智慧高速公路综合服务平台规划方案

智慧高速公路综合服务平台规划方案目

录二、总体思路和总体架构一、背景及需求分析五、效益分析三、应用系统平台四、应用支撑系统2、高速公路现状问题3、智慧高速公路发展5、规划设计依据4、需求分析1、概况◼我国高速公路发展经历了起步阶段(1978-1988)、稳步发展阶段(1989-1997)、加快发展阶段(1998-2007)、跨越式发展阶段 (2008-2015)、全面规范和高质量发展阶段(2016以来)

五个发展阶段，到2020年底高速公路总里程达15.5万公里，国家高速公路网主线基本建成。◼在高速公路运营管理过程中，以高速公路监控、收费、通信三大系统为主要内容的高速公路机电系统发挥了重要作用，实现了联网收费、视频监控及通信传输等功能，保障了高速公路正常运行，为高速公路信息化、智慧化打下了坚实基础。◼智慧高速公路是基于管理者业务需求及用户出行需求，以数据为核心，充分利用新一代技术，实现智慧化感知、智慧化服务、智慧化管理，促进人车路环境的深度融合及协同，最终实现建设、管理、养护、运营、服务全过程数字化和智能化的高速公路。1、概况◼现状高速公路主要问题

现状高速公路的痛点是：车辆驾驶员可以接收的信息少，对前方道路的状态缺少预警，容易造成事故；大雾、大雪等恶劣天气高速封路，影响交通出行；节假日等高峰期车辆拥堵严重。2、高速公路现状问题交通拥堵严重•高峰期间收费口堵塞•交通事故车辆占用车道，堵塞交通•拥堵路段存在占用应急车道现象，遇突发情况时影响救援效率道路施工影响交通•道路施工占用车道造成交通拥堵•施工现场缺乏信息提示预警，造成事故主线车道缺乏控制•高速公不同车道间车速差异较大，高速车辆频繁变道，存在安全隐患。•大型运输车辆占道路行驶，降低通行效率。•货车掉落物影响车辆安全通行。匝道进出口事故频发•匝道出口处主线上车辆突然减速、变道•匝道出口处主线车辆停车、倒车•主线车流较大，匝道出口车辆排队，占用主线车道•匝道进口车辆慢速进入主恶劣天气影响交通•大雾、大雪等恶劣天气高速封路，影响交通•恶劣天气导致交通安全隐患•路面结冰、积水导致事故发生道，阻碍主道车辆◼智慧高速车路协同亟待解决的问题

需要建设高速公路智能车路协同体系；

中心云与路侧边缘云协同架构，及网络安全问题；

既有高速公路对智能车路协同自动驾驶的适应性评估；

面向智能车路协同自动驾驶的高速公路运营管理机制与协同管理模式；

混合交通流(普通汽车和智能网联汽车，低级别智能网联汽车和高级别智能网联汽车)条件下的高速公路交通控制技术；

高速公路自动驾驶专用车道建设技术，包括平、纵线形和横断面指标，以及交通工程设施的布设方法；

车路协同车辆控制权问题及相关法律责任问题；

车路协同路侧智能算法模型开发；

高速公路智能车路协同自动驾驶测试评估方法。2、高速公路现状问题◼智慧高速发展政策

2018年，交通运输部发布《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》，我国智慧公路试点工程正式启动，2019-2020年，交通运输部相继发布

《数字交通发展规划纲要》、《交通强国建设试点工作的意见》等重要文件，重点提升5G、车路协同等智慧公路配套产业，加快智慧公路应用。交通运输部2021年发布的《交通运输领域新型基础设施建设行动方案(2021—2025年)》，继续对智慧公路从建设到运营服务提出发展规划。3、智慧高速公路发展2018年2月，交通运输部发布《关于加快

推进新一代国家交通

控制网和智慧公路试2021年2月，中共中央国务院印发《国

家综合立体交通网规

划纲要》2022年1月，交通运输部印发《公路“十

四五”发展规划》2019年9月，中共中央国务院印发《交

通强国建设纲要》2021年8月，交通运输部印发《交通运输

领域新型基础设施建

设行动方案(2021—2025年)》点的通知》序号省份项目名称1北京市京礼高速、京雄高速2河北省京礼高速、京雄高速、京德高速、荣乌高速新线、京港澳高速京石段3浙江省杭绍甬高速、杭州绕城西复线、杭绍台高速、沪杭甬高速4四川省成都绕城高速、成宜高速、成绵(扩容)高速5广东省广乐高速、机荷高速、深圳外环高速6江苏省沪宁高速、五峰山高速7山东省济青中线、滨莱高速8江西省昌九高速、宁定高速9云南省昆大丽高速、昆磨高速10广西壮族自治区南宁沙井至吴坪高速11贵州省贵安复线智慧高速12吉林省珲乌高速13甘肃省两徽高速、清傅高速14湖南省长常北线长益段15福建省沈海线泉厦段扩容16河南省机西高速17湖北省鄂州机场高速18山西省五盂高速19重庆市石渝高速涪陵至丰都段20新疆维吾尔自治区S21乌鲁木齐至阿勒泰21天津市疏港高速22上海市G15嘉浏段23黑龙江省哈肇高速3、智慧高速公路发展◼我国智慧高速公路建设情况效率需求•公路的价值在于运

