摘 ? ?要：東北振興是黨中央、國務(wù)院做出的重要戰(zhàn)略部署。2018年9月，習(xí)近平總書記在遼寧考察時(shí)和在深入推進(jìn)東北振興座談會上發(fā)表重要講話，明確提出了“東北老工業(yè)基地要加快全面振興、全方位振興”的新的更高要求。遼寧作為我國重要的交通運(yùn)輸裝備制造基地，汽車生產(chǎn)基地，責(zé)無旁貸地肩負(fù)起東北全面全方位振興和加快建設(shè)制造強(qiáng)國主力軍的重任。依托華晨寶馬、通用北盛等汽車主機(jī)廠，自動(dòng)駕駛技術(shù)、新能源汽車技術(shù)正在引領(lǐng)下一階段汽車行業(yè)的發(fā)展。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，以5G通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，服務(wù)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的智能公路，是新基建行業(yè)的重中之重。

關(guān)鍵詞：智慧公路;系統(tǒng)采集;網(wǎng)絡(luò)

1 ? 項(xiàng)目意義和背景

交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、服務(wù)性行業(yè)，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要保障，交通運(yùn)輸行業(yè)亟待產(chǎn)業(yè)升級。交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、服務(wù)性行業(yè)，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要保障。當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期是交通運(yùn)輸行業(yè)貫徹落實(shí)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享發(fā)展理念，促進(jìn)交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，推進(jìn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的重要時(shí)期。黨的十九大報(bào)告明確提出了“交通強(qiáng)國”的戰(zhàn)略目標(biāo)，綜合交通、智慧交通、綠色交通和平安交通建設(shè)向縱深推進(jìn)?！哆|寧省“十三五”綜合交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃》提出“要建設(shè)現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系”;“‘十三五期間，全省新增公路1.5萬公里，總里程達(dá)到13.5萬千米;新增國鐵1178km，營業(yè)里程達(dá)到6498公里;新增港口生產(chǎn)性泊位138個(gè)，達(dá)到539個(gè)，其中新增萬噸級以上泊位107個(gè)。改擴(kuò)建沈陽桃仙機(jī)場等4處民航機(jī)場，建設(shè)大連新機(jī)場、桓仁機(jī)場，規(guī)劃建設(shè)康平等15處通用機(jī)場”。要實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，推進(jìn)交通運(yùn)輸現(xiàn)代化、建設(shè)世界交通強(qiáng)國，歸根到底要依靠新技術(shù)的發(fā)展。而智能交通隨著5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)、車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)日益成熟，各大汽車制造商都在攻關(guān)自動(dòng)駕駛技術(shù)，而谷歌、百度等互聯(lián)網(wǎng)巨頭也在布局自動(dòng)駕駛技術(shù)。自動(dòng)駕駛離不開智慧公路，交通運(yùn)輸部辦公廳在2018年發(fā)出通知，決定在北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東等九個(gè)省份加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)，滬杭甬高速公路智能化提升改造也正在進(jìn)行中，計(jì)劃2022年建成三條智慧高速公路。遼寧作為重要的汽車生產(chǎn)大省，交通大省和東北交通樞紐，開始智慧公路建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫。

遼寧省地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)是汽車產(chǎn)業(yè)，沈陽地區(qū)的華晨中華、華晨寶馬、上通北盛、華晨金杯和華晨雷諾金杯五大整車企業(yè)及230多家零部件企業(yè)的發(fā)展水平早已超越長春一汽，沈陽已經(jīng)成為名副其實(shí)的“汽車之城”。充分體現(xiàn)德國工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)的華晨寶馬第三工廠即將建設(shè)，汽車產(chǎn)業(yè)正在向集群化、電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化方向發(fā)展。

2 ?構(gòu)建智慧公路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2.1 ?高精度衛(wèi)星與大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)

