10-汪林-公路院-新一代国家交通控制网及智慧公路的展望

新一代国家交通控制网及智慧公路的展望交通运输部公路科学研究院国家智能交通系统工程技术研究中心汪林2018年6月22日目录6总结4示范工程的思路及部署32交通控制网中的关键技术交通控制网的提出1智慧公路发展背景5标准工作的跟进01智慧公路发展背景交通运输系统——人类社会进步的先行官交通运输系统最根本的目的就是为了解决人和物的移动社会经济水平决定了人类社会的交通运输场景?2017年底已突破13.6万公里，完成规划路网的96%，以占公路3％的里程，承担了全国公路30％以上的客货周转量。经过近30年的发展，我国高速公路发展迅速，通车里程和客货周转量增加明显，已成为是支撑国民经济发展、服务百姓生活、保障国家安全的战略性基础设施。1996年(5300公里)2006年（45000公里）2010年（74000公里）2017年（136000公里）我国高速公路的发展公路网运行状态感知控制手段单一，数据融合效果不佳高速公路与普通公路协同管理水平薄弱平台思维、用户思维、数据思维等“互联网+”思维融入有限公路与自动驾驶等新兴技术的融合发展，现状落后车路协同服务体验不足，管理者与出行者互动手段缺乏...高速公路发展目前遇到的问题交通可持续发展问题平衡机动化与土地、能源以及环境的关系；安全、效率、环保是交通运输永恒的主题。02交通控制网的提出三网融合道路设施系统新一代公路智能和信息化路侧和通信系统基于大数据的多层级控制系统开放、共享、协同的公路交通服务系统十五位院士《关于建设新一代国家交通控制网的建议》风力发电太阳能发电动态充电动态充电传感通信网客货运输网绿色能源网太阳能边坡自动驾驶专用车道智能化基础设施交通运行控制平台车辆行驶控制子系统智能和信息化设施智能道路基础设施基础设施无线传感网建设新型专用道路基础设施，满足新一代智能道路控制和智能车辆按照控制策略运行在既有基础设施上进行车道分割或改造而形成的专用车道、专用停车场、专门的封闭区域新建的专用车道、专用停车场、交通枢纽等。智能和信息化设施大容量基础通信系统交通数据获取设施专用无线通信设施高精度定位系统高精度地理信息系统（地图）车辆控制与服务系统具备通信和智能化功能的车辆（车辆制造商）路侧信息装置、控制装置车辆与路侧装置可互操作，具备一定程度的自动操控功能新一代虚拟现实和现实增强交通信息服务系统交通运行云平台新建的与既有交通控制系统或高速公路监控系统互操作的控制平台，或既有系统升级改造对交通系统实施本地、通道以及网络级控制，对不同运输方式实施协调控制为智能化运载工具和行人提供安全高效的环境条件。交通控制网总体架构基于传感的基础设施实时事件响应与救援基于高清地图的运行管理新一代收费服务系统基于高清地图的养护管理基于实时数据的运行管理车路交互信息服务营运车辆车路协同智能化能源服务系统扁平和安全数据系统基于新一代通信系统的服务车路合作及智能车支撑服务交通控制网场景初步构想智能公路基础设施智能公路综合感知体系天地定位与高精度地理信息系统智能运行管理系统公路设施资产动态管理基于“互联网+”技术的养护路政巡查基于信用的绿通与超载超限智能管理与服务区域路网运行状态监测与预警智能公路服务系统一体化公路信息服务公路电子支付系统拓展应用智能服务区建设大数据综合管理与智能决策支持营运车辆自动驾驶和车路协同未来的智慧公路先进的结构和材料、传感器、数据处理、通信网络和能源网络；延长使用寿命、提升性能、提高安全性和服务水平。智慧运营03交通控制网中的关键技术多种网络融合是必然趋势DSRC、LTE-V2X、5G、WIFI……不同场景—不同需求—不同网络紧急避撞：车车间PC5出行增值服务：5G……信息安全保障建立以密码技术为核心的自我防护体系打造自主可控、安全可信的交通信息安全装备体系构建纵深防御的信息安全保障体系建立完善的交通信息安全标准体系（1）通信网络电子不停车收费根密钥道路运输证从业资格证根密钥城市交通其他交通运输部行业根密钥省级密钥省级密钥省级密钥省级密钥市级密钥市级密钥（2）能源网络能源互联网：综合运用电力电子技术、信息技术和智能管理技术，将分布式的能源和能源负荷节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。创能储能送能用能能源数据流能源数据流能源数据流能源数据流不可或缺：自动驾驶+公路网精细化管理+资产管理精度达到分米级vs国家安全采集、使用、管理等相关标准尚需完善（3）高精度地图车路协同的载体路侧智能基站•小型数据中心•边缘云车载设备•前装设备•智能终端•手机车路协同的方式通信方式：pc5+Uu+DSRC+……通信内容：安全预警+信息服务谁来买单？