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政策·技术·实践 | 2023中国高速公路信息化回眸
作者:管理员    发布于:2024-01-17 16:46:40    文字:【】【】【
摘要:回顾过去的一年,《中国交通信息化》从政策规范、技术应用、建设实践三个角度梳理了2023年中国高速公路信息化的发展情况。

一、盘  点

2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,是三年新冠疫情防控转段后经济恢复发展的一年。这一年,《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》等计划规范推动交通强国建设稳步进行;这一年,技术与交通进一步深度融合,交通大模型”“高精度数字底图等受到越来越多的关注;这一年,智慧高速在冷静中推进,智慧收费站建设热度不减……回顾过去的一年,《中国交通信息化》从政策规范、技术应用、建设实践三个角度梳理了2023年中国高速公路信息化的发展情况。

二、政策规范

2023年,加快建设交通强国的具体工作扎实推进,五部门联合印发《加快建设交通强国五年行动计划(2023-2027年)》;智慧公路建设转入冷静思考与总结提升阶段,多省市陆续出台智慧高速建设指南与分级规范。

2023年3月,交通运输部、国家铁路局、中国民用航空局、国家邮政局、中国国家铁路集团有限公司联合印发《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》(简称《行动计划》)。《行动计划》认真贯彻落实党的二十大战略部署,与“两个纲要”重点任务相结合,提出了未来五年加快建设交通强国的行动目标和行动任务,是指导加快建设交通强国的重要文件。

——《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》

2023年9月,交通运输部印发《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》(简称《意见》)。结合《交通强国建设纲要》《加快建设交通强国五年行动计划(2023—2027年)》有关部署,《意见》提出了2027年和2035年的目标,分期实现公路全生命期“一套模型、一套数据”,深度应用数字化技术提升质量和效率,降低运行成本。业内人士表示,这是推动公路建设、管理、养护、运营、服务全业务流程数字化转型的纲领性文件,同时,更是一项系统工程和长期工作。 

——《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》

10月8日,交通运输部发布《公路工程设施支持自动驾驶技术指南》(JTG/T 2430—2023),作为公路工程推荐性行业标准,2023年12月1日起施行。该指南包括11章和2个附录,规定了公路工程设施支持自动驾驶的技术要求。第1~3章分别为总则、术语和符号、基本规定,第4~11章分别对公路工程设施中的自动驾驶云控平台、交通感知设施、交通控制与诱导设施、通信设施、定位设施、路侧计算设施、供配电设施和网络安全设施提出了技术要求,附录A和附录B分别给出了公路工程设施支持自动驾驶的典型应用场景配置示例和典型车路通信应用场景说明。 

——《公路工程设施支持自动驾驶技术指南》

2023年2月贵州省交通运输厅发布《贵州省智慧高速公路建设指南(试行)》,以构建数字型、安全型、高效型、协同型、低碳型智慧高速公路网为总体目标,打造“三级中心、四层架构、四大中台、八类应用”的智慧高速公路体系,为贵州省智慧高速公路网建设提供技术指导。

——《贵州省智慧高速公路建设指南(试行)》

2023年6月,江苏发布全国首个面向普通公路的《智慧公路车路协同路侧设施建设及应用技术指南》,将引导和规范江苏省普通国省道智慧公路车路协同建设与高效应用,为推动公路高质量发展提供技术支撑,为未来智慧公路车路协同建设提供范本。

——江苏省《智慧公路车路协同路侧设施建设及应用技术指南》

2023年7月浙江省《智慧高速公路 等级划分规范》(DB33/T 1307-2023)发布,规定了智慧高速公路等级的划分原则、划分依据和划分要求,对智慧高速进行标准化分级,有助于对智慧高速的相关概念进行科学梳理和分类,有助于智慧高速各子系统及相关组件的模块化、标准化、批量化生产,从而加速智慧高速的落地化进程。

——浙江省《智慧高速公路 等级划分规范》

2023年11月,广东省交通运输厅发布《广东省普通国省道智慧公路建设指南(试行)》,该指南提出了1个感知传输网络体系、3级数字公路云平台和N类应用场景的“1+3+N”普通国省道智慧公路体系。该指南规定了普通国省道智慧公路建设的总体架构、通用技术要求、数字公路云平台、智慧建设、智慧运管、智慧养护、智慧服务的要求。

