互联交通智行中国——面向新一代国家交通控制网的智慧公路发展思考.pptx

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,面向新一代国家交通控制网的智慧公路发展思考,目录,1,2,3,4,5,6,智慧高速公路发展背景新一代国家交通控制网简介国内外智慧公路的发展智慧公路发展路径及组成智慧公路近期关注的几个关键技术智慧公路和新一代国家交通控制网示范工程介绍公路工程标准体系的修编,7,01智慧高速公路发展背景,综合、协调、高效的交通共享、绿色、平安的交通,未来交通,交通运输系统人类社会进步的先行官,出行与货物运输是人类社会的永恒需求，社会经济水平决定了人类社会的交通运输场景。

未来运载工具,未来的道路,1996年（5300公里）,2006年（4.5万公里）,2010年（7.4万公里）,2016年底已突破13.1万公里，完成规划路网的93%，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。

我国高速公路的发展,2016年（13.1万公里）,与自动驾驶等新兴技术的融合发展，已经落后平台思维、用户思维、数据思维等“互联网+”思维融入有限车路协同服务体验不足，管理者与出行者互动手段缺乏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应急信息获取时效性不够，救援保障能力有待提升,公路发展目前遇到的问题,对运行环境的信息以及与交通相关信息的采集应该是尽量完整的和实时的扁平化的、分级授权和安全的数据交互系统应用下一代互联网实现交通参与者、交通管理者、交通工具、道路管理设施之间的信息交换可以做到实时和高效应用大数据和云计算使得交通管理中心、载运工具及用户终端能够实现在数据支撑下的决策、控制、服务整个系统是按照智能化系统和面向知识信息处理而构成的,未来公路发展具备的必要条件,02新一代国家交通控制网,新一代国家交通控制网,十五位院士关于建设新一代国家交通控制网的建议2013年6月，十五位院士向李克强总理提交了报告关于建设新一代国家交通控制网的建议。

该报告建议中央“从国家战略高度出发，建设天地一体，立体化智能化的国家天地控制网新一代国家交通控制网，利用天地网（北斗）、汽车控制网、巨系统、云计算等先进技术，对交通安全、拥堵、污染（雾霾）、能耗、实行全面感知、全面控制（智能控制），破解交通安全、交通拥堵、交通污染等重大交通民生难题和新型城镇化交通发展难题。

建议认为，新一代国家控制网的建设具有重大的意义.2015年4月，部科技司正式立项同步开展新一代交通控制与运行系统相关的技术特征、仿真评估系统等研究，为新一代交通控制网工程提供基础技术支撑。

控制网是一个复杂的系统工程,土木工程,人参与,智能控制,通信工程,车辆工程,应整合中央和地方各种资源，发挥我国在经济发展水平、交通基础设施建设、新一代国家战略性新兴产业发展等方面的优势,特点,

（1）信息化和功能专业化的基础设施。

土木工程基础设施+无线通信和传感系统=新一代道路信息基础设施环境在道路设施的交通承载功能和形式上进行创新

（2）智能化与电动化的运载工具。

具备互联功能的智能汽车电动汽车自主驾驶汽车（3）开放、共享、协同的管理与服务系统。

支持各种交通服务的人性化和定制化，应变能力和可靠性高支持具备车载控制功能的车辆实现控制环境下的自主运行支持具备信息诱导的人驾驶车辆高效运行支持兼具轨道交通组织化程度高和道路交通灵活性高的双模式公交系统支持智能车辆在队列控制和自由行驶功能间自如切换支持以及分时租赁和共享汽车的商业化运行。

未来愿景,成倍的降低事故和伤亡率,成倍的提升路网的交通承载能力,真正实现交通资源的最高效利用,在既有土木工程设施基础上，依靠智能化和信息化提升公路安全水平和服务水平创新基础设施结构和服务方式形成服务和制造新产业,突破人类自身感知和反应能力的约束，实现车辆智能化,突破交通流理论的约束，通过广义控制改变交通行为,突破信息不对称约束，通过资源配置实现由个体和局部最优转变为全局最优,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。

总体架构,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,技术体系,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,场景初步构想,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,03国外智慧公路的发展,国外智慧公路发展-欧洲,法国“第五代公路”自适应道路（Theadaptableroad）自动化道路（Theautomatedroad）气候变化韧性道路（Theclimatechangeresilientroad）,荷兰：

合作式智能交通系统的部署在重要设施和走廊布设路侧设施（RSU）：

道路施工、风险和障碍物预警等装载新一代车载设备：

避撞、交通拥堵提示等ITS-G5：

I2V,V2Vad-hocNetwork国家交通数据中心（NDW）交通控制中心跨国统一,国外智慧公路发展-欧洲,荷兰：

先进的交通管理系统DYNACATMS将20个交通管理系统整合统一；使用路侧可变信息板和车载信息；虚拟信息板；区域管控中心协同；面板统一，业务连续；,国外智慧公路发展-欧洲,交通安全信息服务绿色驾驶服务道路施工区提示服务出行信息服务,国外智慧公路发展-欧洲,荷兰-德国-奥地利合作式ITS走廊示范2013年6月，荷兰、德国和奥地利成立阿姆斯特丹联合体在一条联接三国的高速公路上设施合作式智能交通系统（CooperativeITS）,美国车道管理技术-HOV、HOT,国外智慧公路发展-美国,新的交通授权方案（MAP-21）继续推进HOT,美国运输部在公路上开展大规模车路协同应用测试2011年招标选择地点和团队，2012年8月开始测试测试V2V和V2I在交通安全和改善交通方面的应用测试数据用于确定V2V和V2I的有效性确认车载设备的安全性3000辆参试车辆，包括小汽车、卡车、班车试验内容：