输效率的基本保障。在安全保障的基础

上，如何提供便捷、高效的出行供给，提升公路交通效率

是公路供给效能的

关键，也是地方经

济发展的保证。绿色需求•是公路发展公共属

性需求，同时也是

个体节能的需求，绿色理念是公路建

设可持续发展的保

障，是个体出行成

本降低和公共环境

利益的结合体。服务需求•公路对公众的服务

能力决定了公众对

公路的认同程度，同时作为参与者，公众同样对公路建

设提供了助力，如

何提升公路的功能

成效和社会认同度，切实有效的提升服

务质量是公路核心

保障。安全需求•是确保公路正常运

行的基本需求，包

括道路基础设施安

全、交通运行安全

以及数据安全三大

类。安全需求是目

前推动智慧公路发

展的最强大的动力。4、需求分析◼总体需求用户车路协同功能需求智慧高速公路的主要用户包括政府监管单位、企业(运营企业和运输企业)和车辆

驾驶员用户。4、需求分析服务区服务智能建养管理网联车辆服务智能车辆评价智慧高速公路服务需求政府监管服务车辆服务

企业营运服务高速公路运营信息服务物流公司长途客运公司网联车安全警告服务(C-V2X)网联车行驶遥控服务(C-V2X)无人驾驶辅助(C-V2X)交通管理(高速交警)交通运输管理(交通运输厅)高速公路运行状态监管高速公路治超监管客运车辆监管危险品货运监管公路应急管理多媒体娱乐车辆救援车队行驶超视距视觉通行收费交通状态监管紧急车辆提醒车辆运营监控车辆运营管理近场支付……紧急刹车躲避障碍物盲区预警紧急制预警异常车辆预警车辆失控预警限速预警……自动跟驰变道超车道路危险提示车道匝道控制特种车辆优先实时安全状态检测安全应急处置出行信息服务全天候通行车道级服务警力指挥调度控制信号提醒路径导航故障报警、救援车辆失控处置前方拥堵提醒车内安全服务货车车队服务服务区提示车辆远程调度车辆安全警告车辆安全警告停车、充电提示◼

车辆编队行驶•可采用环境感知、V2V

/V2I通信、高精度定位等多技术融合及管理办法的技术路径，实现3辆及以上货车同时行进队列，每辆车在行驶过程中自动保持车间距离，跟随车辆实时同步完成所有动作，提高道路通行能力。精细化道路管养•采用基础设施智能监测传感、BIM、智能分析的

技术路线，动态监测、预警基础设施安全状态，全面加强智能化管理、养护建设，具备智能分析、预判的预防性养护功能，降低养护成本，延长基础设施使用寿命。•通过车道级道路养护数据数字化及交通设施状态数据数字化管控，结合道路养护平台AI预测性运维算法，实现道路精细化养护及运维，提高管养效率，优化服务质量。安全警告信息服务•网联车辆可以通过安装的具有实时车路通信、语音、字符和图像显示等功能的智能车载终端接收安全警告信息，包括超视距视觉、盲区预警、紧急制预警、异常车辆预警、车辆失控预警、道路危险提示、限速预警等。•普通车辆用户安装APP可体验部分安全警告信息和交通服务信息，并能提前获取道路实时路况信息，及时调整行驶路线。准全天候通行•采用交通信息监测、车路协同、边缘计算、主动式融雪化冰路面或自动喷淋等技术和管理办法，通过车路协同预警、诱导服务，实现特定恶劣气象条件下车辆的安全通行。自动驾驶车辆测试•车路协同下的智慧高速公路，将弥补国内高速环境下缺乏测评、示范环境的空缺。车路协同云边平台可实时记录测评车辆的测试状态，主机厂可以从自车行为、环境信息、道路交通信息、交通参与者四个维度信息检测整个系统的安全性和可靠性，同时提高高速公路的运行和监管质量。4、需求分析◼智慧高速公路典型应用场景◼国家和行业标准 《道路交通标志和标线》(GB5768)

《合作式智能运输系统专用短程通信第3部分：网络和应用层规范》(GB/T21024.3)

《高速公路LED可变信息标志》(GB/T23828-2009)

《公路照明技术条件》(GB/T24969)

《多功能路况快速检测设备》(GB/T26764)

《道路交通信息服务数据服务质量规范》(GBT29101-2012)

《电动汽车充电站通用要求》(GB/T29781)

《公路技术状况评定标准》(JTG5210-2018)

《雾天公路行车安全诱导装置》(JTT1032-2016)

《公路桥梁结构监测技术规范》(JT/T1037-2022)

《公路隧道照明设计细则》(JTG/TD70/2-01)

《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》(JTGD70/2)