——《广东省普通国省道智慧公路建设指南(试行)》

2023年7月,云南省交通运输厅组织编制了《云南省高速公路收费站联网收费智慧化标准化提升指南》,其中,对于收费站建设,就站级建设、车道建设、人员配备等三个方面的内容作了一般规定,明确收费站建设的整体布局要求。对于智慧标准化收费站系统,就智慧化标准化收费站系统的总体设计、系统功能及性能、系统工程界面、数据接口标准等四个方面的内容作了一般规定,明确系统的设计要求。

——《云南省高速公路收费站联网收费智慧化标准化提升指南》

2023年12月,浙江省地方标准《智慧高速公路 隧道运行管控系统建设技术要求》(DB33/T 1349—2023)发布,并将于2024年1月15日实施。该标准规定了智慧高速公路隧道运行管控系统建设的基本规定、系统构成、系统功能、系统性能、系统设施和系统安全。标准适用于新建、改扩建高速公路和既有高速公路智慧化改造的隧道运行管控系统建设。

——浙江省《智慧高速公路 隧道运行管控系统建设技术要求》

三、技术应用

当前我国正在由交通大国迈向交通强国,智能化是交通运输高质量发展的重要方向,技术创新与应用则为交通高质量发展注入了新动力,“交通大模型”“高精度数字底图”“数字孪生”等受到越来越多的关注。 

(一)交通大模型

2023年,AI大模型浪潮汹涌而来,对交通行业的影响广泛而深刻。大型互联网公司、科技公司、传统智慧交通企业、高校等陆续发布各自大模型:2023年3月,百度发布知识增强大语言模型文心一言,9月百度以交通大模型为核心正式发布ACE智能交通引擎3.0;4月阿里云发布AI大模型“通义千问”;7月北京交通大学联合中国计算机学会智慧交通分会与足智多模公司等正式发布、开源了自主研发的综合交通大模型——TransGPT・致远;9月腾讯混元大模型正式亮相并宣布通过腾讯云对外开放;2023年末北京航空航天大学智能交通技术与系统教育部重点实验室正式发布了大语言模型(LLM)与交通行业智慧深度结合的最新产品---TrafficGPT……

相关研究表明,目前交通大模型的数量尚少,且多为试点应用阶段。大模型的典型应用场景为人机交互及各类报告生成,除此之外大模型在交通感知、事件检测等场景开始尝试应用。不过,当前背景下,大模型通用和垂直,谁是未来?交通行业大模型如何构建?又应如何落地?交通行业大模型训练过程中的数据安全问题如何解决?这一系列问题仍在探讨与探索中……

(二)ETC拓展应用

高速ETC的普及和应用推动了智能交通的发展,为出行者带来了更加便捷高效的出行体验。2023年,ETC产品形态和功能不断丰富,ETC从一个简单的通行费支付介质变成综合性服务终端,ETC产品应用范围已逐步扩展到城市交通、停车场、加油站等场景,为公众提供更多样的服务。

比如,2023年,创新发展ETC系统平台,在一张网运行的基础上打造一体化服务体系,成为行业发展的新目标。其中,开展ETC门架综合应用建设,利用ETC门架系统开展交通事件检测、路网态势感知、ETC终端服务等,通过ETC门架系统承载更多应用场景和服务。隧道入出口和区间断面增设ETC检测天线,与现有隧道系统融合,进行隧道流量监测和隧道内车辆定位实现分流诱导、车道提示、对向提醒等功能,服务隧道管理、事故灾害处置、应急管理等。

比如,基于ETC的车路协同,实现路与车的对话。基于ETC的车路协同建立在已经具备良好的基础设施和用户基础的前提条件上,目前只需对既有ETC门架系统及ETC天线进行软件升级,精准触达ETC用户,从而提升司乘人员安全出行体验。

(三)高精度数字底图

高精度数字底图项目搭建基于地图的数字底座,建设目标是以全省高精度地图数据为基础,结合行业数据,构建一个基于业务数据和空间计算能力的赋能平台。2003年7月,广东交通集团与百度联合发布“高精度数字底图”。此次发布的高精度数字底图,是全国首家省级超万公里高速公路高精度地图“数字底座”,可为高速公路建设、管理、养护、运营、服务等提供统一的地图和数据服务能力,提高高速公路运营管理效率。 

