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“新基建”主要是指發(fā)力于科技端的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與“傳統(tǒng)基建”的鐵路、公路、橋梁、水利工程等大建筑的概念不同，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有兼顧“穩(wěn)增長(zhǎng)”和“促創(chuàng)新”的雙重任務(wù)。對(duì)于“新基建”在高速公路系統(tǒng)中的應(yīng)用，筆者結(jié)合齊魯交通發(fā)展集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱“齊魯交通”）高速公路管養(yǎng)現(xiàn)狀、信息化水平，以及未來發(fā)展方向，提出了9個(gè)方面的建設(shè)內(nèi)容，并分析了各項(xiàng)新技術(shù)在高速公路建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用路徑。

基于大數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)管系統(tǒng)

當(dāng)前，齊魯交通所轄3580公里高速公路，管理手段大部分是以人工調(diào)度為主，以傳統(tǒng)攝像機(jī)識(shí)別為輔，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)程度不高，缺少對(duì)數(shù)據(jù)的深層次挖掘，可視化程度差。對(duì)路網(wǎng)管理、應(yīng)急決策的支撐不足，側(cè)重于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)處理，智能化水平不高。

新型高速公路的綜合運(yùn)管系統(tǒng)，將建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的云計(jì)算基礎(chǔ)資源層，實(shí)時(shí)采集車流、客流信息，并接入各類感知數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，建立分布式云控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高速公路場(chǎng)景中人、車、路數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用，助力路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的分析、預(yù)警、態(tài)勢(shì)推演等管理業(yè)務(wù)。

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)信息可視化的動(dòng)態(tài)展示和司乘人員需求響應(yīng)的及時(shí)反饋，確保收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、各級(jí)監(jiān)控中心形成整體系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速公路原有信息系統(tǒng)的顛覆革新，建設(shè)時(shí)需預(yù)埋管線，增設(shè)“無縫視頻監(jiān)控系統(tǒng)+重點(diǎn)車輛監(jiān)測(cè)卡口+一體化設(shè)備+交通流檢測(cè)+無人機(jī)監(jiān)測(cè)+移動(dòng)終端信令采集+救援車輛衛(wèi)星定位”等主要設(shè)備。

承載式路面光伏技術(shù)

承載式路面光伏技術(shù)，將符合車輛通行條件的光伏發(fā)電元件直接鋪設(shè)在路面上，實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電及電熱轉(zhuǎn)換，同步融化路面積雪。不必額外占用土地，且能為沿線城市和居民提供優(yōu)質(zhì)的清潔能源。未來，通過與電動(dòng)汽車技術(shù)的銜接，實(shí)現(xiàn)車輛移動(dòng)充電，遍布全國(guó)的高速公路網(wǎng)將會(huì)變成一個(gè)流動(dòng)的太陽能“充電寶”。

分布式云控平臺(tái)示意圖

以山東省高速公路為例，總面積2600多萬平方米的緊急停車道，鋪設(shè)路面光伏設(shè)備后年發(fā)電量將達(dá)62.17億度，發(fā)電效益60.93億元，年減排二氧化碳620萬噸，減排效益18.6億元，直接效益達(dá)79.5億元。

現(xiàn)代商業(yè)綜合體服務(wù)區(qū)的建設(shè)

現(xiàn)代商業(yè)綜合體服務(wù)區(qū)的建設(shè)以“服務(wù)區(qū)+現(xiàn)代商業(yè)”的理念為主線，打造業(yè)態(tài)豐富、品牌高端、特色突出、環(huán)境優(yōu)美的服務(wù)區(qū)商業(yè)綜合體。其中，包括打開后門引入客運(yùn)接駁站，建設(shè)“前店后倉”的智慧物流倉儲(chǔ)，建設(shè)“光伏車棚+充電樁”的綠色能源自給系統(tǒng)等。

齊魯交通所轄長(zhǎng)清服務(wù)區(qū)于2018年10月正式開業(yè)，它是我國(guó)首家按照現(xiàn)代商業(yè)綜合體標(biāo)準(zhǔn)打造的高端服務(wù)區(qū)，代表了山東省高速系統(tǒng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換和服務(wù)區(qū)提升改造的最新成果，開啟了全國(guó)高速公路服務(wù)區(qū)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的新時(shí)代。區(qū)域生活館進(jìn)入高速服務(wù)區(qū)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。館內(nèi)以時(shí)尚創(chuàng)意為主，包括創(chuàng)意家居、生活百貨、健康美容、數(shù)碼配件、休閑食品、季節(jié)性產(chǎn)品等10大類，同時(shí)還引入了全國(guó)高速公路首家科技體驗(yàn)館，包含智能機(jī)器人、無人機(jī)及智能家居系列用品。

