車(chē)路協(xié)同在京雄

文/圖 劉玲 吳明鋒 韓明 劉福寅 龐峰

京雄高速公路是北京市與雄安新區(qū)連接的重要通道，是雄安新區(qū)“四縱三橫”區(qū)域高速公路網(wǎng)的重要組成部分，建成后將對(duì)完善雄安新區(qū)對(duì)外骨干路網(wǎng)、推動(dòng)京津冀協(xié)同發(fā)展交通一體化進(jìn)程具有重要意義，是一條生態(tài)路、致富路、智慧路、經(jīng)濟(jì)路、樣板路。

新時(shí)代示范性智慧高速

京雄高速（北京段）基于服務(wù)首都北京及雄安新區(qū)兩地交通的功能定位，以“智慧高速”為設(shè)計(jì)理念建立系統(tǒng)體系框架，將傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)提升，構(gòu)建了一套“安全、綠色、便捷、創(chuàng)新、智能”的交通工程體系，實(shí)現(xiàn)了道路的“可視、可測(cè)、可控和可服務(wù)”，全面提升了高速公路通行的安全性、便捷性和市民的體驗(yàn)感。

項(xiàng)目采用“1+1+1+5+9”架構(gòu)設(shè)計(jì)模式，即1套泛在感知體系、1套融合通信系統(tǒng)、1個(gè)數(shù)據(jù)中心、5個(gè)綜合應(yīng)用平臺(tái)、9個(gè)智慧應(yīng)用及服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了管理決策科學(xué)化、路網(wǎng)調(diào)度智能化、出行服務(wù)精細(xì)化、應(yīng)急救援高效化，著力推進(jìn)交通運(yùn)輸“安全、高效、便捷、綠色”發(fā)展，將京雄高速打造成“國(guó)際領(lǐng)先、世界一流”的新時(shí)代示范性智慧高速。

全路段建設(shè)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)

京雄高速（北京段）智慧交通系統(tǒng)總體框架圖

京雄高速（北京段）全線建設(shè)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)，最內(nèi)側(cè)車(chē)道設(shè)置為智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)專(zhuān)用車(chē)道，開(kāi)展中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同及自動(dòng)駕駛試點(diǎn)應(yīng)用研究，近期實(shí)現(xiàn)全路段的車(chē)路協(xié)同，遠(yuǎn)期支持全路段自動(dòng)駕駛。中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可通過(guò)感知、計(jì)算、通信、信息發(fā)布等技術(shù)的一體化融合，實(shí)現(xiàn)“人-車(chē)-路-云”之間高可信的信息交互與智能協(xié)同管控，從而全面提升高速公路的安全、效率、環(huán)境友好性和用戶(hù)體驗(yàn)。同時(shí)，高級(jí)別的中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)提供實(shí)時(shí)、高可靠的環(huán)境感知與控制決策信息，支持自動(dòng)駕駛及群體智能控制。中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)是提高現(xiàn)有高速公路運(yùn)行安全、通行效率與用戶(hù)體驗(yàn)的重要手段，是輔助智能網(wǎng)聯(lián)或自動(dòng)駕駛車(chē)輛安全運(yùn)行的有效載體。

鏈接：

京雄高速公路（北京段）

京雄高速公路（北京段）工程起點(diǎn)為北京五環(huán)路，向西跨越永定河，進(jìn)入房山區(qū)，主要沿京石客專(zhuān)向南，終點(diǎn)至市界與河北段相接，沿線設(shè)置立交和出入口共5個(gè)，預(yù)留立交1個(gè)，路線全長(zhǎng)約27公里，總投資122.12億元。項(xiàng)目全線采用雙向八車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速120公里，標(biāo)準(zhǔn)路基寬度為42米，計(jì)劃于2022年12月31日建成通車(chē)。

京雄高速（北京段）車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)的總體架構(gòu)可分為路側(cè)、車(chē)端、云端。

中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)圖

中國(guó)移動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)云控平臺(tái)

車(chē)端

車(chē)端主要面向網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛和非網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛，網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛主要通過(guò)安裝的智能車(chē)載終端（OBU）PC5接口和4G/5G接口進(jìn)行車(chē)路信息交互，非網(wǎng)聯(lián)車(chē)主要通過(guò)可變信息標(biāo)志、可變限速標(biāo)志、互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航等非網(wǎng)聯(lián)信息發(fā)布方式接收路側(cè)信息。

