全路段感知、雲控平臺……京臺高速到底有多智慧？
近日，京颱高速泰安至棗莊段雙嚮八車道改擴建項目通車。京颱高速公路泰安至棗莊段項目作為山東交通強國智慧高速公路試點項目，是山東省首條智慧高速公路項目和全國首條“改擴建+智慧高速”項目。這條先行先試的智慧高速，融閤瞭5G、大數據、物聯網、北鬥定位等前沿技術。在夜間、惡劣天氣等不利條件下自動開啓行車誘導，對危險路段、施工區進行超視距道路預警，一鍵聯動多方報警、橋梁自動融冰除雪……諸多智慧化場景逐一展現，不僅讓“老路”獲新生，更為人民提供瞭更加美好的齣行體驗。項目按照“全國領先、遠近結閤、適度超前、先進適用”的建設原則和“全路段感知、全過程管控、全天候通行”的建設定位，通過先進技術集成創新應用、先行先試，建成瞭全國首個具有獨立自主知識産權的“集團級”智慧高速雲控平颱、全國裏程最長的開放式車路協同試驗路段和全國首條全嚮/定嚮毫米波雷達融閤路段，為全國智慧高速公路建設貢獻瞭“山東經驗”和“山東方案”。京颱改擴建智慧高速為駕駛員設置的防疲勞光幕。據介紹，由於京颱高速貨車多，貨車駕駛員又容易疲勞駕駛，所以選擇在不影響駕駛員視綫的前提下在來車方嚮上空形成激光光幕，激光光幕通過夜間自動常開形式發射綠色射綫對雙嚮車流進行防疲勞提醒，保證亮度的同時對視覺起到一定的衝擊作用。雨霧冰雪等天氣下安全行車也是京颱智慧高速的考驗之一。為瞭提供“全天候通行”條件，京颱智慧高速集成應用瞭主動發光標誌、雨夜標綫、霧區智能誘導、融冰除雪等設施設備，提高道路輪廓可視性，采用雷達感知手段實現路域範圍內“雨雪冰霧”等天氣下的狀態感知、安全預警、融冰除雪及行車誘導全鏈條保障。不難看齣，在京颱改擴建智慧高速，安全是首位要素。“作為改擴建工程，曆史經驗為智慧化改造提供瞭數據支撐。結閤這些數據和特點，改擴建之初，我們就確定瞭‘安全、綠色、智慧、高效’的建設目標。”京颱高速泰棗段項目辦主任呂新建錶示，京颱高速交通流量大、貨車占比高、氣象環境復雜、交通安全齣行服務需求高，為滿足安全、擁堵、決策管理需求，改擴建+智慧化改造確定瞭全路段感知的保障手段，通過識彆問題，再通過智慧化手段誘導解決，整個過程就像會說話一樣，通過各種智慧化提醒，給安全齣行帶來參考。除瞭行在路上的“全感知”，京颱智慧高速的服務區也在用自己的智慧為車主提供方便。在寜陽服務區，通過智能停車誘導屏、百度提供的車位導航指引，車輛可進入空閑停車區。而服務區入口的ETC天綫則會通過識彆車輛及用戶信息，分析車輛近期通行數據，為用戶提供餐飲、購物、洗車等多種個性化優惠服務，並支持ETC用戶洗車、加油等無感支付。
高端、豐富的外場設施也是京颱智慧高速的一大亮點。監控攝像機、無人機、毫米波雷達、激光雷達、北鬥差分基準站、智慧路樁、智慧道釘、信息發布屏……70餘種涵蓋感知、監測、誘導、發布等功能的外場設施，在方便司乘人員的同時，也為高速公路管理人員帶來瞭極大的方便。這其中，182處視頻監控設備、15套全嚮毫米波雷達、287套定嚮毫米波雷達、33套激光雷達，這些設備可即時準確收集路況信息，為高效齣行提供技術支持。普通視頻監控具有受光照影響大、有效距離不足100米、實時性不足的缺點，應用瞭毫米波雷達、激光雷達可有效規避這些不足，不受雨雪霧天等環境影響，有效感知距離提高到350米，實時感知可精確到0.1秒。當所有前端信息收集完成輸入“大腦”後，“大腦”開始對數據進行匯聚處理，從而對京颱高速整體運行態勢和所發生事件做到精準研判，為安全管控提供數據支撐，促進各方管理人員的高效聯動，提高瞭通行效率，降低安全事故風險。在京颱智慧高速調度中心，雲控平颱“智慧大腦”飛速運轉。“以往高速公路發生異常事件，容易造成道路堵塞等問題。而在京颱智慧高速，司乘人員發布一鍵報警、一鍵救援信息，通過‘大腦’收集傳遞信息，實現交警、路政、醫院、消防等單位多方聯動，為應急調度人員和現場處置人員提供精確的現場情況，也為齣行者提供更加高效快捷的道路救援服務。”值得一提的是，京颱改擴建智慧高速的“智慧大腦”，並非僅服務於這一條高速公路，未來，山東高速集團所轄的智慧高速公路都將被這個“智慧大腦”所管理。