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近期，山東省“智慧高速公路系統(tǒng)工程研究及實(shí)踐”交通強(qiáng)國建設(shè)試點(diǎn)任務(wù)通過交通運(yùn)輸部驗(yàn)收。通過試點(diǎn)任務(wù)實(shí)施，山東省在智慧高速公路建設(shè)、智慧交通重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建、智慧高速公路關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)等方面取得顯著成效，推動(dòng)完成改擴(kuò)建智慧高速公路等系統(tǒng)性工程創(chuàng)新，加快推進(jìn)高速公路數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，有力支撐了交通強(qiáng)國山東示范區(qū)建設(shè)。
完成情況
一、建設(shè)智慧高速公路
一是系統(tǒng)性開展智慧高速公路頂層設(shè)計(jì)。山東省依托濟(jì)青中線高速公路、京臺(tái)高速泰安至棗莊段、青銀高速濟(jì)南段等工程建設(shè)，設(shè)計(jì)形成“全路段感知、全過程管控、全天候通行”的智慧高速技術(shù)體系，打造隧道快速通行、智慧服務(wù)區(qū)、智慧收費(fèi)站、分合流控制等典型場(chǎng)景應(yīng)用，推動(dòng)發(fā)布《自動(dòng)駕駛封閉測(cè)試場(chǎng)地建設(shè)技術(shù)要求》國家標(biāo)準(zhǔn)、《智慧高速公路建設(shè)指南》地方標(biāo)準(zhǔn)等系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，形成智慧公路建設(shè)與改造的綜合解決方案。
二是推進(jìn)智慧隧道建設(shè)。研發(fā)隧道照明動(dòng)態(tài)調(diào)光、車輛全域軌跡跟蹤、隧道事故分級(jí)預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建隧道運(yùn)行“感知—調(diào)度—處置”一體化調(diào)度平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)行車環(huán)境和車輛行為，降低“黑白洞效應(yīng)”“側(cè)壁效應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)10座共19.6公里隧道不降速通行。
三是強(qiáng)化交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用。構(gòu)建省級(jí)數(shù)據(jù)資源管理平臺(tái)，制定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)字典960類、數(shù)據(jù)治理規(guī)則1000余項(xiàng)，接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)34個(gè)、數(shù)據(jù)資源180類，形成基礎(chǔ)路網(wǎng)、收費(fèi)業(yè)務(wù)、“兩客一危”、路網(wǎng)運(yùn)行等5類數(shù)據(jù)清單，圍繞公路運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)作業(yè)、出行服務(wù)、惡劣天氣保障等場(chǎng)景推進(jìn)一路多方協(xié)同管理，促進(jìn)數(shù)據(jù)賦能路網(wǎng)運(yùn)行管理和公眾出行服務(wù)。
四是建設(shè)感知、決策、管理服務(wù)等系統(tǒng)。建成濟(jì)青中線車路協(xié)同路段25公里、智慧服務(wù)區(qū)5對(duì)、智慧云收費(fèi)站15處，開展數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化施工應(yīng)用，建成包含162公里BIM模型、18.5萬個(gè)構(gòu)件的工程實(shí)體數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)智慧工地、建養(yǎng)協(xié)同等場(chǎng)景應(yīng)用。建立覆蓋路面、橋梁、邊坡的基礎(chǔ)設(shè)施健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，顯著提升高速公路建設(shè)、管理、運(yùn)行、服務(wù)的智慧化水平。
二、建設(shè)智慧交通重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
一是推動(dòng)高水平科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。立足山東省智慧交通高質(zhì)量發(fā)展需求，聚焦設(shè)施數(shù)字化、控制智能化、車路云一體化、交能融合和智慧建造等攻關(guān)方向，引進(jìn)國家級(jí)高層次人才8人，申請(qǐng)國家級(jí)、省部級(jí)科研攻關(guān)項(xiàng)目140余項(xiàng)，建成山東省公路交通基礎(chǔ)設(shè)施智慧建造與運(yùn)維、綠色與智能建筑材料兩個(gè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合行業(yè)優(yōu)勢(shì)單位，申請(qǐng)并獲批車路一體智能交通全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
二是推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測(cè)試基地建設(shè)。改造濱萊高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中原址保留的26公里高速公路，部署車路協(xié)同與智能網(wǎng)聯(lián)設(shè)備，構(gòu)建車路協(xié)同虛實(shí)結(jié)合的多級(jí)性能驗(yàn)證平臺(tái)，提供智慧高速綜合解決方案測(cè)試驗(yàn)證環(huán)境，具備車路協(xié)同與自動(dòng)駕駛7個(gè)大類、81個(gè)典型場(chǎng)景、69項(xiàng)功能測(cè)試能力，獲得部“自動(dòng)駕駛封閉場(chǎng)地測(cè)試基地”認(rèn)定。