車(chē)端建設(shè)主要通過(guò)車(chē)輛安裝智能車(chē)載終端（含OBU和觸控顯示終端）實(shí)現(xiàn)。OBU主要用于實(shí)現(xiàn)車(chē)、路、云等各種V2X通信功能，支持LTE-V2X通信技術(shù)，可搭載豐富的V2X應(yīng)用場(chǎng)景?？蔀檩o助駕駛、高級(jí)自動(dòng)駕駛提供中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同應(yīng)用支撐。觸控顯示終端可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

路側(cè)

路側(cè)主要設(shè)置路側(cè)感知、計(jì)算、通信及信息發(fā)布設(shè)備。通過(guò)路側(cè)感知設(shè)備（毫米波雷達(dá)、高清攝像機(jī)、氣象檢測(cè)器等）實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通運(yùn)行狀態(tài)的綜合感知；通過(guò)路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合感知與邊緣節(jié)點(diǎn)自治；通過(guò)路側(cè)通信設(shè)備將信息發(fā)布給車(chē)端，同時(shí)接收車(chē)端上報(bào)信息；通過(guò)信息發(fā)布設(shè)備支持非網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛的信息發(fā)布。

路側(cè)系統(tǒng)由路側(cè)感知設(shè)備、路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備、車(chē)路通信設(shè)備及信息發(fā)布設(shè)備構(gòu)成。路側(cè)感知設(shè)備的毫米波雷達(dá)、高清攝像機(jī)應(yīng)盡可能與沿線照明燈桿共桿，或與監(jiān)控系統(tǒng)中的高清遙控?cái)z像機(jī)點(diǎn)位共桿，通過(guò)在立桿6米處加裝2.5米長(zhǎng)的橫臂進(jìn)行安裝。不能共桿的位置應(yīng)單獨(dú)設(shè)置7米立桿，在立桿6米處設(shè)置2.5米橫臂，將設(shè)備安裝在橫臂上。路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備將路側(cè)感知設(shè)備原始信息接入，對(duì)多源感知信息進(jìn)行融合計(jì)算，每套路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備具備4路高清攝像機(jī)和2路毫米波雷達(dá)的數(shù)據(jù)融合能力，支持全路段的軌跡跟蹤，具備道路事件檢測(cè)能力，可提供目標(biāo)信息，支持車(chē)輛類(lèi)型識(shí)別。同側(cè)每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)的毫米波雷達(dá)和高清攝像機(jī)接入1套路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備，路側(cè)邊緣計(jì)算設(shè)備與感知點(diǎn)位共點(diǎn)，即單向布設(shè)間距約400米。

云端

云端建設(shè)中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同管理服務(wù)平臺(tái)，部署于路段管理中心云平臺(tái)上，為中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)提供管理與服務(wù)。中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同管理服務(wù)平臺(tái)采用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行深度挖掘，支持多邊緣節(jié)點(diǎn)感知信息的深度融合，可加載不同車(chē)路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景中心算法，支持跨多邊緣節(jié)點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)控制，具備交通全局優(yōu)化、關(guān)鍵事件提取和輔助決策支持能力，可支撐中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)，并支持系統(tǒng)的全面管理。

車(chē)路協(xié)同場(chǎng)景應(yīng)用

通過(guò)交通狀態(tài)感知、中國(guó)移動(dòng)車(chē)路協(xié)同管理服務(wù)平臺(tái)與邊緣計(jì)算設(shè)備的聯(lián)動(dòng)、車(chē)路信息交互及非網(wǎng)聯(lián)信息發(fā)布形成的高速公路車(chē)路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景，可分為安全類(lèi)、效率類(lèi)及信息服務(wù)類(lèi)。京雄高速（北京段）車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下場(chǎng)景應(yīng)用。

安全類(lèi)應(yīng)用

京雄高速（北京段）車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可分析合流區(qū)附近主線和匝道所有動(dòng)態(tài)目標(biāo)的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行預(yù)警信息發(fā)布；可對(duì)高速公路合流區(qū)匝道匯入主線的網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛進(jìn)行速度引導(dǎo)；在高速公路發(fā)生交通事故時(shí)，為避免可能導(dǎo)致的二次事故，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛提供交通事件預(yù)警應(yīng)用，減少行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛進(jìn)行分級(jí)誘導(dǎo)；車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)還可實(shí)時(shí)感知高速公路路面狀態(tài)，并在路面狀態(tài)異常時(shí)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，提高網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛的行車(chē)安全，降低事故風(fēng)險(xiǎn)；針對(duì)不良天氣情況下，行車(chē)用戶(hù)視距不佳的問(wèn)題，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)也可為用戶(hù)提供不良視距預(yù)警應(yīng)用服務(wù)；此外，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)還可對(duì)高速公路上存在安全風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)車(chē)輛（“兩客一?！保┻M(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)車(chē)輛預(yù)警應(yīng)用。