《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTGD80)

《公路交通标志和标线设置规范》(JTGD82)

《公路路面技术状况自动化检测规程》(JTG/TE61)

《智慧高速公路交通标志设置指南》(T/CTS3-2020)

《公路长大桥梁结构健康监测系统试点建设技术指南》

《收费公路联网电子不停车收费技术要求》(交通运输部2011年第13号公告)

《高速公路ETC门架系统技术要求》(交办公路函[2019]856号)5、规划设计依据◼地方发布的智慧公路指南

广东省智慧高速公路建设指南(试行)2022

上海市智慧高速公路建设技术导则2022

河北省《智慧高速公路建设指南》(征求意见稿)

2022

北京市《智慧高速公路建设指南》(征求意见稿)2022 云南省智慧高速公路建设指南(试行)(2022年版)

浙江省智慧高速公路建设指南(暂行)2020

江苏省《车路协同路侧设施设置指南》DB32T4192-2022 江苏智慧高速公路建设技术指南JSITS

T0001-2020

山东省《智慧高速公路建设指南(试行)》

川渝区域智慧高速公路第1-4部分：总体技术要求2021 中国智能交通协会团标《智慧高速公路分级》征求意见稿2021 宁夏公路网智能感知设施建设指南(试行)20215、规划设计依据目

录二、总体思路和总体架构五、效益分析三、应用系统平台四、应用支撑系统一、背景及需求分析4、主要建设任务2、总体架构1、总体思路3、功能架构◼建设原则

顶层设计、分步实施⚫根据交通运输部《公路“十四五”发展规划》，全面、系统地规划设计“智慧公路”建设总体框架，提出总体思路和建设目标，落地建设项目，明确路线图和时间表。

需求导向、注重实效⚫统筹解决当前道路管理中反映强烈的热点、难点问题；提高政府及部门间协同管理水平；提升公路运行效率，尝试创新体制机制。

资源整合、信息共享⚫科学规划和整合公路现有资源，打破信息孤岛和资源分割，统筹为各业务部门及广大驾乘人员提供服务，最大限度地提高资源利用效率，减少重复建设。

统一标准、业务协同⚫同步规范技术标准和业务流程，使“智慧公路”具有良好的复制性和可拓展性，

并与其他业务主管部门形成信息互联互通渠道。1、总体思路◼建设目标

实现“互联网+”模式路政管理⚫充分发挥“互联网+”在公路运行管理中的优化和集成作用，将“互联网+”的创新成果

深度融合于公路运营管理、安全管理及路产路权管理等工作中，提升路政管理水平。

提升交通运行水平⚫推进“智慧公路”建设，以“改善交通、方便出行”为核心理念，坚持交通基础设施先行，以绿色交通为导向，构建与城市定位相匹配的现代化综合交通运输体系。

提高公众出行服务水平⚫始终贯彻“以人为本”的理念，通过与服务商实现公路交通数据共享、通过提高外场信息化设备布设密度，增强数据发布能力，满足公众出行的多样化、个性化、动态化的交通服务需求，提升公众出行服务水平。

提供智能网联车路侧支撑⚫建立车路协同示范道路，为智能网联车提供路端的技术支撑。1、总体思路平台服务(PAAS)设施服务(IAAS)应用服务(SAAS)中台数据库2、总体架构数据中台技术中台技术中台技术中台AI中台AI中台交通业务中台数据存储服务数据存储服务数据存储服务负载均衡高精地图服务高精地图服务模型算

视觉识法服务

别模型算

视觉识法服务

别语音识别语音识别语音识别终端感知GNSS定位ETC视频毫米波雷达激光雷达热线电话……计算网络人地……道路设施交管设施公共交通路况标准规范体系信息安全体系交通事件预警交通流仿真道路病害识别安全分析预测交通运行监管平台交通服务平台智慧业务管理平台边缘计算端计算云计算基础数据业务数据4G/5G网络卫星通信系统高速骨干网C-V2X网络核心数据应用数据◼逻辑架构分析决策平台车路协同及自动驾驶系统交通管控系统应急处置系统通行收费服

务系统辅助决策系

统公路养护管理系统服务区管理系统交通运行监测系统公路建设管

理系统出行服务系统数字孪生高

速分布式

存储道路……数据治

理服务数据工厂数据可

视化收费稽查分析自然语

言识别行业监管交通管理中间件停车感知……3、功能架构智慧高速应用系统体系◼应用系统功能概览智慧业务管理

平台交通运行监管平台交通运行监测系统交通运行状态监控主线车道控制应急事件监测交通管控系统应急处置系统通行收费服务

系统收费实时监测公路建设管理

系统勘探设计公路管养管理

系统出行服务路面病害监测交通事件监测车辆微观行为监测隧道交通管控预案管理匝道进出控制应急处置预案演练管理收费稽查查询、统计分析建设管理设备故障监测路网交通状态信息交通服务平台服务区管理系

