大数据背景下高速公路智慧交通管控

1、2020年1月大数据背景下高速公路智慧交通管控2020/01/01汇报人姓名高速公路管控大数据应用与展望三新技术下的未来公路交通基于大数据的高速公路管控系统Contents汇报目录一二 新技术下的未来公路交通通过交通管控实现一个梦想：“零事故、零死亡、零堵塞”法国“第五代公路计划”提出：“只有改变公路，才能带来交通的彻底创新。” 大数据人工智能移动互联云计算物联网新技术下的未来公路交通4 新技术下的未来公路交通智慧设施、智慧决策、智慧管控、智慧服务、智慧收费新一代信息技术“云物移大智”为高速公路机电系统升级换代，提升高速公路基础设施效能带来契机！ 影响一：运行管理精准化、平台化，交互式、科学化

2、。精全面面感知实现现精准化 可测、可视、可控 任何时间、任何地点、任何设备上及时获取所需要的数据和信息深度融合支撑平台化 信息数据之间的融合 业务和系统的融合 资源和业务的融合 应用和需求的融合 人、技术和业务的融合主动服务驱动交互式 通过数据的实时、科学分析和建模做出预测和预判 通过多元化的服务渠道主动传递分析支撑决策科学化 以数据分析为基础 以科学量化方式为交通管理与决策提供依据云物移大智对交通行业的影响新技术下的未来公路交通 Key wordsKey words位置服务出行共享影响二：出行服务定制化、共享化、个性化、移动化。无感收费Key words云物移大智对交通行业的影响新技术下的未

3、来公路交通Key words车货匹配 无人驾驶智能公路无人机智能机器新技术下的未来公路交通云物移大智对交通行业的影响影响三：设施装备无人化、自动化、网联化等。无人驾驶在美国已上路运行，我国开始应用于部分定制路线；机器人对路面、桥梁、隧道进行智能检测等新技术已在行业内得到初步应用；无线充电公路；无人机已在多个交通场景进行试验。人 智慧公路发展自动驾驶发展群体感知单点普通服务被动处置有线通信定期巡检与养护互联初级个体感知个体服务主动管控移动通讯网在线监测智能养护高级个体感知车道级精准服务大数据先兆控制车路交互专网自适应基础设施交互精准感知全程受控泛在互联智能化基础设施深耦合驾驶辅助信息显示及预警部

4、分自动化自适应巡航有条件自动化车道保持与跟踪高度自动化编队行驶完全自动化全自主驾驶新技术下的未来公路交通云物移大智对交通行业的影响影响四：交通参与者（包括驾驶员、乘客、行人等）、交通管理者、交通工具、道路管理设施之间的交互和协同更加紧密，特别是车路协同成为道路设施的标配。 速度控制、流量控制、交通诱导（监多控少）现状高速公路：断面级管理车流级控制智能网联高速公路：车道级管理车辆级控制智慧高速车距控制、行为控制、协同控制（联网联控）新技术下的未来公路交通 颠覆交通管控方式更好的出行体验新技术下的未来公路交通 高速公路管控大数据应用三新技术下的未来公路交通基于大数据的高速公路管控系统Content

5、s汇报目录一二 基于大数据的高速公路管控系统长节假日拥堵的高速公路长节假日拥堵的收费站交通拥堵 基于大数据的高速公路管控系统交通安全2019年2月9日20时，因雨后气温骤降，低温凝冻导致路面湿滑，某省两条高速连续发生两起多车连环追尾事故，事故车辆多达100余辆。2人死亡，50余人受伤，其中重伤10人。 基于大数据的高速公路管控系统交通安全与环境公路隧道内聚集大量烟雾，能见度降低！ 基于大数据的高速公路管控系统交通管控系统的三大目标交通安全交通拥堵交通舒适 技术体系亟待更新，沿用上世纪80、90年代发展起来体系架构，不适应时代需求； 路网运行监测碎片化，高速公路网运行监测体系不能满足“网络化运行

6、”的需要； 数据资源共享贫乏，缺少标准与机制，公路数据资源开放共享标准与机制未形成； 运营管理业务未协同，高速公路运营管理业务协同体系尚未形成； 公众出行信息服务欠缺，高速公路出行信息服务水平亟待提升。核心点：数据应用基于大数据的高速公路管控系统 高速公路信息化存在的问题大数据是什么，大数据4V特点，Volume（大量）、Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价值）；大数据能做什么，分析和预测，互联网商业领域（如：最大潜力的挖掘用户需求和目标群体），公安执法领域（如：抓逃、车辆违法等）。基于大数据的高速公路管控系统 大数据是什么？大数据能做什么？交通管控数据应用存在的问

