文 / 黃珂

公路智慧化改造內(nèi)容

公路機電系統(tǒng)可分為通信系統(tǒng)、監(jiān)管系統(tǒng)還有收費系統(tǒng)。對公路進行改造的關(guān)鍵，便是以現(xiàn)有設(shè)施為依托，在充分整合并提升的前提下，加入相應(yīng)軟件系統(tǒng)，以此來達到對公路所具有智慧化水平進行提高的目的。

建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施

根據(jù)智慧公路所提出運行需求可知，在提升改造環(huán)節(jié)，有關(guān)人員應(yīng)對三方面內(nèi)容引起重視：一是對現(xiàn)有供電網(wǎng)、通信網(wǎng)進行擴容。二是新增功能豐富的戶外機柜、路側(cè)立桿還有龍門架。三是對雷達和通信基站等設(shè)施進行合理部署，在恰當位置安裝檢測器及誘導(dǎo)裝置，確保所打造網(wǎng)絡(luò)兼具控制、傳感和誘導(dǎo)等功能。

優(yōu)化交通服務(wù)

改造高速公路期望達成的目標，便是為用戶提供先進且高效的交通服務(wù)，要求有關(guān)人員以云控平臺及現(xiàn)有設(shè)施為基礎(chǔ)，充分利用先進手段及策略，為用戶提供相應(yīng)的服務(wù)，例如，行車預(yù)警，貨車編隊行駛，同時為管理部門快速處理異常情況提供便利。

打造云控平臺

對基礎(chǔ)設(shè)施進行建設(shè)，其主要目的是賦予公路在信息采集方面更為突出的能力，通過新增控制設(shè)備以及誘導(dǎo)設(shè)施的方式，使車輛得到合理誘導(dǎo)及全面管理。要想實現(xiàn)該目標，關(guān)鍵是要盡快完成建設(shè)云控平臺的工作，該平臺主要負責對交通狀況等公路信息進行整合并處理，根據(jù)各層級、各應(yīng)用所具有特點，制定相應(yīng)決策，確保高速公路得到精確且有效的控制。與此同時，該平臺還能夠適配自動駕駛車輛，根據(jù)車輛等級為其協(xié)同運行提供幫助，通過及時切換駕駛模式的方式，將交通事故出現(xiàn)概率降至最低。

公路智慧化改造策略

對公路進行智慧化改造的落腳點是對云控平臺、基礎(chǔ)設(shè)施進行建設(shè)，通過對基礎(chǔ)能力進行提升的方式，使管理部門所提供服務(wù)最大程度滿足用戶需求。鑒于此，在開展智慧化改造相關(guān)工作時，有關(guān)人員應(yīng)將重心落在行車誘導(dǎo)、控制設(shè)施和高精度地圖等方面，通過大力建設(shè)基礎(chǔ)能力的方式，使智慧化改造取得應(yīng)有效果。下文主要以基礎(chǔ)能力為落腳點，圍繞智慧化改造展開了討論，供相關(guān)人員參考：

打造數(shù)字感知系統(tǒng)

該系統(tǒng)的感知對象為人車路環(huán)境，強調(diào)通過為用戶及管理部門提供所需交通信息的方式，實現(xiàn)對高速公路進行數(shù)字化建設(shè)的目標，由此可見，只有盡快完成打造數(shù)字感知系統(tǒng)的工作，才能使公路行車得到精確管控，同時為全方位養(yǎng)護和全過程管理等工作的開展提供支持。

在開發(fā)該系統(tǒng)時，以下內(nèi)容需要引起重視：一是通過路側(cè)攝像機或車載終端，對車輛當前運行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集，包括但不限于異常行為、車輛信息和行駛速度。二是經(jīng)由氣象傳感器以及狀態(tài)檢測器，對路面是否存在結(jié)冰、積水或積雪問題進行檢測，同時對各路段相對濕度、實時溫度和風速進行檢測。三是借助應(yīng)變、裂縫還有溫度傳感器，對感知橋梁道路狀態(tài)的系統(tǒng)進行構(gòu)建，確保橋梁道路狀態(tài)始終處于被監(jiān)管的狀態(tài)，以便于潛在危險因素能夠被及時發(fā)覺并得到處理。