據介紹，隨著智慧高速的建設開展，交通信息化將逐步從外場建設為主轉嚮以數據應用為主，“一張網”運營趨勢將進一步加強。為從全路網的視角統籌路段和全網的關係，加強省域級智慧高速頂層規劃設計，京颱改擴建智慧高速為山東省智慧高速建立瞭省域級綜閤管理數字底座，支撐後續智慧高速智能交通引擎的迭代升級。項目建設過程中還取得瞭基於數字化的綠色建造關鍵技術、基於全息感知管控的全時通行保障技術、高精度軌跡追蹤技術等一批科技成果，為智慧高速新型應用的進一步推廣奠定瞭技術基礎。在京颱改擴建智慧高速，“綠色”發展理念貫穿始終。秉承生態優先的建設理念，京颱高速在施工之初就齣颱瞭各項環保措施，鑽渣迴收、場站全封閉、平交道口及上下坡道硬化、機械設備濕法作業、施工區域灑水降塵、環境監控、泉山挖方邊坡及時復綠等措施，達到瞭“將京颱高速輕輕放進大自然”的效果。針對舊橋梁闆再利用問題，項目開展瞭改擴建既有闆梁橋利用、新舊拼寬梁橋抗裂與抗震性能提升等技術研究，全綫舊橋梁闆保留1.2萬餘片，節約資金近10億元;為實現老路銑刨料再利用，項目研究瞭高性能瀝青路麵材料再生利用成套技術，提齣全厚式再生路麵結構設計理論，采用大摻量 RAP 瀝青路麵冷再生、溫再生技術，實現瀝青銑刨迴收率 100%，路麵再生利用率達70%以上。以構建綠色低碳高速公路為目標，寜陽服務區安裝瞭光伏車棚等光伏發電係統，年光伏發電能力110萬度，用清潔能源替代的方式，減少碳排放量。目前，這些光伏電闆産生的電能優先提供場區照明設施使用，過程完全綠色無碳，服務區東、西區充電樁為新能源車提供充電服務，有效減少車用汽柴油消耗，以上措施每年實現碳中和約863噸，為“碳中和”目標做齣不可或缺的貢獻。服務區的智能一體化汙水處理和中水迴用係統，也已實現對汙水處理和中水迴用的智能遠程監控，結閤當地氣候條件進行景觀提升，打造三季開花、四季常青、低碳節能的綠色示範項目，有效提高資源利用效率。在冰雪壓地的高速公路上行駛，你一定暢想過這樣的場景：打開控製開關，路側的噴淋係統就開始作業，通過給路麵噴灑融雪劑，路麵的冰雪自動融化。而這在京颱改擴建智慧高速已經實現。在京颱高速跨京杭大運河特大橋等6座特大橋，共7.02公裏橋梁上，就安裝瞭這樣的係統。一旦檢測到路麵積雪或結冰，傳感係統會自動做齣智能判斷，自動啓動噴淋係統噴灑融雪劑，確保行車安全。在完善的多源數據感知設備和龐大的雲數據處理中心的雙重加持下，京颱高速滿莊收費站至賢村水庫特大橋單側20公裏開放式車路協同試驗段，是京颱智慧高速的點睛之筆，而這也是目前全國裏程最長的開放式車路協同試驗路段。車路協同，即車、路、人之間的信息交互。通過沿途安裝的毫米波雷達、高清攝像機、激光雷達、路側通信單元等路側感知、通信設備，能夠將道路交通信息反饋到車載終端中，同時將車輛信息反饋給路側係統，通過互相交互，實現輔助駕駛行為。這一試驗段被工信部列入“車聯網先導應用環境構建及場景測試驗證平颱”項目，通過路側可變信息標識、高德、百度導航和車載設備，實現瞭對各類車輛的齣行服務。貨車編組被工業界認為是最有商業前景的應用領域。山東高速還與中國重汽聯閤開展瞭車路通信交互技術驗證，實現瞭路側交通信息與車輛控製係統的互通，驗證瞭相關技術方案的可行性。山東的路、山東的車一起為智慧交通産業發展做齣瞭貢獻。目前，京颱改擴建智慧高速已完成車路協同條件下的單車自動駕駛及重載車隊編隊行駛的實車測試。“智慧的路，聰明的車，再配上高效的雲、可靠的網，‘人、車、路、網、雲’深度融閤、高效協同，這就是高速公路未來的趨勢。”長安大學副校長趙祥模教授說，“在全行業智慧高速建設無標準依托、無經驗遵循、無成熟先例的現實情況下，項目立足先行先試，以網聯、融閤、突破為特色給齣瞭智慧高速的山東方案和實踐驗證，為後續智慧高速建設探索瞭應用路徑、積纍瞭工程經驗，為行業發展和交通強國建設貢獻瞭‘山東經驗’。”
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