智慧公路數(shù)據(jù)中最重要的就是車輛位置數(shù)據(jù)，自動(dòng)駕駛技術(shù)以及智慧公路對車輛位置定位要求精確到厘米，而且而且數(shù)據(jù)的傳輸要求低延遲、大容量。現(xiàn)有的GPS及北斗系統(tǒng)，4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸都無法達(dá)到要求。在位置定位上，對于高速移動(dòng)的汽車，單純依靠衛(wèi)星定位，精確度低，這就要求智能網(wǎng)聯(lián)汽車的定位主要依靠車載設(shè)備，而車載設(shè)備需要在智慧公路全程構(gòu)建大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)。這樣車載設(shè)備信息能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)分享，結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)，給出精確定位。由于智慧公路上，汽車終端數(shù)量大，依靠4G網(wǎng)絡(luò)，容量不夠。這里有兩個(gè)方案，一是依靠5G網(wǎng)絡(luò)的普及，5G網(wǎng)絡(luò)具有高速、低延遲、大容量的特點(diǎn)，非常適合構(gòu)建智慧通路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);二是將WIFI網(wǎng)絡(luò)整體覆蓋到智慧公路上，在道路級其周邊部署大量成本較低的、集成多種傳感器的無線信標(biāo)，結(jié)合車載設(shè)備，對自動(dòng)駕駛車輛進(jìn)行精確定位。

2.2 ?車輛防碰撞系統(tǒng)

傳統(tǒng)的防碰撞系統(tǒng)，采用的是超聲波傳感器，如沃爾沃自動(dòng)剎車系統(tǒng)。特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高。但是超聲波傳感器傳播路徑為直線傳播，無法應(yīng)對復(fù)雜的駕駛情況尤其是突發(fā)情況，自動(dòng)駕駛技術(shù)，需要在車輛上增加視頻采集終端，采用廣角高清晰高靈敏攝像頭，遍布車身四周，做到無死角，實(shí)時(shí)將車身周圍環(huán)境采集下來，結(jié)合測距傳感器的數(shù)據(jù)，根據(jù)自動(dòng)駕駛的算法，采取提前規(guī)避措施。

2.3 ?智慧公路全程監(jiān)控系統(tǒng)

在智慧公路上，要使用具有物聯(lián)網(wǎng)芯片的高清視頻監(jiān)控?cái)z像頭，替換現(xiàn)有的普通攝像頭，密度由現(xiàn)在的2公里一個(gè)攝像頭，縮小為200m，設(shè)置100m一個(gè)攝像頭。采用的嵌入式芯片可以是ESP8266這種低成本的物聯(lián)網(wǎng)通訊芯片。數(shù)據(jù)經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)上傳到云端，經(jīng)由中央計(jì)算機(jī)處理，在分發(fā)到行駛中的自動(dòng)駕駛車輛上，以對整體路況有一個(gè)預(yù)判。

2.4 ?車輛行駛數(shù)據(jù)監(jiān)控

車載傳感器，要對車輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如行車速度、水溫、油溫、汽油含量等。行車狀態(tài)對于車輛是否正常行駛有一個(gè)準(zhǔn)確的判斷，遇到突發(fā)故障的車輛，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)可以及時(shí)處置。

3 ?構(gòu)建人、車、路、環(huán)境一體的智慧網(wǎng)絡(luò)

利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)和理念，建設(shè)一個(gè)覆蓋“人、車、路、環(huán)境”的智慧高速公路網(wǎng)。所有的個(gè)體作為一個(gè)點(diǎn)，通過5G網(wǎng)絡(luò)與中央計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫連接。車載終端的傳感器數(shù)據(jù)、智慧公路監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)，最終經(jīng)由一個(gè)算法，給出最合理的駕駛指令。車載終端計(jì)算機(jī)可以使用嵌入式芯片，如arduino等計(jì)算機(jī)芯片，體積小，運(yùn)算數(shù)度快，可以集成物聯(lián)網(wǎng)通訊模塊，可以連接各項(xiàng)傳感器。

4 ?結(jié)束語

隨著人們對智能化出行方式有著更高的要求，自動(dòng)駕駛技術(shù)也不斷的成熟，自動(dòng)駕駛車輛五年之內(nèi)就會走入我們的生活。國家高度重視新時(shí)代汽車產(chǎn)業(yè)升級，力爭實(shí)現(xiàn)對老牌汽車強(qiáng)國的彎道超車，服務(wù)于自動(dòng)駕駛技術(shù)的智慧公路的改造，是今后交通運(yùn)輸行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要一環(huán)，也是新基建的重要組成。完善智慧公路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以有效的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，幫助自動(dòng)駕駛汽車更好、更安全的行駛，實(shí)現(xiàn)人、車、路、環(huán)境和諧一體，對于安全出行、綠色出行、智能出行有著十分重要的意義。

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作者簡介：

王思宇（1989—）女，遼寧省沈陽市人，沈陽市公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師，研究方向?yàn)榈缆放c橋梁工程。