除特殊情況外，有關(guān)人員均應(yīng)將達到以上要求的感知設(shè)備安裝在龍門架、路旁立桿上，所安裝設(shè)備類型以雷達和檢測器為主，確保公路氣象情況、交通情況還有路面情況可得到實時檢測。此外，對公路進行智慧化改造時，有關(guān)人員還應(yīng)做到以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)，根據(jù)需求進行增配增量，通過充分融合新建系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的方式，保證所打造感知系統(tǒng)能夠發(fā)揮出應(yīng)有作用。

建設(shè)精確定位系統(tǒng)

對公路進行智慧化改造所要達成的目標，主要可被歸納為以下四點：一是基于分離管控、車路協(xié)同還有編隊行駛等技術(shù)，對路段進行改造，使各路段具有更為理想的通行效率。二是以多模融合通訊、全息感知為依托，對相應(yīng)的收費模式進行構(gòu)建。三是充分利用車路協(xié)同、精確定位以及輔助駕駛技術(shù)，最大程度降低特殊天氣給車輛行駛造成的不利影響，真正做到全天候通行。四是建立健全調(diào)度系統(tǒng)、云控平臺還有處理系統(tǒng)，為車輛安全行駛提供保障。

要想實現(xiàn)上述目標，關(guān)鍵是要有精確定位系統(tǒng)提供支持。該系統(tǒng)的主要功能視為車輛、路側(cè)設(shè)備和乘客提供導(dǎo)航、定位及授時服務(wù)的系統(tǒng)，例如，根據(jù)自動駕駛車輛所處等級，為其提供定位信息；根據(jù)車輛養(yǎng)護服務(wù)，對其進行精確定位；基于一危兩客車輛，對其運行軌跡進行實時采集。再例如，為自動駕駛車輛提供地圖。智慧公路對各類系統(tǒng)所提出要求，主要是能夠做到長期、穩(wěn)定運行，鑒于此，在開發(fā)定位系統(tǒng)時，有關(guān)人員應(yīng)充分利用我國現(xiàn)有定位系統(tǒng)，將V2X基站作為平臺，對多模定位系統(tǒng)進行建設(shè)，根據(jù)實際需求調(diào)整應(yīng)用系統(tǒng)、處理系統(tǒng)所能提供服務(wù)，確保云控平臺能夠以用戶需求為依據(jù)，為其提供頻率不同、精度不同的服務(wù)，使用戶所具有定位需求得到最大限度的滿足。

構(gòu)建無線通訊網(wǎng)絡(luò)

對公路進行改造時，切記不可過度超前，而是應(yīng)當以非智能汽車、現(xiàn)已得到推廣的自動駕駛汽車為切入點，根據(jù)其所提出控制和服務(wù)需求，制定相應(yīng)的改造方案，確保經(jīng)過改造的公路可盡快投入使用，通過對公路服務(wù)、管控能力進行提高，為群眾提供更加良好的出行環(huán)境，使其所提出多元化、個性化需求得到應(yīng)有滿足。

對公路進行智慧化改造時，為滿足車路同步應(yīng)用、數(shù)字精確感知和行車全程管控等需求，有關(guān)人員應(yīng)對以下工作加以落實：一是沿公路對通訊網(wǎng)絡(luò)進行增配擴容，二是對全覆蓋的多模通訊系統(tǒng)進行構(gòu)建，充分利用現(xiàn)有車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)，基于路側(cè)設(shè)備、通信基站還有車載終端，為乘客及車輛提供相應(yīng)的服務(wù)。這里要注意一點，對無線通訊設(shè)備進行部署時，有關(guān)人員應(yīng)以交通服務(wù)對數(shù)據(jù)體量和類型所提出要求為依據(jù)，對設(shè)備數(shù)量加以確定，在保證傳輸效果達到預(yù)期的前提下，盡量降低設(shè)備安裝密度，提高項目經(jīng)濟性。除此之外，還應(yīng)對相應(yīng)的空間及節(jié)點進行預(yù)留，這樣做的目的主要是確保日后系統(tǒng)升級工作可得到有序開展，并保證基礎(chǔ)設(shè)施可得到重復(fù)使用。