7、题基于大数据的高速公路管控系统高速公路交通数据特征 人工决策，功能单一，目前交通监控管理系统控制缺乏有效数据支撑，大多交通控制行为处于人工判断； 控制数据来源单一，数据一般均来至于直接监控设施设备、其它收费、养护、路产、基础设施、气象等数据未有应用； 数据应用层面低，数据基本限于日常运营记录、查询、排序等低层面应用，大数据挖掘、分析处理程度落后，数据应用匮乏，尚不能产生价值。 基于大数据的高速公路管控系统交通大数据对交通管控的影响更精准的运行风险识别、预警更全面的路网动态研判更科学的交通决策与诱导更节能的机电设施营运更高效的突发应急处置更丰富的用户服务体验 监控设备数据：视频、隧道CO/VI、

8、洞口环境亮度、消防水池水位（压力等）、异常事件（火灾、事故检测等），通常用于视频监控、安全控制、指挥调度、运营管理 ； 交调设备数据：交通量、车型、车速等，通常用于公路基础数据库建设、指挥调度；基于大数据的高速公路管控系统高速公路数据源公路收费数据：出入站点、车型、车辆载荷等，通常用于收费管理、风险管理、运营优化；基础设施数据：桥梁、隧道、边坡等安全状态监测数据，护栏等附属设施性能监测数据；车辆状态数据：“两客一危”等重点营运车辆动态监控数据；移动互联数据：手机信令、导航车路信息交互等手段实现对个体车辆行为的监测功能气象环境数据：能见度、湿度、温度、风、路面湿滑状态等气象环境信息；道路养护数据

9、：道路施工养护作业的区段、时间、封道等信息。机电设施数据：各类机电设施设备分布、运行状态等信息；卡扣执法数据：车辆超限、违章、违法等信息。 基于大数据的高速公路管控系统交通大数据应用核心：交通系统运行与需求内在的规律需要重新认识，重构交通管控数学模型。技术实现：数据全面感知+深度学习算法（机器学习）+云计算平台大数据清洗与存储云计算平台构建数学模型多维度挖掘（深度学习、机器学习）信息全感知（数据获取与生产）可视化技术 匝道控制；汇合/交汇控制；主线控制；通道控制；隧道控制。基于大数据的高速公路管控系统典型控制算法模型路段：普通区段、服务区段、收费站（匝道、主线）、长下（上）坡段；隧道：基于环境

10、指数的交通平滑控制与信息诱导、节能通风控制、照明多元控制；路网交通态势研判：常态交通或非常态交通下的状交通控制主要模式至少20大类态推演、策略评估；运营设施安全预测：路面、桥梁、隧道、边坡安全状态评估、机电设施完好故障等状态评估；特殊车辆监管：危化品车辆、巡逻车辆等。 大样本数据源，一个路段、一个区域、一个省份的公路交通数据进行交通风险行为的训练是远远不够的，必须对来自不同地域、不同时空等维度数据进行数据分析和模型训练。大数据技术，大数据处理技术和智能分析技术，突破这两个难点才真正实现大数据为交通控制赋能；高精准和时效性的风险识别控制模型，借助大数据、路侧边缘计算单元（大数据训练后模型植入）等

11、进行高速公路安全风险自动识别、预警与控制，提升精准性与时效性。基于大数据的高速公路管控系统核心技术难点 高速公路管控大数据应用与展望三新技术下的未来公路交通基于大数据的高速公路管控系统Contents汇报目录一二 1、控制算法更科学智能；2、救援时效、防灾提升；3、设备维保及时、科学；4、监控员水平大幅提升；5、数据分析利用更高效；6、管线设施精准化管理；设施管理推演模拟数据处理信息发布消防控制救援调度综合集成，一切以数据说话高速公路管控大数据应用与展望高速公路一体化智慧管控集成平台交通控制照明控制通风控制烟囱式系统向一体化集成平台转变 隧道危化品管控联动控制模型路段危化品管控联动控制模型路段

