智慧高速建设方案的探索与思考（框架体系、建设方案）

智慧高速建设方案的探索与思考Explorationandreflection

ontheconstructionschemeofintelligentexpressway中国公路工程咨询集团有限公司交融天下

建者无疆背景介绍2

智慧高速框架体系3

智慧高速建设方案4

探索与思考258.66

124.65,205.35-20560名。-124.65.258.66124.65.258.66525866258.66-124.65.258.660PART

01背景介绍1、

时代背景■

党的十九大立足新时代，提出了建设“交通强国”的重大决策部署。■

建设“交通强国”的核心是需要建

设“安全可靠、便捷高效、绿色智

能、开放共享”的现代化综合交通

系统。交通产业发展重点：

大力推进互联网+

、大数据、人工智能与产业的深度融合，发展智能设计、智能建设、智能管理、智能养护等技术，引领交通基础设施向更高层次的智能化水平发展。2、行业特点■智能交通应用发展迅速，我国智能交

通在集成应用方面跻身国际先进水平

政j策扶持力度不断加大，政策的支持

是行业得以迅速发展的有力推手。智能交通体系不断完善，智能交通体系的完善表现在技术标准日益完善、产业初具规模等方面。传统行业与新兴技术融合将形成新的行业业态和新的商业模式，将带来的新的市场机会。(一)行业背景中国交建mOKGmODW■

未来智能交通的发展呈现如下趋势·

全面感知的交通基础设施●综合交通管控·

综合交通智能化协同与服务·

安全运行智能化保障·

合作式的智能交通和自动驾驶·

开放共享的交通智能化服务■

智能交通与高速公路建设发展密切相关，目前

我国高速公路单位里程投资额明显偏低，

未来发展空间较大。(二)市场分析中国交建m

OKGm

ORDW12013年12月四个交通智慧交通是关键32017年1月推进智慧交通发

展行动计划明确思路、目标及重点任务2017年7月4北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、

江西、河南、广：指明六个重点

研究方向52018年2月开展智慧公路示范工程十三五信息化发展规划2016年4月交通运输部政府信息公开普1企平体体卫管体签本】中海经济】普年体法①的中*+工

8

9

%

实

7L满架18m

Fm744nie交通运输限经合规划罚关于智禁公路与新一代团家交通控制网试点承担省份造选结像的公示4T

'

6*+营m*确定了承担试点的省份Res*ss*C6io*Ms62018年12月全国交通输工作

会议加快推动智慧交

通的发展一图读懂(三)政策引领中国交建mOKmONDW2019年全国交通运输工作会议HAHB/K#=NHhiw+*!cchTs*suaaw文+P

里

号!-3e54*akTWLus5+Hap**t浙江杭绍甬高速将打造成超级高速公路全长161公里，设计速度为每小时120公里

，重点构建十大系统：高精度定位◆车路协同通讯系统◆5G通讯网络系统◆新能源及无线充电系统◆自动驾驶路测系统◆自由流收费系统◆大数据驱动的智慧云控平台◆自动驾驶及货车编队系统◆全新的出行体验系统◆自由知识产权系统23系统架构交通管理系统重点项目：基于合作的车路系统(CVIS)驾驶员本地管理中心黩CVIS馔(四)示范应用开展情况本地管理中心交通管理者中国交建IKAOkM本地管理

中心系魏

E服冬提供方供应商新習驾IPv6(四)示范应用开展情况■河北京雄高速将按照中央创造“雄安质量”的总要求,打造新时代可持续发展的高速公路新模式,建设”11456“智能交通体系，实现新时代高质量发展的全国高速公路样板路。◆一中心：一个云计算数据中心◆—平台：一个智慧管理服务平台◆四智能：设备设施数字化、道路运行

状态、环境状态、设备设施安全运行

状态的智能感知五网络：光纤通信、短程通信、无线宽带走廊、窄带物联网、卫星通信网六体验：智能收费、车路协同、准全天候、全媒体融合、智慧照明及综合运维。传感器、雷达等是道路信息数据无人驾驶机动车中国交建C(0MAC