優(yōu)化地圖顯示系統(tǒng)

在提供普通地圖的前提下，對二維地圖、三維地圖進行提供，其中，三維地圖所服務(wù)對象主要為自動駕駛車輛，由其所提供信息主要有護欄高度、路面坡度和前方標志顏色、立桿位置，旨在確保自動駕駛汽車能夠得到全面管理，為其日常行駛的安全性提供保證。另外，對地圖顯示系統(tǒng)進行優(yōu)化，還能夠為管理部門日常工作的開展提供便利，通過引入精細管理模式，使管理交通、養(yǎng)護附屬設(shè)施等工作得到更加高效的開展。

一般來說，制作精確地圖的工作應(yīng)交由專業(yè)單位負責，由技術(shù)人員以路側(cè)設(shè)備、云控平臺和邊緣計算機為載體，分別對地圖數(shù)據(jù)進行部署。地圖數(shù)據(jù)主要分為靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)，其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)分為道路數(shù)據(jù)、車道數(shù)據(jù)還有附屬設(shè)施數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)主要是指交通事故數(shù)據(jù)和路況數(shù)據(jù)。由此可見，要想保證地圖所顯示數(shù)據(jù)具有理想精度，關(guān)鍵是要實時跟進并更新數(shù)據(jù)變化情況，要求有關(guān)人員以感知系統(tǒng)所提供數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，借助邊緣計算機對采集所得數(shù)據(jù)進行處理，隨后，再通過云控平臺及路側(cè)設(shè)備進行準確發(fā)布。

優(yōu)化公路傳統(tǒng)營運模式

項目背景

1.滿足出行需求

隨著生活水平的提高，群眾對出行所提出需求較以往有所增多，僅憑借現(xiàn)有手段對公路進行管理，通常無法取得理想的成果，對營運模式進行優(yōu)化勢在必行。

2.適應(yīng)集中管理

以往管理模式的不足主要體現(xiàn)在三個方面，首先是管理資源相對分散，其次是響應(yīng)滯后，最后是處置效率難以提高。基于智慧平臺對現(xiàn)有資源進行充分整合，同時對處置流程進行再造，不僅能夠使管理效率得到提高，還可起到控制管理成本的效果，使集中管理、區(qū)域管理所提出需求獲得最大程度的滿足。

3.緊跟行業(yè)發(fā)展

受大數(shù)據(jù)爆炸和互聯(lián)網(wǎng)+快速發(fā)展的積極影響，公路閑置資源被盤活，這一改變使公路所具有智慧化水平得到了大幅提升，轉(zhuǎn)變公路管理模式，對實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標具有重大意義。

平臺架構(gòu)設(shè)計

智慧營運平臺分為五個子系統(tǒng)，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)互通，由數(shù)據(jù)庫負責整合并統(tǒng)一存儲。

1.交通管理

該系統(tǒng)所提供功能主要分為兩類，一類是監(jiān)控路況、采集并分析數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)功能，另一類是處理突發(fā)事件、發(fā)布交通誘導(dǎo)以及管理隧道等針對性較強的功能。

2.任務(wù)管理

該系統(tǒng)的作用主要是強化管理中心所具有的督辦職能，一方面可提供應(yīng)急處置、值班管理和計劃管理等功能，另一方面能夠為有關(guān)人員查詢并整理任務(wù)數(shù)據(jù)的工作提供便利。該系統(tǒng)往往由財務(wù)、路政管理、路產(chǎn)養(yǎng)護以及安全管理等功能模塊組成，與公路營運所設(shè)計各項業(yè)務(wù)的重合度較高。

結(jié)論

綜上，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)智慧公路的工作逐漸被提上日程。智慧公路強調(diào)以全天候通行為目標，通過全過程管理與全路段感知相結(jié)合的方式，為用戶帶來更符合其心理預(yù)期的出行體驗。在此背景下，圍繞如何實現(xiàn)公路智慧改造展開討論成為大勢所趨，本文便以此為切入點，結(jié)合建設(shè)智慧公路建設(shè)內(nèi)容，對切實可行的建設(shè)方案及要點進行了說明，希望能為日后相關(guān)工作的開展提供理論依據(jù)。