统无人值守收费智慧建设智慧工地公路资产管理

系统主线车道诱导设施养护管理匝道分合流诱导车辆安全监控安全监控管理车路协同及自动驾驶系统智慧停车车路协同感知系统驾驶安全信息

服务系统雾天车道诱导智慧生活设施多车协同控制系统运维人员管理智能冰雪消除智能信息发布自动驾驶辅助系统辅助决策系统建设项目决策支持路网运行决策支持应急指挥决策

支持备品备件管理精准气象服务加油充电服务自动驾驶监管测试系统收费管理辅助决策桥梁隧道监测两客一危车辆监测养护管理决策支持交通仿真系统应急资源管理数字孪生高速分析决策平台数据可视化入口治超…◼主要建设内容包括1个数据中心，

4个应用平台和N个应用系统，

以及一套

支撑系统。◼一个数据中心，即智慧高速公路大数据中心。◼四个平台，包括交通运行监管、智慧业务管理、交通服务和分析决策四个平台。◼N个应用，包括交通运行监测、交通管控、应急处置、通行收费服务、公路建设管理、公路养护管理、出行服务、服务区管理、车路协同及自动驾

驶、辅助决策和数字孪生高速等11个应用系统。◼一套支撑系统

一个智慧高速感知系统

一个智慧高速支撑中台，包括业务中台、数据中台、技术中台和AI中台等四类N个中台服务。

一张包括光纤、4G/5G无线、卫星通信等的通信网络。

一套云、边计算体系。4、主要建设任务目

录二、总体思路和总体架构三、应用系统平台五、效益分析四、应用支撑系统一、背景及需求分析2、智慧业务管理平台1、交通运行监管平台4、分析决策平台3、交通服务平台◼交通运行监管平台用于日常的交通监测和管控、在交通紧急情况下进行应急处置。由高速运营公司、高速监管

部门和高速交警支队使用。◼日常情况下，对交通运行状态、和道路基础设施安全状

态进行监测，对交通进行日常管控，保障交通的安全和通畅。◼应急状态下，管理部门实施应急预案，对高速公路进行管控。1、交通运行监管平台(3)应急处置系统(1)交通运行监测系统(2)交通管控系统交通运行状态监控交通事件监测车辆微观行为监测桥梁隧道监测两客一危车辆监测主线车道控制匝道进出控制隧道交通管控应急事件监测应急处置预案管理预案演练管理应急资源管理交通运行监管平台(1)交通运行监测系统◼接入智慧高速公路各类传感器数据，经过数据处理和融合，形成对

高速公路总体运行状态的3D、直观、实时、综合的信息展示。车辆微观行为监测•

•

••

••

•

••

•

••

••车辆压线•车辆超速•车辆行驶状态异常交通事故现场路面抛洒进出口匝道监测结构监测照明监测空气监测驾驶员状态车辆状态乘客情况交通拥堵情况排队长度桥梁结构监测路面黑冰监测交通事件监测交通运行状态监控隧道监测桥梁监测两客一危车辆监测◼主线车道级实时监管

交通运行全要素感知，车辆行驶安全全角度洞察，交通违章全方位监测。

全部车道级控制，车道可控制通行\禁行、车种、动态限速、合乘优先、专用车道。

车道控制类别⚫车种：小客车、客车、禁止大中型货车、专用车道(公交、应急)、合乘(HOV)。⚫使用状态：开放、关闭。⚫限速：80、100、120等。(2)交通管控系统动态限速专用车道动态车道通行拥堵路段预警等RSU◼进出匝道控制方案

路侧视频识别和激光雷达定位错过出口停在车道上的车辆，边缘计算确认危险情况后通过RSU发布安全警告信息给网联车，同时在上游龙门架可变标志上发布，通过4/5G发布给更上游一点的驾驶员移动用户(延迟1-2秒)，收到安全警告的驾驶员 (或授权给路侧智能的车辆)提前采取措施，避免事故发生。(2)交通管控系统OUB接收安全警告边缘计算4/5G信息接收安全警告发布视频识别激光雷达定位匝道进口控制边缘LDM干路流量检测RUS发布信息违章停止车辆(2)交通管控系统◼隧道交通管控