前方告警、电子紧急告警灯、交叉口辅助驾驶、盲区告警、禁止通行告警、左转交叉通行、右转前方告警、弯道速度告警、行人检测美国运输部2016年9月发布联邦自动驾驶政策征求意见稿。

国外智慧公路发展-美国,国外智慧公路发展-日本,国外智慧公路发展-日本,新东名高速公路，雨天遇到事故，沿途情报板密集发布信息，拥堵距离，拥堵需要排队时间，沿途情报板更新及时。

沿途遇到12公里拥堵，连续5块情报板提示实时信息。

VICS车载设备超过5000万用户,安全驾驶支持信息,避免拥堵支持信息,灾害事件条件下支持信息,日本基于VICS和ETC建设ITSSpots（DSRC路侧设备）已覆盖全日本高速公路，并示范验证提高交通安全ETC2.0所提供的信息可以自动的通过路侧ITS-SPOTS基站发送给车辆。

ETC2.0提供的信息服务主要有以下几种：

国外智慧公路发展-日本,国外智慧公路发展-韩国,7.7Km，投资57亿韩元。

MultiPole+,MultiPole+,MultiPole,MultiPole+,MultiPole+,MultiPole,Solarpowergeneration,Soundproofpanel,SmallwindPower,SMARTTolling,ComplexBaseStation（WAVE+WiFi+DSRC）RADARDetector（freezing,waterfilm,fallenobjects）SMART-I（Arraycamera）,韩国：

SmartHighway在韩国建设和交通部的领导下，韩国从2007年起开始推动智慧高速公路项目，希望通过先进的信息通信技术，以安全、便捷、可靠和环境友好为核心理念，打造一条车、路高度智能化的高速公路。

04,智慧公路发展路径及组成,智慧公路的发展路径,无自动,驾驶辅助,互联,合作,信息显示及预警,部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,完全自动化全自动驾驶,SAE自动驾驶技术发展,智能交通,智慧公路发展,1群体感知单点普适服务被动处置光纤/有线定期巡检与养护,2初级个体感知个体服务主动管控移动通讯网在线监测与智能养护,3高级个体感知车道级精确服务大数据先兆控制车路交互专网自适应基础设施,4精准感知、泛在感知全程受控泛在互联智能化基础设施自动,智慧公路组成-智慧道路,特征：

先进的结构和材料、传感器、数据处理、通信网络和能源网络；目标：

延长使用寿命、提升性能、提高安全性和服务水平。

智慧道路主要功能路面状态、车辆、环境自监测智能诊断与预警；损伤自愈、温湿度调节、融冰除雪、自清洁；太阳能、热能、机械能、风能、电能等能源互联与转化。

智慧公路组成-智慧运营,智慧公路组成能源互联网,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,05,智慧公路近期关注的几个关键技术,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,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,

（2）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？

（3）车路协同,（4）无感收费体系,06,新一代国家交通控制网和智慧公路示范工程,交通运输部规划司“新一代国家交通控制网与智慧公路”试点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8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,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,福建、河南、浙江、,基于大数据的路网综合管理服务江西,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、高精度地图等，实现公路设施的数字化采集、管理与应用，构建公路设施资产动态管理系统；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综合感知和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；探索路侧智能基站系统应用；选取有代表性的高速公路，以及北京冬奥会、雄安新区项目，开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等。

（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，在灾害频发路段实施长期、可靠的监测与预警服务；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，强化技术储备；构建基于北斗的高速公路应急救援一体化管理系统，实现车辆人员的迅速定位与救援力量的动态调度和区域协同。

（3）北斗高精度定位综合应用,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,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，应用在区域路网综合信息采集、运营调度、收费、资产运维养护、公众信息服务、应急指挥。

利用无人机等移动手段，提高应急反应能力。

利用新媒体、公众信息报告等渠道，实现互动式现场信息采集。

开展智能养护、路政和路网事件巡查智能终端示范，融合互联网数据和行业相关数据开展路网运行监测系统建设。

（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、预约以及费用支付等增值服务。

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。

开展低温条件下精准气象感知及预测，以及车路协同安全辅助服务等。

（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，形成新一代国家交通控制网实体原型系统和应用示范基地。

（6）新一代国家交通控制网,07,总结,基础设施升级助力智能驾驶应用统一、规范、易于识别的交通标志标线，易于雷达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；将传统的交通灯信号、可变限速等交通控制命令，通过准确和及时的车路通信方式，转变成车辆的预警和执行动作，可以提高交通系统的整体控制能力和运行效率。

总结,智慧高速公路是一个开放平台。

双向交互功能的DSRC路侧设备，北斗地面增强基站、高精度三维地理信息系统，可为“十三五”发展规划中“智慧公路”、“新一代交通控制网”等工程提供基础支撑。

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，如基于802.11p的DSRC双向通信平台，高速WIFI无线通信系统；LTE-V。

基于OTT的信息服务体系以及一体化通信平台等未来将更多地发挥市场资源优势，主动拥抱“互联网+”。

大数据不是数据大，利用大数据的思想和工具，创造更大的直接和间接价值。

总结,交通流信息+出行者信息+轨迹信息+环境信息,谢谢聆听THANKYOUFORYOURATTENTION,