新型不減速高速公路隧道技術(shù)

傳統(tǒng)高速公路隧道的通行效率低，存在側(cè)壁效應(yīng)和黑白洞效應(yīng)，全國(guó)普遍存在“逢隧必降速”現(xiàn)象，通行限速從每小時(shí)120公里降到90公里。

新型高速公路隧道可采用工程學(xué)、心理學(xué)、車輛軌跡學(xué)等技術(shù)，通過優(yōu)化洞口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公路隧道洞口進(jìn)出斷面過渡及洞身尺寸的最佳匹配方案，以最大程度降低“側(cè)壁效應(yīng)”。此外，采用光變?cè)恚€可增加現(xiàn)代補(bǔ)光照明設(shè)施，消除進(jìn)出口“黑白洞效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)車輛在通過隧道時(shí)不減速高效通行。

集成監(jiān)控、LTE-V基站的智能照明系統(tǒng)

基于泛在高效的無線通信網(wǎng)絡(luò)，綜合一鍵報(bào)警、一鍵救援、集成監(jiān)控、路側(cè)信號(hào)基站等多種功能，建設(shè)高速公路智能照明系統(tǒng)，為車、路、人動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互提供保障，實(shí)現(xiàn)資源的高效使用。

自由流無感支付收費(fèi)系統(tǒng)

當(dāng)前高速公路收費(fèi)站都需要停車取卡或付費(fèi)，通行效率低下，高峰期收費(fèi)站排隊(duì)現(xiàn)象依然嚴(yán)峻。自由流無感支付收費(fèi)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無站自由通行，無感自動(dòng)結(jié)算。高速公路無任何類似收費(fèi)站的物理隔離設(shè)施，車輛自由流行駛，全自動(dòng)電子收費(fèi)，大大提高通行效率。

基于大數(shù)據(jù)的高速公路綜合運(yùn)管系統(tǒng)

高精準(zhǔn)傳感器的應(yīng)用

高速公路的路面、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)設(shè)施在車輛荷載的反復(fù)作用下，都存在一定的疲勞磨損，應(yīng)力、應(yīng)變會(huì)發(fā)生變化，而這種變化能夠較好反映結(jié)構(gòu)物的健康狀況。傳統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變及撓度等指標(biāo)都是通過后期的雷達(dá)微波檢測(cè)，檢測(cè)效率低、精度差，耗費(fèi)人力、物力。

新型高速公路在建設(shè)時(shí)提前植入高精準(zhǔn)傳感器，特別是在高速公路易損路面的基層、特大橋梁的橋墩和梁板、隧道周邊的襯砌，可將應(yīng)力、應(yīng)變及撓度等指標(biāo)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、實(shí)時(shí)回傳，實(shí)現(xiàn)高速公路的精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)和高效安全管控。

北斗導(dǎo)航高精度地面差分技術(shù)應(yīng)用

隨著山東路網(wǎng)逐步延伸至中部山區(qū)，沿線地質(zhì)條件也更加復(fù)雜，六、七級(jí)深挖路塹高邊坡不斷出現(xiàn)，并多次刷新歷史邊坡高度紀(jì)錄。然而，山東高速公路的高邊坡大多只進(jìn)行簡(jiǎn)單的加固處理，并未實(shí)施可靠的監(jiān)測(cè)預(yù)警措施，存在嚴(yán)重的安全隱患。

建設(shè)基于北斗導(dǎo)航的CORS系統(tǒng)，搭建高精度定位平臺(tái)，通過地面差分基站的數(shù)據(jù)采集，可解決高速公路滑坡等，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的提前預(yù)警。

基于5G的車路協(xié)同系統(tǒng)

在新型高速公路建設(shè)過程中，以5G、LTE-V為核心的通信技術(shù)是車路協(xié)同和自動(dòng)駕駛的必要條件。通過5G技術(shù)的高速信息傳輸，實(shí)現(xiàn)車輛、道路設(shè)施、行人、網(wǎng)絡(luò)之間的快速交流和響應(yīng)，發(fā)出和接收車輛位置、速度、狀態(tài)等信息，最后在高速公路封閉系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛的狀態(tài)。