OmX新京报制图/赵健■2018年2月，延崇高速被确定为交通

运输部智慧高速的试点示范工程。■

2019年1月，北京市经信局对外发布了

《北京市智能网联汽车创新发展行动方案》,将积极推动北京成为5G

车联

网重点示范应用城市，

2020年在重点区域完成5G车联网建设，推动新机场

高速、延崇高速、京雄高速等高速路智能网联环境、监控测评环境建设，施划智能网联专用车道。·

基础设施数字化·

路运一体化车路协同·

新一代国家交通控制网(四)示范应用开展情况重点示范方向中国交建mOKmONDW试点省份进展情况投资估算(万元)北京已报部74000吉林已完成初设15029河北已报部102789河南已报部20080江西已报部15424江苏资金已批复14800浙江委托初设批复4500广东已报部17673福建已报部4080(四)示范应用开展情况中国交建mOKmONDWPART

02智慧高速框架体系智慧高速公路的建设目标是什么?何为智慧高速公路?实现路网运行更安全高效公众出行更便捷舒适交通管理更科学智能智慧道路更绿色经济运云计算大数据物联网LTE-V/5G智能+具备可知可测可控可决策智慧高速内涵中国交建OKmODN互联网思维用LTE-V/5G移动通信专用短程通信(DSRC)视频感知交通流感知交通事件感知视频采集毫米波雷达采集交通环境感知气象/能见度采集

路面状态采集

热普地图采集基础设施监测桥梁健康监测隧道健康监测

边坡健康监测交通特征采集手机信令采集DSRC

采

集全程视频采集

精准视频采集无人机视频采集智慧服务与应用智能管控智能服务智能决策示范应用主动发光标志安全诱导基于互联网信息发布应急指挥调度车路协同消冰除雪动态限速

匝道控制智慧路侧设施

智慧服务区机电智慧运维系统智能网联车道合流区预警路网协同管控公路养护决策系统基于北斗的高精度定位服务高速公路WIFI

互联网+收费大数据综合管理系统自动驾驶一体化大数据

平台高效融合通信网泛在互联

智能感知建管养运一体化数据平台智慧高速总体框架中国交建C

0MACO

m卫星通信光纤通信广播WIFIPART

03智慧高速建设方案加入星球获取更多更全的数智化解决方案设计终点XR

²+

759.131南五环枢纽互通终点主线收费站

ZK38+063.52

(下行)

YR38+051.7

(上行)起点主线收费站K16+500K12-549.248是连接北京大兴国际机场(超大型国际航空综合交通枢纽)与市中心之间的快速专用高速。

被誉为“新国门第一路”。■是北京市交委、市科委的智慧高速示范工程。■是北京市智能网联建设的示范工程。全线采用八车道高速公路标准建设；■

高速公路与轨道交通共构段，长度约

7.9公里；■桥梁占比约为87%

。项目特点—北京新机场高速按双向8车道高速公路标准建设，设计时速100-120公里/小时

南五环-北京新机场路线全长27.20Km中国交建OKmOND按双向6车道高速公路标准建设，设计时速80公里/小时]新机场北骤互通

R34-1.3大环路枢纽互通

ZK17+793.965兴亦路互通K14+873.540庞安路互通

YR29+824.82+南四环路互通K4+435.90魏永路互通ZK23+615.718K13-19271共构段起点共构段终点设计起点7,9KmZK22+300ZK30+200目标及方向：打造全要素的基础设施数字化、打造支持“自动驾驶与车路协同”的智能化创新示范路、

打

造智慧化绿色服务区示范、打造信息服务示范路。型工程简介建设意义：著素高遗公路是2019年世园会园区道路和2022年每要会赛场联络通道，为世园会和安奥会的顺利召开起到了王要的交通保除作用。同时，本项日作为京津蕉一像化西北高速通道之一，是连接北京城区、延庆新城与闻化张北电区的快速变通干道，对于魂解西

北通道京囊G6、

京

新G7客货运交通压力，提高道路通行能力和行车安全都具有王要意义。工程征况：延崇高速公路(北京段)工程起点为延庆区大浮坨村

西侧，与在能的兴磁高速相援，经点在市界与碰素高速河北段相摄，

全长约33.7公里，其中平原段15.2公里，山区段17.3公里。线路途经八达岭铂、康庄镇、赵庆镇、张山营镇。技术标准及建设规模：建设标准为高速公路，设计速度80公里/小时，接断面布置为致向四车道，路基宽度起点至建版路段为28.5