效率類(lèi)應(yīng)用

京雄高速（北京段）車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為用戶(hù)提供擁堵提醒服務(wù)和動(dòng)態(tài)限速提示服務(wù)。其次，針對(duì)該項(xiàng)目網(wǎng)聯(lián)車(chē)專(zhuān)用道的具體特點(diǎn)，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)支持柔性專(zhuān)用車(chē)道管控的應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)存在優(yōu)先路權(quán)的車(chē)輛（如網(wǎng)聯(lián)通勤車(chē)輛）時(shí)，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可通過(guò)車(chē)路通信的方式，對(duì)專(zhuān)用道內(nèi)非優(yōu)先路權(quán)的網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛下發(fā)管控信息，提示優(yōu)先路權(quán)一定范圍內(nèi)的網(wǎng)聯(lián)車(chē)暫時(shí)駛離專(zhuān)用車(chē)道，為路權(quán)優(yōu)先的車(chē)輛提供更高效的行駛環(huán)境。此外，還可實(shí)現(xiàn)協(xié)作式車(chē)隊(duì)管理。當(dāng)存在協(xié)作式的網(wǎng)聯(lián)車(chē)隊(duì)時(shí)，車(chē)路協(xié)同服務(wù)平臺(tái)可根據(jù)融合感知路段的交通狀態(tài)（如交通流量的大?。ㄟ^(guò)車(chē)路通信為網(wǎng)聯(lián)車(chē)的編隊(duì)行駛提供編隊(duì)車(chē)輛數(shù)量的限制信息，實(shí)現(xiàn)路方對(duì)協(xié)作式車(chē)隊(duì)的管理，避免編隊(duì)對(duì)交通運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。

信息服務(wù)類(lèi)應(yīng)用

京雄高速（北京段）車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可為用戶(hù)提供車(chē)內(nèi)標(biāo)牌提示服務(wù)，充分發(fā)揮標(biāo)識(shí)標(biāo)牌的提示功能。其次，車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)可提供信息服務(wù)公告，支持道路管理者對(duì)路段內(nèi)用戶(hù)進(jìn)行公告類(lèi)信息的發(fā)布；接入停車(chē)區(qū)的停車(chē)位信息，通過(guò)車(chē)路信息交互，為網(wǎng)聯(lián)車(chē)用戶(hù)推送停車(chē)區(qū)的車(chē)位數(shù)量信息，輔助用戶(hù)決策是否進(jìn)入停車(chē)區(qū)。通過(guò)與氣象系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，實(shí)時(shí)接入氣象信息，并將信息下發(fā)至網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛，為用戶(hù)提供氣象信息服務(wù)，輔助用戶(hù)進(jìn)行出行決策與安全行車(chē)。此外，車(chē)路協(xié)同還可對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)一定時(shí)期的交通事故信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累，判定高速公路安全風(fēng)險(xiǎn)較高的危險(xiǎn)行車(chē)路段，并通過(guò)車(chē)路通信進(jìn)行信息的發(fā)布，提醒即將進(jìn)入危險(xiǎn)路段的車(chē)輛謹(jǐn)慎駕駛，并與管控平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航平臺(tái)進(jìn)行信息交互，通過(guò)可變信息情報(bào)板、手機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用向非網(wǎng)聯(lián)車(chē)發(fā)布危險(xiǎn)路段信息。

京雄高速（北京段）在全線建設(shè)車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)，以打造成為新時(shí)代示范性智慧高速為目標(biāo)。

車(chē)路協(xié)同能夠提供強(qiáng)大的網(wǎng)聯(lián)智能，通過(guò)車(chē)路協(xié)同和智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，車(chē)輛可以更好地理解規(guī)則，做出更有效率的決策。全路段實(shí)現(xiàn)車(chē)路協(xié)同，將為京雄高速成為新時(shí)代示范性智慧高速提供助力。