由2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、6臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、8臺(tái)大數(shù)據(jù)處理服務(wù)器等組成的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源、計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源的有效整合和統(tǒng)一管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)交警、氣象、航空等跨部門的數(shù)據(jù)共享，利用人工智能等數(shù)據(jù)挖掘方法，實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的深度計(jì)算、分析和應(yīng)用，高速公路運(yùn)行態(tài)勢(shì)評(píng)估與預(yù)測(cè)、事件影響程度和范圍分析等功能。

????11月6日，機(jī)西項(xiàng)目公司舉行了一場(chǎng)特殊模擬演練——基于綜合路網(wǎng)管理系統(tǒng)的應(yīng)急處置?！耙惠v轎車撞護(hù)欄引起擁堵”，“事故”發(fā)生時(shí)，大屏頁(yè)面產(chǎn)生報(bào)警提示,監(jiān)控員判斷“事故”類型后，將“事故”信息發(fā)送至路政、養(yǎng)護(hù)的手持終端?！拔覀?cè)诒O(jiān)控中看到路政養(yǎng)護(hù)車輛趕往‘事故’現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)，仿真系統(tǒng)會(huì)生成管控策略，在大屏地圖展示分流方案，畫面中閃動(dòng)的粉色路線就是我們的分流方案?！毖菥氈笓]員介紹，由于此“事故”設(shè)定在機(jī)西高速K14+750東半幅的位置，引起了由南向北通行車輛的擁堵，所以將分流路線確定為東西走向的鄭民高速。情報(bào)板會(huì)發(fā)送分流信息，均衡控制系統(tǒng)發(fā)送車道限速信息；“事故”處理完畢后，路政人員通過手持終端將處置結(jié)果發(fā)送到系統(tǒng)，大屏地圖上的彈窗會(huì)顯示“事故處理完成”，情報(bào)板上的提示信息也會(huì)自動(dòng)恢復(fù)至“正常通行”的狀態(tài)。

????這次“事故”得以快速處置的關(guān)鍵，在于數(shù)據(jù)共享和交換，打通了不同數(shù)據(jù)源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)孤島。據(jù)介紹，項(xiàng)目以機(jī)西高速為中心，構(gòu)建了北至連霍、南至寧洛、西至京港澳、東至大廣在內(nèi)的9條高速及其范圍內(nèi)的地方道路共同組成的區(qū)域綜合路網(wǎng)。“通過綜合路網(wǎng)管理系統(tǒng)的建設(shè)，我們形成并完善了面向區(qū)域路網(wǎng)的綜合監(jiān)測(cè)、分析決策、應(yīng)急處置、信息服務(wù)等功能，有效提升了異常事件的反應(yīng)能力和處置效率，提高了道路安全水平?！睓C(jī)西項(xiàng)目公司有關(guān)負(fù)責(zé)人說。

????對(duì)于日常管養(yǎng)來說，通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)沿線相關(guān)設(shè)施設(shè)備狀態(tài)和管理者填報(bào)的道路設(shè)施設(shè)備的管養(yǎng)信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，生成路基、路面、結(jié)構(gòu)物和其他沿線設(shè)施設(shè)備的狀況評(píng)定和管養(yǎng)策略，實(shí)現(xiàn)線上閉環(huán)全流程和精細(xì)化管理，提高了管理效能，降低了管理成本。

????安全高效?創(chuàng)特色之路

????從連霍高速駛?cè)豚嵨鞲咚伲ㄐ屑s1公里，就會(huì)看到門架系統(tǒng)上的情報(bào)板顯示的路況預(yù)測(cè)提示信息：距離官渡收費(fèi)站預(yù)計(jì)4分鐘，距離中牟東收費(fèi)站預(yù)計(jì)7分鐘，距離韓寺收費(fèi)站預(yù)計(jì)15分鐘。利用情報(bào)板為出行者提供精確到分鐘的前方路況實(shí)時(shí)信息服務(wù)，這是一個(gè)亮點(diǎn)。

????機(jī)西智慧高速試點(diǎn)工程堅(jiān)持科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，以提升高速公路管理養(yǎng)護(hù)信息化水平、高質(zhì)量服務(wù)廣大司乘人員為落腳點(diǎn)，在高速公路路網(wǎng)綜合管理、貨車便捷服務(wù)和5G車路協(xié)同等方面進(jìn)行了一系列探索，為全國(guó)智慧高速建設(shè)貢獻(xiàn)更具價(jià)值的“河南經(jīng)驗(yàn)”。

????為貫徹落實(shí)省委省政府大力推動(dòng)5G有關(guān)建設(shè)工作的指示部署、服務(wù)交通“新基建”，項(xiàng)目聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)在4.2公里試點(diǎn)路段部署了5G基站、智能攝像機(jī)、毫米波雷達(dá)等設(shè)備，首次將5G網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛車輛應(yīng)用于高速公路道路清掃。在現(xiàn)場(chǎng)能看到，車輛具備自動(dòng)駕駛、障礙識(shí)別等功能，配合車上的5G攝像機(jī)、北斗定位和激光雷達(dá)等裝備，使其能夠按照既定路線自動(dòng)作業(yè)。