米，驱康路至市界为26米。全线设互通式立交5座、桥课14座、腰道7座，梧庭比87%;附

属设施全线设重管理养护区1处、服务区1处、降道管理所2处、系站2

处，主线收资站在碰崇高速公路河化段脱一设责，北京界内不设胃主线收要站。上报工可估算总投资152.3亿元(其中建安工程费89.0亿，征地拆狂费41.6亿，其他盘21.7亿)。建设计划：工程计划于2016年12月开工建设，平原段计划于2018年12月建度通车、山区段计划于2019年12月建成理车。项目将在深入研究绿色公路必备品质、关键环节和评估标准的基露上，从生态保护、污染控制、资源节的和节能减排等方面入手，犀索生态文明战路框架下绿色公路品质提升，持级发展的可行模式和建设方呆。重点开展生态引领、低碳集约、景观融人、服务共享、智慧创新等方面的品质提升工程，结合工程、地速环境特点组织实施山区

段庭道土石方综合利用、座道节能通风照羽、松山保护区路基段边壤生态仰复、敏感水体施工期运营胆保护、世目会楼行交通素理台素现打造、绿色服务区、节能减排核算和监测系统、人口聚居区生态型声属障理设等方面的示范亮点工程。全线采用四车道高速公路标准建设；■平原段的桥梁占比约90%,山区段的桥隧比约95%;赛事期间，服务区作为截留换乘枢纽。冬奥会的重要交通保障通道■作为交通运输部绿色公路、智慧公路、品质工程的示范路。项目特点—北京延崇高速■作为2019年世园会和2022年延崇高速公路(北京段)工程平面示意图中国交建OKm

OD绿色公路建设：项目已被列为交通运输部绿色公路示范工程。是新精1:1000#zng通过视频感知、交通特征感知、交通事件感知、交通环境感知、基础设施监测等方面实现交通基础设施数字化

(运行状态、环境状态、基础设施状态等),为平台分析，服务与应用提供全面、精准的数据。EF

泛在互联的智能感知◆精准视频采集◆

交通特征采集◆

交通事件采集◆

交通环境采集◆桥梁、隧道、边坡健康监测泛在互联的智能感知中国交建mOKGmORDW◆毫米波雷达采集实现行驶车辆的精准定位，为车路协同与自动驾驶提供技术支撑。◆

DSRC采集实现区间交通运行状态的实时监测，为交通运行状态的实时评估及行程时间的估计与预测等

提供数据来源。泛在互联的智能感知近期外场感知手段可增加毫米波雷达、DSRC

技术的应用。正向安装

侧向安装车道1车道2车道3紧急停车带工业交换机下端电源箱

工业交换机

下端电源箱泛在互联的智能感知中国交建OKmOND通信网：为本路各级运营管理及收费、监控各系统的语音、数据、图像等信息的传递提

供专用信道。◆光纤通信，提供信息专用传输通道◆WIFI,

提升旅客出行体验◆DSRC,

实现不停车收费◆

站区、路段广播，应急疏散的重要手段出口网关'核心

交换机服

高效融合的通信网高效融合的通信网全要素气象站

T

I⁰高速服务区中国交建mOKmONDW智能高通公路’数据中心无

线

网

络无线网络Inter.证

服销

!服：无线网络手机终端无线网络全要素气象站车载终端无

线AC尊象事端桥接全要素气象站室外，通讯服务器室

内光纤理

体

),°与车I°名体亦◆LTE-V/5G

移动通信LTE-V:

面向车联网应用场景通信的技术，V2X技术

的一种，是车路协同与自动驾驶不可或缺的组成部分。5G:

新一代通信技术，加速V2X技术落地，提供低延

时、高可靠网络基础。◆

卫星通信作为蜂窝、无线电等通信方式的有效补充，是应急通信必不可少的手段。近期通信网可开展LTE-V/5G移动通信、卫星通信技术的应用。高效融合的通信网网联自动驾驶基础能力自动驾驶基型能力高效融合的通信网高精度定位基础能力⊙

5G

超低时延中国交建OKm

OD5G

网络层服务层通用车载网关5G大带宽边缘云计算设备层前向镇题用户端料◆新机场高速·

通过大数据、人工智能等技术手段实现信

息获取、深度学习与

信息挖掘。·

“145

”平台架构，包括1个交通云数据中心，4个运营功能

群组，以及5大支撑体系。个中心交通云数据中心4大运营应用群组基于GIS应急指挥应用群组综合业务管理应用群组全面感知的交通监测群组出行服务信息应用群组5大支撑体系：统一的数据交互平台