车道信号灯控制

可变标志控制

智慧照明控制

智慧风机控制

指挥调度

隧道信息发布交通管控设备车道信号控制(3)应急处置系统

紧急事件监测

启动预案

预案建立

演练计划管理

应急事件监测

应急处置

预案管理

预案演练

资源管理应急处置系统应急事件监测◼应急处置系统功能

物资装备管理

人力管理

应急信息管理

应急情况初判 预案勤务

预案效果评价

应急状态跟踪

处置结果反馈 信息报送 指挥调度

预案更新

演练过程管理 演练评估

演练过程记录预案演练应急处置资源管理预案管理操作员智慧隧道管理平台运行监测系统管控系统人工报警自动检测报警报警显示查看事件消息查看视频确认启动预案应急预案

发布消息现场监控返回处理结果

交通恢复评价总结(3)应急处置系统操作员人接到报警信

息◼突发事件应急处置流程对事件处理进行总结，更新预案应急处置系统返回事

件处理结果运行监测系统自动监

测对现场进行监控，直

至事件处理结束操作员查看和确认报

警信息指令管控系统恢复日常交通管控状态启动预案，同时发布

消息应急处置系统报警显示执行预案2、智慧业务管理平台◼业务管理平台用于高速公路建设、收费和日常养护。包括收费稽查、道路建设管理和养护管理三个系统。(6)公路养护管理系统(5)公路建设管理系统(4)通行收费服务系统收费实时监测收费稽查查询、统计分析无人值守收费入口治超勘探设计建设管理智慧工地智慧建设路面病害监测设备故障监测公路资产管理系统设施养护管理运维人员管理备品备件管理智慧业务管理平台收费业务管理•实时展示收费系统运营情况、收费车道的开启状态、收费设备报警信息、ETC账户异常分析、电子收费清分结算监控、时钟对时、黑/白名单下发、费率下发等

状态信息。 收费稽查收费稽查收费稽查收费稽查收费稽查收费稽查收费稽查•通过收费交易数据、视频录像等多源数据融合实现嫌疑车辆稽查、路径还原等功能。•通过收费交易数据、视频录像等多源数据融合实现嫌疑车辆稽查、路径还原等功能。•通过收费交易数据、视频录像等多源数据融合实现嫌疑车辆稽查、路径还原等功能。•通过收费交易数据、视频录像等多源数据融合实现嫌疑车辆稽查、路径还原等功能。多数据查询及统计分析多数据查询及统计分析多数据查询及统计分析多数据查询及统计分析多数据查询及统计分析多数据查询及统计分析•涵盖多种收费方式、支付方式的通行费拆分、货车轴重分析、绿色通道分析、免费车分析等各种专题查询及统计分析。无人值守和自由流收费无人值守和自由流收费无人值守和自由流收费无人值守和自由流收费无人值守和自由流收费无人值守和自由流收费•探索提高收费站管理效率、降低管理成本，逐步实现高速公路收费站出入口无人值守模式和自由流模式，提供更便捷有效的高速公路收费模式。入口治超入口治超入口治超入口治超入口治超入口治超•应具备高速公路入口货车超限劝返管理，对车辆超长、超宽、超高、超重中任意一种或多种情况同时存在采取劝返、劝离的方式。•应具备高速公路入口货车超限劝返管理，对车辆超长、超宽、超高、超重中任意一种或多种情况同时存在采取劝返、劝离的方式。•应具备高速公路入口货车超限劝返管理，对车辆超长、超宽、超高、超重中任意一种或多种情况同时存在采取劝返、劝离的方式。•应具备高速公路入口货车超限劝返管理，对车辆超长、超宽、超高、超重中任意一种或多种情况同时存在采取劝返、劝离的方式。(4)通行收费服务系统◼收费管理包括实时监测、票证管理、稽查管理、数据分析、无人值守收费和入口治超等功能。

(4)通行收费服务系统◼勘察设计过程可利用高分遥感、航拍技术、GIS等新技术，实现设计模型与地形的交互，提升设计成果的可视化水平。采用BIM技术开展可视化比选、碰撞分析、净空核验、仿真模拟等，进行方案设计和优化。建设管理系统包括项目信息管理、项目前期、实施过程和综合查询的信息化管理。建设管理•前期管理•项目信息管理•过程管理•信息综合查询智慧工地•现场视频监控•异常预警•实名制考勤•基于BIM的进度可视

化•电子运单•机械智能引导智慧建设•材料数据收集及质量评定•性能指标采集及工程质量评定勘探设计•设计模型可视化交互•BIM模型建设•北斗精确定位•成果数字化交付(5)公路建设管理系统◼采用物联网、云平台等新技术对基础设施的基础数据、检测数据、监测数据、养护数据等进行融合分析和挖掘，实现实时监测预警及评估、定期进行基础设施安全评价及性能评估、养护方案和计划设定。◼智慧高速公路管养系统包括(6)公路养护管理系统养护考核管理•养护质量考核•养护情况统计•养护工作评定养护辅助决策•路面数据综合分析•辅助决策分析•可视化联动分析公路资产管理系统•智能路产管理•智能设备管理•交安设施管理•路政管理公路病害监测•路面病害自动识别•路面病害评估•桥隧病害识别技术状态管理•路面技术状况管理•桥隧技术状况管理•沿线设施技术状态管理•综合技术状况管理