????經(jīng)測(cè)試，該車能夠自主完成行駛、清掃、避障等多場(chǎng)景應(yīng)用，試驗(yàn)效果良好；車內(nèi)配備有一名安全員，可對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處置；當(dāng)清掃車輛出現(xiàn)異常情況時(shí)，還可以在管理指揮中心通過5G智能駕艙進(jìn)行遠(yuǎn)程接管，使其達(dá)到安全高效執(zhí)行作業(yè)的效果。未來在完善的政策法規(guī)指導(dǎo)下，自動(dòng)清掃等自動(dòng)養(yǎng)護(hù)作業(yè)將有望替代人工，顯著降低養(yǎng)護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)和管理難度，提升應(yīng)急養(yǎng)護(hù)效率和養(yǎng)護(hù)信息化水平。

????項(xiàng)目立足區(qū)位特點(diǎn)、著眼多式聯(lián)運(yùn)，探索貨車服務(wù)新思路。通過全程監(jiān)控?cái)z像機(jī)、卡口攝像機(jī)、智能OBU等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛本路段的貨車數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，形成精準(zhǔn)畫像，通過車載終端對(duì)貨車駕駛行為進(jìn)行監(jiān)控和提醒，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)路段的貨車在途管控，可對(duì)貨車進(jìn)行事故路段、惡劣天氣預(yù)警，對(duì)疲勞、超速等危險(xiǎn)行為進(jìn)行約束。

????“貨車安全管控系統(tǒng)，是依靠科技的力量，打通人、車、路、網(wǎng)的數(shù)字閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)車輛和云數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)通信，為行駛在試點(diǎn)路段的貨車提供反應(yīng)迅速、完善可靠的安全保障?！睓C(jī)西項(xiàng)目公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

????為提高收費(fèi)站貨車通行效率，該項(xiàng)目作為全國(guó)首例，通過與物流企業(yè)數(shù)據(jù)共享，提前獲取物流車輛稱重等相關(guān)信息，使符合規(guī)定的車輛在機(jī)西高速試點(diǎn)收費(fèi)站，免入口稱重通行ETC車道?！爸档米⒁獾氖?，這是基于社會(huì)信用體系試點(diǎn)開展路企合作新模式，收費(fèi)站會(huì)對(duì)預(yù)約車輛進(jìn)行隨機(jī)抽檢，對(duì)未如實(shí)登記的失信車輛和企業(yè)進(jìn)行黑名單管理，不斷規(guī)范企業(yè)和個(gè)人信用履約情況?！焙幽鲜∥锪髋c采購(gòu)聯(lián)合會(huì)秘書長(zhǎng)李鵬說，若該模式推廣應(yīng)用，將顯著緩解國(guó)內(nèi)高速公路貨車上道擁堵問題。

????典型示范，帶動(dòng)引領(lǐng)。機(jī)西高速新一代國(guó)家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)工程的實(shí)施，是落實(shí)交通運(yùn)輸部大力推進(jìn)智慧交通建設(shè)的重要舉措，是河南交通運(yùn)輸科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的有益嘗試。通過“2+2”智慧高速試點(diǎn)工程建設(shè)，將為“13445”工程的信息化建設(shè)提供參考，同時(shí)也將有效提升機(jī)西高速公路綜合運(yùn)營(yíng)管理水平，疏導(dǎo)和緩解周邊路網(wǎng)交通通行壓力，提升公眾出行滿意度和獲得感。

????“智慧高速建設(shè)的最終目的是為了服務(wù)公眾出行、服務(wù)運(yùn)營(yíng)管理，試點(diǎn)建設(shè)要與運(yùn)營(yíng)管理充分結(jié)合，注重實(shí)效。”宋華東說，要持續(xù)探索、創(chuàng)新思路、科學(xué)謀劃，進(jìn)一步提高運(yùn)營(yíng)管理標(biāo)準(zhǔn)，積極推進(jìn)信息化建設(shè)，以科技創(chuàng)新推動(dòng)高速公路提質(zhì)升級(jí)，全力打造河南高速公路標(biāo)桿、示范路段。

????大道終致遠(yuǎn)，海闊納百川。黨的十九屆五中全會(huì)提出“統(tǒng)籌推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)”。站位新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局，河南交通人將以更加積極、更加開放的創(chuàng)新精神，以更加科學(xué)、更加實(shí)用的科技手段，再次吹響智慧交通建設(shè)的號(hào)角，用不懈的追求與不斷的探索，再次書寫中原更加出彩新的華麗篇章。