统一的安全认证平台

统一的工作流平台统一

的GIS地图运行平台

多终端的支撑平台国

组

建管养运一体化数据平台一体化大数据平台协同应急指挥应用群组中国交建mOKmONDW交通出行服务应用群

组交通信息化管理标准、规范体系综合交通管理业务

应用群组全面感知的交通

监测应用群组一的企业服

务总线统一工作流引擎统一的

GIS平台多终城支持平台统一安

全认证

体系交通云数据中心云服务平台生中统一运行管理时算管理系网落((q))((é))

培侧说意a光纤网北斗地基增强交请信息物同发布子系统语谷路吝交通每行状

人工智能

需发布子系峡

李

调度子家统

系线开放互联安全可信资源开放

服务开放

场景互联

应用互联交通管交通云脑防：安全网关交通规划

智能车辆

院

检智能计算流式计算

云端融合

软件定义反

：主动防混合云计

算建管养运一体化数据平台延崇高速沿用首发集团原有平台架构，在此基础上采用分布式的交通运行云平台。一体化大数据平台控数据智能车

载数据基础设

施数据容

：穿灾容础审

：行为测器中国交建mOKmONDW通值息据

食慈据·北斗定位

·高精地图·交通流量

·智能信号·车辆状态

故障感知报务区智

化服务

家统基础资源泛在通信海星数

据存

储光纤网((é))知识图谱态势感知数据开故((a))*#BIM+GIS

的动态可视化管理平台·

三维视频展示·

交通运行状态展示·

异常事件预警展示·

运行态势推演展示组

建管养运一体化数据平台一体化大数据平台中国交建mOKmONDW视频融合数据平台·解决视频数据碎片化、效果展示单一问题。·

实现大范围交通场景态势感知，·

为应急调度、辅助决策提供基础应用支撑。一体化大数据平台建管养运一体化数据平台中国交建mOKmONDW◆:

智能网联管控平台为支持高速高速公路智能网联专用车道的建设，在现有大数据平台上进行扩展开发，搭建智能网联管控平台。接

入

车

辆

和

道

路

相关

信

息，实

现

车路协同场景下的危险路况预警、交通信

号播报、交通协同控制、信息服务、交通监控监测等。停车换乘监控路段全程监控通勤车辆监测一体化大数据平台建管养运一体化数据平台联网联控中心：三个模块

Demo

原型

云管控平台云管控

平

台V2x_ServerDemo

中心

管控

体验中国交建OKmOND交互智能管控通过动态化智能感知，海量化数据支持、

一体化通信保障、精准化业务分析，提供科学的技术支持，构建高速公路智能管控体系。主动发光标志

安全诱导消冰除雪

动态限速

匝道控制合流区预警

路网协同管控基于北斗的高精度定位服务安全高效智慧服务与应用中国交建OKmOND主动发光标志：大幅提高夜间、恶劣天气、逆光等情况下的标志视认性能。◆

智能安全诱导：提高低能见度环境下路网的安全通行能力。◆自动消冰除雪：实时监控桥面坡路的结冰情况。确保大下坡路段行车安全。智慧服务与应用智能管控中国交建mOKGmODW动态限速：实现不同区段、不同车道、不同级别的车道限速，提前对车辆进行预告提

示，最大限度减少对道路通行的影响o◆匝道控制及分合流预警：实时把握高速公路主辅路和城市相邻道路的交通流状况，有效地调控进出

高速公路的交通流量。智慧服务与应用车流量信息

车流密度路况信息

通行速度天气环境智能管控中国交建mOKmONDW运行监控中心流量预测(

}车

道LED

电

工标建可变信息标志分配优化盟r站交熟机1智能服务通过信息集成、运营集成、支付集成，为用户提供从出行前到出行中到出行后的全链条智慧出行服务。基于互联网信息发布智慧路侧设施

智慧服务区高

速

公

路WIFI

互联网+收费便

捷

舒

适智慧服务与应用中国交建mOKmONDW

基于互联网信息发布与互联网公司(百度、高德等)通过数发布层

据共享，实现出行信息的交互。1北京新机场北线枢纽1六环路枢纽1五环路枢纽预计行驶20分钟40分钟10分钟智慧服务与应用智能服务中国交建mOKmONDW糖细化路网运行当测与管理系统互联网信息发布平