12、冰雪灾害管控联动控制模型隧道交通事故管控联动控制模型路段交通事故管控联动控制模型隧道污染物超标管控联动控制模型8大类非常态智能联动控制隧道火灾管控联动控制模型路段浓雾管控联动控制模型养护决策子系统数据分析与决策子系统可视化演示子系统平台管理子系统6个业务功能子系统交通监控子系统指挥调度子系统可视化演示平台移动端平台3项人机交互平台综合业务平台BIM+GIS可视化技术Web+移动端信息交互技术3项新技术多维度数据融合分析决策技术高速公路管控大数据应用与展望平台构成：1+3+6+8+3的全功能全要素平台一数一源，数据共享 “公路隧道运营数据编码标准” 1.功能全面，实用性好 涵盖路段、隧道交通管控

13、的主要功能需求 路段隧道机电设备在线监测和和联动控制 业务功能协同、集成，子系统数据共享2.大数据，一数一源 数据规划，一数一源，数据同源 规范化的数据编码标准 数据可在各子系统间能整合、共享和交换3.新技术应用，管理可视化 BIM+GIS可视化技术 基于数据融合的辅助决策技术 WEB+移动端信息交互技术4.管控决策科学高效 正常工况管控方案 8大类非常态智能联动控制 联合控制方案软件化、可视化5.兼容性好、可扩展性强 驱动接口齐全，兼容上100个主流品牌设备 兼顾功能扩展需求，预留数据、控制接口系统特点高速公路管控大数据应用与展望 由6大功能子系统模块构成高速公路管控大数据应用与展望 高速公

14、路管控大数据应用与展望不同应急事件对应急机构、应急资源和人员等进行调度 高速公路管控大数据应用与展望通风、照明、交通控制与诱导集成控制 高速公路管控大数据应用与展望多维度数据分析，为管养决策提供支持。 高速公路管控大数据应用与展望交通运营能力（安全、节能、服务品质）核心数据监测分析 高速公路管控大数据应用与展望BIM+GIS技术直观展示隧道设施的运行状态和健康状态 智能网联汽车（聪明的车）智能网联高速公路（智能的路）未来智能交通高速公路管控大数据应用与展望下一代高速公路大数据管控平台：高速公路智能车路协同控制平台（支持L0L5级自动驾驶）+ 高精度车辆定位和测向模块 低功耗、小体积、低成本，同

15、比降低约50% RTK 定位精度：水平2cm 高程3cm协同式智能车载装置 车载装置与车路/车车通信模块之间通过LAN连接 车辆数据采集、数据处理和业务分发的核心设备，负责车端主要的控制业务、数据处理业务及HMI消息分发业务协同式智能路侧装置 路侧装置与车路/车车通信模块之间通过LAN连接 路侧数据采集、数据处理和业务分发的核心设备，负责路侧主要的控制业务和数据处理业务高速公路管控大数据应用与展望智能车路协同设备开发 智能车路协同试验系统交叉口速度建议车辆编队行驶隧道路段安全预警弯道安全预警交叉口防碰撞预警V2V限速提示恶劣天气预警前方慢行车辆提示前方道路施工提示特殊车辆优先通行汇流区安全预警

16、16种工况智能车路协同试验高速公路管控大数据应用与展望智能车路协同测试系统开发交叉口防碰撞预警V2I 38实时车辆运行监控实时路侧运行监控高速公路管控大数据应用与展望自动驾驶车辆运行监控评估系统高速公路管控大数据应用与展望厦门湾自动驾驶汽车社会实验室（研究、设计、测试系统开发集成）自动驾驶封闭测试场自动驾驶半开放测试场自动驾驶开放测试场 包括“自动驾驶小巴旅游观光示范线”和“自动驾驶性能综合测试示范线”。自动驾驶小巴旅游观光示范线全程共5.2公里，包括桥梁、环岛、灯控交叉口、非灯控交叉口、停车场、公交停靠站等基础设施，道路分双向4车道、双向2车道。全线共设置了18种V2X应用场景，其中车车通信（V2V）场景8种，车路通信（V2I）场景10种。自动驾驶性能综合测试可开展一般行为能力类、异常处理能力类、退出机制类、操作类测试项目。智能车路测试控制系统V2X车载智能终端漳州双鱼岛高速公路管控大数据应用与展望自动驾驶半开放测试场 高速公路管控大数据应用与展望封闭式测试场用地560余亩, 设计了多种常规测试场景和特殊测试场景，同时预留部分灵活场地。包括高速/快速路测试区、城市道路测试区、乡村道路测试区、特殊气象测试区、动态广场测试区、测试准备区及附属房建区。自动驾驶封闭测试场 半开放测试区高速公路管控大数据应用与展望交通运输部自动驾驶封闭场地测试基地（重