备品备件查询◼道路巡检无人化

全方位、立体化的无人巡查，一方面将病害识别、路面检测、探地雷达等

技术应用到无人巡查车上，实现路面、路基状况全面掌握。

另一方面，通过物联网设备、专业分析模型，实现桥梁、隧道、道路设施的自动监测，提前预警、及时报警。◼智慧隧道管养移动应用APP

故障报告

设备运行状态

故障信息自动报警

维护人员巡查计划(6)公路养护管理系统3、交通服务平台交通服务平台为高速公路客户提供交通出行服务。包括出行服务、服务区管理和车路协同及自动驾驶服务三个系统。(9)车路协同及自动驾驶系统交通服务平台(8)服务区管理系统(7)出行服务系统路网交通状态信息主线车道诱导匝道分合流诱导雾天车道诱导智能冰雪消除精准气象服务安全监控管理车辆安全监控智慧生活设施智能信息发布加油充电服务车路协同感知系统驾驶安全信息服务系统多车协同控制系统自动驾驶辅助系统自动驾驶监管测试系统智慧停车◼(7)出行服务系统精准气象服务•可以通过车载终端、情报板、手机APP消息推送等方式实时提供，

包括强降水、团雾、路面低温、道路湿滑指数、道路积水、道路结冰、极端大风等事件的实时播报和临近预报等信息。路网交通状态信息•发布的信息内容包括公路基础设施信息、服务设施状态信息、交通运行状态信息、

交通突发事件信息、公路施工养护信息、公路气象环境信息、应急救援信息及其他信息等。发布方式包括情报板、

车载终端、智慧化呼叫服务、互联网、FM广播等。主线车道诱导•主线车道诱导可根据主线交通流量或突发情况 (如道路拥堵、

路面积雪湿滑)等，通过动态限速标志、车道指示标志等诱导装置，实现车道的开启、关闭功能，

以及分车道可变限速信息发布功能。智能冰雪消除•智能消冰除雪可根据气象监测数据、路面温湿度监测数据自动开启工作模式，通过路侧端喷洒装置或埋入发热电缆装置达到智能消冰除雪的功能。匝道分合流诱导•匝道分合流诱导适用于解决特殊时段，主线和匝道因车辆交织造成拥堵以及存在行车安全隐患的情况。采取诱导装置作为分合流诱导，诱导装置主要为发光组件。雾天车道诱导•具有公路轮廓或车道线强化显示、

行车主动诱导和防止追尾警示等功能，雾天行车诱导由诱导装置、

交通数据采集设施、能见度监测设备组成。◼出行服务子系统◼智慧服务区服务内容包括智慧停车、智慧餐厅、智慧便利店、智慧厕所、新能源充电、综合信息查询，根据智慧公路级别、所在路段交通区位、场地特征、环境影响、服务规模、客流量等因素进行总体规划，配备匹配的服务设施。(8)服务区管理系统充电服务系统•监控区域内商家充电设施使用情况，通过对充电站、充电桩、车辆的充电进程、充电中的告警信息等，实时监控充电桩充电状况。车辆安全监控系统•车辆信息查询、统计监测，应道交通秩序，保障服务区的有序与安全。智能信息发布系统•可以进行媒体信息的采集、管理、发布、控制终端工作状态，并提供相应的运营业务。安全监控管理系统•通过人脸识别，WIFI探针，车辆识别等技术重点区域不同位置的密度分布及变化情况，提前分析预警。重点区域布防报警，摄像机/门禁报警联动。智慧停车系统•提示停车位空余状况•识别车辆身份信息，控制车辆出入，引导车辆停车。智慧餐饮系统•对食品储存交加工区域进行去方位的视频覆盖，仓储区域通过动环对环境温湿度等实时•监测，并对点餐实现智能点餐计价。◼车路协同数据处理流程

各类路侧感知终端及车载终端在空间和时间上的互补与冗余，形成交通全要素感知。

依据优化算法和局部动态地图形成对交通状况的一致性解释

和描述。

中心云端可以分析计算道路交通状态，大规模车辆诱导策略

和进行智能交通调度等。

路侧边端实时处理安全相关信息，向网联车发布安全警告，甚至直接遥控车辆驾驶。(9)车路协同及自动驾驶系统云端车路协同运行中心高精度地图(HDM)边缘实时计算(数据融合、LDM、安全警告、指令)路侧感知车辆、驾驶员服务车路协同数据融合网联车遥控(V2X)•车载激光雷达•车载摄像机•GNSS定位•……•ETC•视频摄像机•路侧毫米波雷达•路侧激光雷达•信号灯•行人位置/方向•单车位置/方向•……交通管控交通信息服务局部动态地图(LDM

)•行车超视距服务•障碍物预警•偏离车道预警车路协同数据处理流程•车内信号灯服务•交通信息服务•路径导航服务•……•信号灯•可变交通诱导•车道指示器•……•油门控制•档位控制•转向控制•刹车控制安全警告(V2X)智能车辆感知5G移动定位•……•……车端边缘计算路侧边缘计算(9)车路协同及自动驾驶系统激光SLAM车载摄像头车辆、行人监测标志、标线识别数据融合车辆监测全局路径规划车辆控制决策车辆监测车道控制路侧控制建议局部动态地图路侧摄像头车辆、行人监测路侧激光雷达车辆、行人监测车载激光雷达车辆、行人监测车辆控制车辆动力系统车辆制动系统车辆转向系统DGPS+IMU◼自动驾驶辅助高精地图路侧毫米波雷达车载毫米波雷达局部高精地图V2I