（4）车路协同的关键节点（5）无感收费体系04示范工程的思路及部署交通运输部“新一代国家交通控制网与智慧公路”2017年7月正式启动2017年底，开展督导工作2018年2月，确定试点主题交通运输部统筹部署2017年2月，交通运输部正式启动“新一代国家交通控制网与智慧公路示范工程”，选定9个省市作为承担单位交通运输部公路科学研究院（智能交通研究中心）作为技术支持单位交通运输部统筹部署试点主题与布局•基础设施数字化北京、河北、河南、浙江关键基础支撑•路运一体化北京、河北、广东前瞻性技术落地应用•北斗高精度定位综合应用江西、河北、广东战略性技术推广应用•基于大数据的路网综合管理服务福建、河南、浙江、江西面向管理方服务•“互联网+”路网综合服务吉林、广东面向公众服务•新一代国家交通控制网江苏、浙江城市交通、测试区域试点区域：北京、河北、河南、浙江具体内容：应用三维可测实景技术等，实现公路设施的数字化采集、管理与应用；选取桥梁、隧道、边坡等，建设基础设施智能监测传感网，实现交通基础设施安全状态态势分析及预警功能。1.基础设施数字化试点区域：北京、河北、广东具体内容：基于高速公路路侧系统智能化升级和营运车辆路运一体化系统；利用5G或者拓展应用5.8GHz专用短程通信技术，提供极低延时宽带无线通信；2.路运一体化试点区域：江西、河北、广东具体内容：建设北斗高精度基础设施，实现北斗信号在示范路段（含隧道）的全覆盖；探索开展基于北斗高精度定位的高速公路通行费收费应用研究；构建高速公路应急救援一体化管理系统。多点时频同步设备导航信号发射终端1导航信号发射终端2导航信号发射终端3导航信号发射终端4隧道光学识别终端1轨迹探测雷达终端1轨迹探测雷达终端2轨迹探测雷达终端3轨迹探测雷达终端2高速公路监控中心监控管理员通信网络通信网络3.北斗高精度定位综合应用试点区域：福建、河南、浙江、江西具体内容：构建基于大数据的高速公路运营与服务智能化管理决策平台；利用无人机等移动手段，提高应急反应能力。开展智能养护、路政和路网事件巡查智能终端示范。4.基于大数据的路网综合管理服务试点区域：吉林、广东具体内容：利用“互联网+”技术，探索基于车辆特征识别的不停车移动支付技术。开展基于移动互联网的服务区停车位和充电设施引导等增值服务。探索开展高速公路动态充电示范，实现新能源汽车动/静态充电。5.“互联网+”路网综合服务试点区域：江苏、浙江具体内容：建设面向城市公共交通及复杂交通环境的安全辅助驾驶、车路协同等技术应用的封闭测试区和开放测试区。6.新一代国家交通控制网延崇高速智慧高速延崇高速公路（北京段）：北京市延庆区大浮坨村西侧——市界处，全长约33.5公里，双向四车道。延崇高速公路特点桥梁、隧道多，桥隧比达到90%以上。山区，气候环境变化多端，易受雨雾和冰雪影响。无线通信、卫星定位条件差。延崇高速智慧高速路侧智能基站实现车辆与道路的通信具备公益性，打破不同车辆和通信设备间的通信方式与协议壁垒形成路侧数据中心，面向安全高速传输速率通信需求，通过本地化信息处理与发布，提升通信支撑能力延崇高速智慧高速自动驾驶与车路协同应用合流区安全预警和服务试点路况信息提示与路径诱导弯道、危险点预警无人驾驶巴士05标准工作的跟进造价公路工程标准公路建设公路养护公路管理公路运营综合检测与评价养护决策养护工程造价站所运行监测出行服务联网收费应急处置车路协同项目管理勘测设计试验检测施工监理通用基础安全绿色总体公路工程标准体系公路工程行业标准制修订管理导则公路工程标准编写导则智慧装备信息化造价XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…XX标准XX标准…执法路域环境XX标准XX标准…XX标准XX标准…造价XX标准XX标准…指导公路工程标准体系建设、标准管理及标准编制的统领性要求体现各环节所涉及专业标准的共性要求，在强调各环节业务应遵循的界面接口和基本要求外，突出对绿色公路、智慧公路的技术导向。实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求。旨在解决执法队伍建设、业务流程管理的规范化和统一化问题，以提升公路执法整体水平，规范公路执法行为，保障公路基础环境，提升公路通行能力、安全水平和服务水平。在02版体系基础上，将养护相关的内容独立划分成单独板块。是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求。旨在提升公路基础设施的信息化和智能化水平，推动“智慧公路”建设，最大程度发挥路网运行效率，更好的满足公路出行者的服务需求。公路工程标准体系框图公路工程标准的体系结构分为三层：第一层为板块，按照公路建设、管理、养护、运营协调发展要求所做的标准分类。第二层为模块，归纳现有、应有和计划制修订的标准规范的具体类别。第三层为标准。新增公路运营板块出行服务模块联网收费公路运营板块智慧模块造价模块运行监测模块应急处置模块车路协同模块运行监测及平台功能信息发布及导航服务安全辅助驾驶及车路系统决策与管理运营服务人员设备业务经费信息化总体框架基础数据数据质量传输网络网络安全信用信息06总结统一、规范、交通标志标线，易于探测与分辨的护栏与安全岛、专用道路等道路环境，动态高精度电子地图的广泛应用等，都将降低自动驾驶车辆的技术复杂度和制造成本；无线通信交互平台以及信息化基础设施，将包括更丰富内涵。利用大数据的思想和工具，创造更大的直接和间接价值。基础设施升级助力智能驾驶应用总结谢谢聆听THANKYOUFORYOURATTENTION