延崇高速是連通北京冬奧會延慶賽區(qū)和張家口賽區(qū)的公路主通道。作為交通運輸部智慧公路試點項目，延崇高速進(jìn)行了一系列服務(wù)于冬奧會等的智慧公路關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，取得階段性成果，剩余建設(shè)任務(wù)將于9月底完成，隨后將進(jìn)入調(diào)試試運行階段，年底前正式投入運營。日前，筆者實地探訪，提前感受了延崇高速的“智慧”。
推動車路協(xié)同
服務(wù)保障賽時快速通行和應(yīng)急處置
9月2日下午，延崇高速赤城服務(wù)區(qū)停靠的一輛技術(shù)車輛引起不少司乘人員關(guān)注：十來條顏色各異的電線從車頂延伸到車內(nèi)，車內(nèi)陳設(shè)著各種電子設(shè)備，三四名技術(shù)人員正在進(jìn)行測試，“下發(fā)事件：模擬延崇高速路段不利氣象情況?！薄笆盏?！接收正常，圖標(biāo)顯示正?！?
這是延崇高速智慧二標(biāo)的路運一體化車路協(xié)同系統(tǒng)建設(shè)項目正在進(jìn)行功能調(diào)試。該項目今年8月底已經(jīng)完成硬件安裝任務(wù)。
“這個項目最關(guān)鍵的就是針對高速公路危險場景缺乏實時安全預(yù)警能力的問題，采用基于車路協(xié)同的實時通信預(yù)警技術(shù)，實現(xiàn)在危險場景下通過路側(cè)單元設(shè)備對車輛進(jìn)行安全預(yù)警，輔助車輛行駛安全的功能。”延崇高速智慧二標(biāo)項目經(jīng)理王艷斌介紹說。
順著王艷斌手指的方向，筆者看到，對向車道旁的一個桿子戴上了一頂“小白帽”?！斑@是測速雷達(dá)，旁邊的桿子上還安裝有一個設(shè)備，就是RSU(路側(cè)單元)?！蓖跗G斌解釋，這兩個設(shè)備分別像系統(tǒng)里的“哨兵”和“廣播員”，測速雷達(dá)負(fù)責(zé)實時觀測路上情況，并將情況數(shù)據(jù)反饋給平臺，數(shù)據(jù)經(jīng)過邊緣計算和平臺的“大腦”處理后會傳遞給RSU，由RSU向車輛及時“廣播”。而通行車輛想要接收到相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)車路協(xié)同，還需安裝一個“小秘書”――OBU(車載單元)，這個像路由器一樣的小盒子接收數(shù)據(jù)后，會通過車載顯示終端及時提醒駕駛員：前方哪個標(biāo)段發(fā)生擁堵、哪個服務(wù)區(qū)關(guān)閉……
目前，延崇高速主線已經(jīng)實現(xiàn)了測速雷達(dá)、RSU全覆蓋。
“除此之外，針對高速公路發(fā)生異常事件時處置策略時效性差、末端觸達(dá)能力不足的問題，系統(tǒng)還采用基于云邊一體化的事件協(xié)同管理技術(shù)，實現(xiàn)了異常事件下云邊信息共享、事件協(xié)同處置，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸、處理的能力。”王艷斌表示。
“冬奧會賽時對于道路的快速通行和應(yīng)急處置有著更高要求。這樣的‘智慧’加成，將在冬奧會賽時為通行車輛和人員提供交通安全、通行效率等方面的更好體驗?！毖映缁I建處信息中心負(fù)責(zé)人吳建波說，除路運一體化車路協(xié)同系統(tǒng)外，目前智慧三標(biāo)的北斗高精度定位綜合應(yīng)用、智慧四標(biāo)的綜合運行智能監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)也正在抓緊推進(jìn)中。
屆時，北斗高精度定位綜合應(yīng)用將實現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號在延崇高速示范路段(含隧道)的全覆蓋，通過利用北斗信號對目標(biāo)車輛實現(xiàn)高精度定位，構(gòu)建起基于北斗信號的高速公路應(yīng)急救援一體化管理系統(tǒng)，建成后能在冬奧會賽時實現(xiàn)車輛人員的迅速定位與救援力量的動態(tài)調(diào)度。
綜合運行智能監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)則將對延崇高速沿線6座重點橋梁、3座特長隧道等基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)安全與健康狀態(tài)的智能感知、分析及預(yù)警功能，利用感知系統(tǒng)積累的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，建立基礎(chǔ)設(shè)施退化預(yù)測模型，既為基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)支撐，也為冬奧會賽時及后續(xù)服役期的安全提供保障。