台(百度、高德等)应用层没施状

态信息已有信息采集系纯事件信息气象信息采集层事件

信息其信息互联网数据其他信息应急救操系统其他业务系统文通流流量速度视频智能服务根据交通运输部总体技术方案，将建设基于ETC

的自由流收费系统，采用以ETC技术为主、车牌视频识别技术为辅

的技术路线。◆自由流收费由当前的封闭式收费制式调整为开放式收费制式；在高速公路每个互通立交、出入口之间均设立ETC

门架系统。

对ETC车辆实行分段计费和收费

货车由计重收费调整为按车型

收费，实行入口治超；智慧服务与应用中国交建mOKmONDW智能服务区口大数据可视化分析系统·针

对车流人流进行统计展示、大数据分析、

上报决策、监测预警口智能化服务系统·

服务区智能终端综合信息查询·

WIFI无线局域网口智能停车诱导系统·通过信息发布屏进行停车诱导；·通

过APP向用户提供车位查询、停车导航、反向寻车、自助缴费等智能服务智慧服务与应用中国交建mOKGmODW智能服务口

换乘枢纽服务系统·

提供多种预约、多种查询。口充电停车位配套设施系统·

为途经服务区的电动汽车提供快速补电服务。口

太阳能并网发电系统·

再生能源，储量大、永久性、清洁无污染、

就地可取·

并入电网作为大电网的补充能源。智慧服务与应用中国交建m

OKGm

ORDW智能决策基于智能感知设备采集的数据，通过人工智能、数据挖掘等技术，构建高速公路决策支持系统，为交通运营管理者提供智能辅助决策。应急指挥调度机电智慧运维系统公路养护决策系统大数据综合管理系统科学

智

能智慧服务与应用中国交建mOKmONDW·

通过专网、公网、卫星通信等空地一体化的全方位网络，实现语音、视频、数据多业务融合的应急指挥调度功能。智慧服务与应用性技的系成的金设系养护管理，智能调度与应急指挥核心平台或智能决策调度丝时隧道管理姑应急指挥调度片区境段中心IP专网

调度终端中国交建mOKmONDW调度择域收费站高速公路指挥中心省厅/部指挥中心模数字

集群系统短效庭现发电台且理值系统值班班长

平持终填外场人员

手排终端题查人员

于排修接领导手机

(APP)天题运营高4G网绪终控大屏IP

专网P

专网智慧服务与应用机电智慧运维系统

器积累

方案

支持识作机电系统智慧运维管理系统智能决策中国交建mOKGmORDW机电系统智慧运维管理平台预警资产及运

维单

位

管

理露护管

理

维甑振新资源实例管理

黑运维管理智库前端感知设备AlI学

习

大数据挖掘运维

统计

分析运维

支持

管理运维预算

定额运雄运预算理运维

助手隧道监控设备内场

机房

设备电力

监控

设备事件理管

理30机房管醒收费

设备路

监控设备通讯

设备T设

备智能决策以日常保养为核心功能模块口

人员、机械及材料有机联动口全过程的养护作业内业资料和工作量自动核算图形化分析、高分地图展现口路产概况、养护巡查工作静态数据口

基础设施、养护设备及人员动态管理建立路产的电子化身份证口

一路一档、一桥一档、

一物一档智慧服务与应用2

.

一

通“养路通”3.一平台养护管理平台1.一库基础数据库公路养护决策系统中国交建mOKmONDW公路

技术状况

评定

系统沿线

设施

管理

模块公路

路面

管理

模块公路

隧道

管理

模块公路

桥梁

管理

模块公路

路基

管理

模块养护

成本分析

系统公路养护决策系统养护

工程

管理

系统日常

养护

管理

系统作业

安全

管理

系统公路综合养护展示平台机械

设备

管理

系统手持

APP

终端应急

管理

系统大数据分析平台APP示范应用基于路侧设备和车载设施，融合现代通信与互联网技术车路协同、自动驾驶、智能网联车道成为了较为突出的集成示范应用。车路协同智能网联车道自动驾驶集成应用智慧服务与应用中国交建OKmOND车路协同与自动驾驶·

2018年12月29日，延崇高速(北京段)模拟了在4公里平原段高速公路封闭环境下最高行车速度达到高速

公路设计车速(80公里/小时)下的

车路协同与自动驾驶。·

应用场景：前方紧急制动预警、前方事故预警、异常闯入物预警、自

动变道超车、自动减速、自动紧急

停车④

平原段终点K15+200

阪泉服务区K123壁国康河路互通K10+500东湖公园为水河睡道K5+800

到

K7+800②

密属延康路互通K4*200①

妫川路互通K0+500R

上车点O

O

紧急车辆提醒(110/120