I2V◼驾驶安全信息服务系统

交通安全预警信息服务，主要用于对道路交通异常状态、单车运行异常状况、恶劣天气与路况异常变化等情况提前预警和实时报警，以便最大限度地减少交通异常所

造成的损失。(9)车路协同及自动驾驶系统协作、车队行驶路口盲区预警超车危险预警特种车警告弯道预警速度建议排队预警追尾预警◼分析决策平台利用交通大数据、交通分析模型、交通仿真模型对高速公路数据进行统计分析和交通仿真，辅助交通决策。包括辅助决策系统和数字孪生高速公路两个系统。4、分析决策平台(10)辅助决策系统(11)数字孪生高速建设项目决策支持路网运行决策支持应急指挥决策支持收费管理辅助决策养护管理决策支持交通仿真系统数据可视化…分析决策平台◼应具备各类数据统计分析功能，可结合全要素感知数据和业务系统数据，实现关键指标和统计图表等的综合展示，包含智慧建设、智慧运营、智慧养护等，实现建管养各阶段数据的智能抽取与综合分析。(10)辅助决策系统应急指挥决策支持•应急事件核实•应急事件评价分级•应急预案辅助制定•应急路线优化规划•应急资源优化配置•应急处置评价收费管理辅助决策•缺失路径还原•收费稽核分析•多义路径收费分析•无人值守规划建设项目决策支持•建设项目评估•建设项目质量评价•安全评估•进度评价路网运行决策支持•路网运行态势分析•路网交通需求预测•路网交通风险分析•路网运行数字孪生和交通仿真养护管理决策支持•养护策略优化•养护资源优化调配•设施服役状态评价•养护评价◼交通仿真应用系统

现实交通系统通过交通感知系统采集数据，根据统计分析和决策确定要实施的方案，对实施方案的结果进行“事后”评价。如不能达到预期目标则需要调整方案再实施。案，直至达到预期效果。◼数字孪生三维展示

利用BIM建设三维模型

接入实时数据动态展示

同时综合展示多种信息(11)数字孪生高速

数字孪生交通则是在数字孪生交通域中对方案进行“事前”仿真评价，达到预期目标的交付现实交通实施，如未达到目标则需要反复修改方系统建设目标仿真评价目标仿真评价实施

交通感知

仿真数据分析决策方案建模数字孪生交通现实物理交通YesNoNo一、背景及需求分析二、总体思路和总体架构三、应用系统平台四、应用支撑系统二、总体思路和总体架构三、应用系统平台四、应用支撑系统二、总体思路和总体架构三、应用系统平台四、应用支撑系统五、效益分析目

录4、云边端计算服务系统3、多网融合通信系统1、智慧高速感知系统2、应用支撑中台5、信息安全◼全要素感知

全要素感知包括公路主体及附属设施监测、交通运行状态监测和公路气象环境监测、多源数据接入等，主要是融合多种监测设备实现人、车、路、环境的状态感知，

拓展感知内容和精细化程度，从而实现高速公路交通事件和气象环境的自动识别，全面提升路段的感知与监测能力。1、智慧高速感知系统车载激光雷达视频路面环境状态毫米波雷达交通设施状态检测桥梁状态监测隧道状态监测视频监视风速风向能见度交通体位置监测车辆运行状态监测温度湿度隧道排放浓度道路状态监测事件检测GNSS定位公路基础设施全要素感知公路环境交通运行状态智能网联汽车◼智慧感知在结合现有的智能交通感知设备的基础上，增加了更加精密的路侧感知设备、车载感知设备和5G移动大数据。◼路侧感知设备：激光雷达、毫米波雷达和带目标识别功能的视频摄像机；◼车载感知设备：则是包括自动驾驶车辆能够感知到的数据，需要通过路侧单元RSU实时上传到边缘计算节点。1、智慧高速感知系统•激光雷达感知系统以激光雷达为主的一组主动传感器系统，包含激光测距系统、扫描系统和分析系统。但受环境因素影响大且造价高。激光雷达•对目标进行连续跟踪，输出目标的位置、大小、速度、方向，推算目标轨迹。受环境因素影响小，造价低，但精度相对较差。毫米波雷达•图像采集系统系统和图像识别系统通过视频摄像机精确感知路面交通图像，经过分析系统处理，获取可用的道路交通信息。但无法识别位置信息。视频摄像机隧道监测◼方法•视频摄像机•毫米波雷达•激光雷达•应力传感器◼监测内容•交通状态•通风、照明、供配电、给排水、监控和消防状态•隧道结构变形交通运行感知◼方法•视频摄像机•毫米波雷达•激光雷达◼监测内容•交通流•运行状态•交通事件•设施状态•车辆情况路面健康监测◼方法•人工巡检•视频摄像机•激光雷达◼监测内容•路面破损、下沉、坑洼、裂缝等•路面整洁情况•排水情况•道路部件状态•标志标线状态桥梁健康监测◼方法•环境传感器•应力传感器◼监测内容•温湿度•雨量•结冰•车辆载荷•风作用•船撞加速度•结构响应•结构变化道路环境感知◼方法•气象站•能见度仪•遥感◼监测内容•能见度•湿度•风速•风向•积水深度•冰点温度1、智慧高速感知系统◼智慧高速公路主要感知系统◼中台的概念