打造“智慧大腦”
9月2日，在位于懷來縣的智慧一標(biāo)項目部，隨著項目經(jīng)理高軍的操作，一個像動畫片一樣的畫面就切換到了屏幕上：一輛輛“卡通”小車輕快地行駛在公路上，四周的場景隨著路線變化而轉(zhuǎn)變，隨意點中其中一輛車，就能全程不間斷地監(jiān)控它的行駛情況和異常行為，讓管理者一目了然。
“看，這里出現(xiàn)了紅色標(biāo)識，就意味著道路出現(xiàn)了擁堵，需要進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度?！备哕姼嬖V筆者，這是最近剛剛完成的基于BIM(建筑信息模型)和GIS(地理信息系統(tǒng)模型)的四維仿真系統(tǒng)，可以將延崇高速上的實時路況更加準(zhǔn)確、生動地呈現(xiàn)出來，并實時進(jìn)行事件預(yù)警，為管理者提供決策依據(jù)。
8月底，延崇高速智慧公路的“智慧大腦”――智慧一標(biāo)打造的基于大數(shù)據(jù)的路網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)也已經(jīng)具備相關(guān)功能。該系統(tǒng)是延崇高速智慧交通建設(shè)的核心，路運一體化車路協(xié)同系統(tǒng)、北斗高精度定位綜合應(yīng)用等建設(shè)完成后，數(shù)據(jù)也會統(tǒng)一匯入其中。該系統(tǒng)將通過采集路段交通數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納和梳理學(xué)習(xí)，形成面向公眾、管理者和冬奧會的具備迭代升級能力的自學(xué)習(xí)智能化應(yīng)用系統(tǒng)。
在系統(tǒng)提供的綜合管理服務(wù)中，針對冬奧會的各項交通保障是重點之一。“如何通過數(shù)字化綜合管理與服務(wù)有效保障山區(qū)高速公路的安全與暢通，確保冬奧會賽時乃至未來路網(wǎng)的順利運行，是我們建設(shè)系統(tǒng)過程中面臨的最大挑戰(zhàn)?！备哕姳硎荆舜蛟焖木S仿真系統(tǒng)外，路網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)還將實現(xiàn)精準(zhǔn)氣象分析預(yù)警、移動式隧道監(jiān)測等功能。
“當(dāng)前，延崇高速K115000處，氣溫17攝氏度，路面溫度21.3攝氏度，能見度21636.9米……”在智慧一標(biāo)項目部，隨著高軍演示進(jìn)入路網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的氣象監(jiān)測界面，可以看到，該系統(tǒng)已經(jīng)可以實時監(jiān)控延崇高速主路段的氣象情況。
“精準(zhǔn)的氣象分析預(yù)警對于冬奧會賽時的交通保障必不可少。”高軍介紹說，冬奧會賽時，延崇高速由于其特殊的地理位置，冰雪天氣增多的概率較大，有可能出現(xiàn)能見度低、路面覆冰覆雪等情況，影響行車安全。而通過路面狀況
檢測儀對路面溫度的實際測量，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)采集的區(qū)域氣象預(yù)報信息，可實現(xiàn)路段級的路面預(yù)報，實現(xiàn)對覆冰覆雪路段的準(zhǔn)確預(yù)警。
在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)將通過數(shù)據(jù)挖掘和深度學(xué)習(xí)，摸索除冰除雪所需要的人力、機(jī)械、材料等數(shù)量，通過大數(shù)據(jù)制定準(zhǔn)確的除冰除雪保暢方案，為相關(guān)單位及時采取行動提供科學(xué)依據(jù)，保障張家口賽區(qū)和延慶賽區(qū)之間約一小時轉(zhuǎn)場。
吳建波表示，隨著諸多數(shù)據(jù)的接入，路網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的各項功能都將逐步具備，并將在后續(xù)的調(diào)試過程中與冬奧會需求進(jìn)一步深度結(jié)合，打造一條充滿“智慧”的高速公路