(四)数字孪生

2023年以来,基于数字孪生技术的交通应用场景层出不穷,数字孪生正迈向产业应用的深水区。例如,宁芜高速“改扩建+智慧高速”项目综合运用BIM、GIS、数字孪生等技术,构建智慧感知、智慧赋能、智慧管理、智慧应用、智慧交互“五智一体”的智慧高速架构,通过孪生数字沙盘还原真实场景,达到更精准感知、更高效决策、更精细管控、更便捷服务。例如,广东省首个数字孪生智慧隧道平台于深圳南山区塘朗山隧道开展试点应用,该平台将城市维度整体路网、周边环境、塘朗山隧道及附属设施进行三维数字孪生管理,通过隧道设备设施数字化运维、重点车辆管控、自动应急处置、结构安全监测等几大核心应用。 

(五)信创+交通

“信创”作为国家战略的地位,未来五年将迎来“大信创”发展的关键时期。自1996年单点收费阶段到目前自由流收费的演变过程中,安全问题和自主可控问题一直是高速公路收费系统建设和运营的关键难点。在愈加复杂的国际形势和安全形势下,高速公路收费系统的可信安全已经成为行业未来的重要发展趋势。2023年,“基于飞腾CPU的国产化收费系统”首次在全路段高速公路——陕西西镇高速公路投入使用,打造了全国高速公路收费系统国产化改造及智慧公路建设的新标杆。应用于陕西西镇高速公路的国产化收费系统的虚拟化服务器集群、加速节点服务器、IP化车道控制器、车道工控机、远控座席系统,均采用飞腾腾云S2500和飞腾腾锐D2000两款产品作为算力支撑,实现了关键技术与核心设备的自主可控。目前,该系统已在陕西西镇高速正式上线运行,涵盖营盘、柞水、镇安、塔云山、小河等收费站。

四、建设实践

在实践探索方面,多地积极推动交通高质量发展,智慧高速在冷静中稳步推进,各具特色的智慧收费站建设陆续“上新”,智慧隧道建设热度不断延续。 

(一)智慧高速

山东——济青中线济潍段。2023年9月,由山东高速集团投资建设的济青中线济南至潍坊段正式通车,据悉这是我国建成的首条零碳智慧高速公路——即通过减排、清除等措施,运营期内直接、间接碳排放可达到“净零”标准。

天津——津蓟智慧高速。2023年9月,天津市首条智慧高速——津蓟智慧高速已完成改造。针对节假日拥堵、交通事故频发等问题,天津高速集团定制化开展智慧高速场景建设,建设了集监测、管控、服务、管理于一体的项目级智慧高速公路运行管理系统,支持3大类9项智慧应用落地,实现全路段快速通行、全天候安全保障、全过程智慧养管。

江苏——全息感知智慧高速公路测试路段。2023年10月,全国首条满足车路协同式自动驾驶等级的全息感知智慧高速公路测试路段在苏州相城投使用。建设完成的项目覆盖苏州交投集团所属绕城公司管辖的苏台高速S17(黄埭互通-湘城枢纽)、沪宜高速S48(湘城枢纽-阳澄湖北互通),双向合计56公里,在该项目所属的全息感知路段智能网联车可开展L4级别的自动驾驶场景测试,即驾驶由机器接管全部操作,人不需要对所有的系统请求作出回应。

安徽——宁芜高速。2023年12月29日,G4211南京至芜湖高速公路皖苏界至芜湖枢纽段改扩建及智慧高速项目建成通车。作为安徽省首条交通强国智慧高速试点项目,宁芜高速改扩建项目统筹考虑智能化技术和传统机电、主体工程的融合,构建智慧感知、智慧赋能、智慧管理、智慧应用、智慧交互“五智一体”的智慧高速架构,实现主动式安全预警、伴随式信息服务、准全天候安全通行、可视化智能管控。

宁夏——海原至平川(宁甘界)高速公路。2023年12月,S50海原至平川(宁甘界)高速公路正式建成通车。宁夏交通投资集团围绕“碳达峰”和“碳中和”目标,在项目建设中率先引入“数字化项目管理平台”和高速公路智慧能源管理服务等平台系统,完成沿线“分布式光伏+储能+充电桩”一体化布局,开展智慧+服务、智慧+收费、智慧+管控,实现高速公路建设和运营智慧化绿色化。 