中台是支持多个前台业务且具备业务属性的共性能力组织。中台是企业级能力的复用平台，提供算力、企业知识、算法、模型、场景等功能，

实现整合调用、集中管控、资源共享。

如果只能支持一个业务的，只能称为一个业务后台，而中台是为效率而生，它的特性就是整合多种功能在一起，能够同时支持多个业务发展的中间件。◼中台优势

减少共性功能的重复开发，提升业务标准化

产品结构从紧耦合模式变为松耦合模式，功能提升后可以对各产品线统一提升，出现问题时也大大减少了排查成本。

方便数据收集、统一管理，可以高效对整个平台上的用户行为、

业务数据进行管理、分析、二次赋能。2、应用支撑中台◼应用支撑中台总体架构

中台的分类不同的厂家有不同的分法，总结起来都是业务中台，数据中台，技术中台和AI中台。2、应用支撑中台中台服务交通业务中台运维预警分析安全分析与预测视觉识别特种车辆跟踪运维成本效益分析数据可视化交通路况预测交通事件预警分析高精地图服务

语音识别

数据治理服务数据交换共享数据存储服务技术中台自动化运维中间件自动化测试数据处理服务道路病害识别

自然语言识别模型算法服务交通流仿真收费稽查分析驾驶行为分析 AI中台数据中台◼数据中台

数据中台主要帮助进行业务全生命周期中的数据管理，监测产品在各个状态下运行产生的数据，从而为公司的业务决策提供数据方面的参考，用数据为公司赋能。

数据中台提取各个业务的数据，统一标准和口径，通过数据计算和加工为用户提供数据服务。对于一家企业来说，想要构建一个数据中台，包含了数据模型存储、数据资产管理、对外提供数据服务、数据更深层次的分析挖掘等各方面过程。这便是广泛意义上的数据中台，其核心就是构建一个共享数据服务体系。2、应用支撑中台数据治理服务•数据标准•元数据管理•主数据管理•数据质量数据存储服务•数据目录•数据标签•数据指标•数据门户数据可视化•分级分类•数据脱敏•数据加密•数据水印数据工厂•采集、集成•数据建模•数据调度•同步、交换◼技术中台

技术中台可以理解为随着代码平台化架构而演化出的产物。技术中台会负责将企业内部各个成熟的功能模块代码进行封装，产出通用的技术工具以方便不同的业务线直接调用。一句话概括，技术中台就是进行生产工具的研发。

一般来说，技术中台会有以下几类关键技术领域的组件，如API网关、前端开发框架、微服务开发框架、微服务治理组件、分布式数据库以及分布式架构下诸如复制、

同步等数据处理相关的关键技术组件自动化测试•任务协调系统•接口测试•Web测试•持续集成•性能测试中间件•服务治理框架•分布式缓存•分布式消息•分布式调度•分布式书库自动化运维•发布与部署•配置中心•自助化监控•资源管理系统•运维大数据分析2、应用支撑中台◼AI中台

AI中台是用来构建大规模智能服务的基础设施，是一套完整的人工智能模型全生命周期管理平台和服务体系，提供模型设计训练、模型/算法库、复用标注管理、

模型监控服务等能力支持。

AI中台是面向一些个性化的客户需求服务，而且这种个性化正在逐步普及。

比如说建造一个车辆识别的应用，需要AI技术的支持，需要构建以神经网络、深度学习等人工智能技术为核心的AI算法模型，提供自然语言处理、图像识别等技术上的支持，存在与技术上的累积性以及与时俱进性，最终提供给用户智能化、人性化的服务。模型算法服务•路径规划•辅助决策•用户画像语音识别•模式识别•语音合成•语音速记视觉识别•图像识别•视频分析•人脸识别自然语言识别•自动问答•信息抽取•实体识别2、应用支撑中台运维成本效益分析•基于历史养护、运维成本、养护或运维工作量等数据等融合预测分析，提供运维预算编制及成本控制支持。•实现虚拟交通建模，为处理交通堵塞、事故管理、信号控制和网络设计优化等提供支持；同时宜提供训练和测试自动驾驶车辆的支持。•应提供路面、桥梁、隧道的裂缝等病害，设备设施状态识别算法，提升巡检效率和质量。•应提供偷逃通行费行为分析，从收费人员、收费公路管理、措施薄弱、经济体制四个层面入手，提出制止偷逃通行费行为的对策和建议。•驾驶行为进行分析，对驾驶人员的习惯识别，如不同路段的行驶车速、急加速次数、连续驾驶时长等。•特殊车辆的跟踪，如两客一危等特殊车辆的行驶轨迹、连续行驶时长