(二)智慧收费站

浙江——数智云边智能收费站。2023年2月,浙江省杭金衢高速浦江收费站正式投用,该收费站采用ETC不停车收费、全车型自助交费和全车型自助发卡等技术设备,辅以匝道自由流车辆交互系统、单兵收费PAD和“智在亭”综合智慧服务亭等,打造出全新的数智云边智能收费站。

湖北——准自由流收费站与“无人值守+智慧云舱”高速公路收费站。2023年4月,湖北省鄂州花湖机场收费站准自由流收费系统顺利通过验收,鄂州花湖机场收费站准自由流收费系统为全省范围内首次落地使用,标志着传统收费模式的突破,有效提升了收费站通行效率。2023年6月,京珠运营公司福星收费站实现了“司乘通行自助、特情远程协助、车道无人值守、集中车道管控”的“自助+智慧”收费场景,标志着湖北首个“无人值守+智慧云舱”高速公路收费站实车测试成功。

陕西——整站式无人收费站。2023年6月,陕西省整站式无人收费站在西安咸阳国际机场专用高速公路机场收费站正式启用,除自助缴费功能外,机场收费站利用大数据、5G、云计算等技术手段,集“站前预交易+机器人智能收费”创新应用于一体。安徽——准自由流无人智慧收费站。2023年6月,安徽沪渝高速宣城西准自由流无人智慧收费站正式投入运营,匝道自由流预交易门架、自动发卡机、自助缴费机、皖美智行亭等全新的智慧化设备整站应用,标志着“准自由流+云收费”无人智慧收费新模式在该站全面上线。

山东——全感知智慧云收费站。2023年7月,山东首个全感知智慧云收费站投入使用,淄博西智慧云收费站通过容器化、虚拟化应用部署,首先实现数据上云、服务上云、业务上云,为无人收费站奠定扎实基础,支撑实现高速自由流。

河北——全场景全覆盖智慧收费站。2023年12月,河北省首个全场景全覆盖的智慧收费站——京石高速保定收费站正式开通。该收费站首例应用了ETC匝道预交易、分车道多级诱导、自研定制化机器人、数字孪生广场和智慧云舱等多项智慧化、数字化新技术。 

(三)智慧隧道

在浙江,浙江省首个数字孪生隧道试点项目在杭金衢高速新岭隧道完成建设,并上线投入使用,新岭隧道数字孪生全息感知平台是一套将高精地图和三维模型相结合的可视化应用系统,将交通实景和事件信息在系统上进行数字重构,提供与真实场景时空基准一致的数字化映射。

在山东,济潍高速盘顶山隧道是山东省内高速公路第一长隧,得益于诸多“黑科技”的加持实现了不降速通行。该隧道进出口均设置减光棚洞,分梯次降低隧道洞口附近区域的光照亮度,降低驾驶员在高速行车进入隧道后因为光线改变引发的“黑白洞效应”。

在广东,广东省首个数字孪生智慧隧道平台在深圳市南山区塘朗山隧道开展试点应用。该平台主要运用了物联网、人工智能、大数据等技术,将城市维度整体路网、周边环境、塘朗山隧道及附属设施进行三维数字孪生管理,拥有隧道设备设施数字化运维、重点车辆管控、自动应急处置、结构安全监测等几大核心应用。

在贵州,作为贵州省内第一长隧道,桐梓隧道首次创建了世界上最长隧道群的智能安全预警管控体系,提出了“云、网、边、端”的技术体系架构,建立了数字孪生、“两客一危”动态监测、车辆超温检测、应急预警、超长隧道群+相关路段的联动救援、智慧消防等智能安全预警管控体系,支撑了超长隧道群智慧化管控平台的开发,实现了超长隧道群的安全管控效率的提升和控制的精准化。

总体而言,2023年高速公路信息化建设与发展还有很多丰富的层面和特点,记者仅从自己的角度进行了梳理,不免挂一漏万。未来高速公路信息化行业将进一步强化创新驱动,通过数字化为传统交通产业提效能、扩功能、增动能,努力实现交通强国美好图景。


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