三是推動(dòng)智慧高速公路產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。規(guī)?；渴鹬悄茉O(shè)備8600余套，建設(shè)分布式光伏電站66處，裝機(jī)容量68兆瓦。深化北斗技術(shù)在營運(yùn)車輛高精度定位、基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用，累計(jì)部署北斗終端5000余套。在濟(jì)南、淄博兩市開放智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測(cè)試路段115公里，組織召開智慧高速公路高水平學(xué)術(shù)論壇和產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)12次，取得良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
三、開展智慧高速公路重大科技攻關(guān)
一是推動(dòng)車路協(xié)同與自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。研發(fā)具備實(shí)時(shí)通信與交互的智能車載終端與智能路側(cè)設(shè)備，優(yōu)化路側(cè)設(shè)備部署方式，研發(fā)車路云一體化管理系統(tǒng)，推動(dòng)高速公路車路云一體化協(xié)同感知與智能化決策控制?；赩2X(車對(duì)外界的信息交換)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能車載終端與路側(cè)終端的實(shí)時(shí)交互，研發(fā)云控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)交通態(tài)勢(shì)推演、精細(xì)化協(xié)同感知管控和自動(dòng)駕駛車輛遠(yuǎn)程輔助駕駛，實(shí)現(xiàn)合流區(qū)預(yù)警、施工區(qū)預(yù)警、危險(xiǎn)路段預(yù)警等27個(gè)車路協(xié)同典型場(chǎng)景應(yīng)用。
二是研發(fā)高速公路安全管控與應(yīng)急救援技術(shù)及裝備。集成北斗定位、語音提醒、視頻智能識(shí)別等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)車載運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警和自動(dòng)報(bào)警裝備，具備車輛身份識(shí)別、營運(yùn)車輛環(huán)視感知、駕駛行為主動(dòng)預(yù)警和自主矯正等功能。開展“兩客一危”車輛精準(zhǔn)監(jiān)管應(yīng)用示范，接入重點(diǎn)營運(yùn)車輛5萬余輛，實(shí)現(xiàn)超速、停車、變道等交通事件信息的智能識(shí)別與發(fā)布，支持車輛駕駛行為風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)防范，車輛駕駛行為風(fēng)險(xiǎn)自主矯正率不低于85%。
三是研發(fā)智慧高速公路云控平臺(tái)。構(gòu)建物聯(lián)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、算法中臺(tái)和GIS(地理信息系統(tǒng))中臺(tái)，形成智慧高速數(shù)字底座，研發(fā)云控平臺(tái)邊緣側(cè)軟硬件協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)匝道分合流安全預(yù)警、車路協(xié)同等6類典型應(yīng)用。開展BIM+GIS的公路基礎(chǔ)設(shè)施建管養(yǎng)集成應(yīng)用，提出基于機(jī)器視覺的非接觸式自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和安全風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)評(píng)估方法，建立基礎(chǔ)設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施健康狀況的智能監(jiān)測(cè)。
四是推動(dòng)公路智慧出行關(guān)鍵技術(shù)研究。研發(fā)面向自由流通行的智慧云收費(fèi)系統(tǒng)，建設(shè)數(shù)字孿生收費(fèi)站、數(shù)智云艙、匝道預(yù)交易等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)收費(fèi)站車輛通行速度提升16.7%、收費(fèi)時(shí)間縮短20%。基于ETC(電子不停車收費(fèi))生態(tài)打造“車支付”體系，構(gòu)建高速與城市一體化協(xié)同運(yùn)行平臺(tái)，拓展ETC在加油、洗車、停車等場(chǎng)景的綜合應(yīng)用，便利群眾出行。
典型經(jīng)驗(yàn)
一、打造隧道不降速通行一體化技術(shù)方案
針對(duì)公路隧道存在的洞內(nèi)定位精度差、精細(xì)化管理難、“黑白洞效應(yīng)”等問題，山東省創(chuàng)新打造“智能照明控制、實(shí)時(shí)數(shù)字孿生、一體化管控、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)處置”技術(shù)方案，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)隧道不降速通行。
一是結(jié)合駕駛員視覺恢復(fù)時(shí)間研究，建立照度影響因素模型，提出光伏板遮光棚的長度設(shè)計(jì)、照度漸變?cè)O(shè)計(jì)方法，采用雙色溫?zé)艟吲c無級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，減少黑白洞效應(yīng)與側(cè)壁效應(yīng)。
二是基于激光/毫米波雷達(dá)與視頻融合，實(shí)現(xiàn)車輛精準(zhǔn)定位與全域跟蹤監(jiān)控的全息感知，提升車輛軌跡連續(xù)跟蹤率至98.1%、事件識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到99.1%。
三是實(shí)施云邊端一體化協(xié)同管控，一體化部署智能設(shè)備與傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備，形成邊緣側(cè)消防、照明、應(yīng)急處置等系統(tǒng)設(shè)施的資源化共享與智能化聯(lián)動(dòng)，有效提升應(yīng)急管控能力。
四是構(gòu)建統(tǒng)一的事件處置平臺(tái)，形成“事前運(yùn)行監(jiān)測(cè)、事中指揮調(diào)度、事后定量評(píng)估”的業(yè)務(wù)管理閉環(huán)，基于時(shí)間軸聯(lián)動(dòng)調(diào)度指揮中心與事件現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置“一張網(wǎng)”管控。該技術(shù)方案在胡山、仰天山等10座公路隧道實(shí)施應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)照明燈具安裝功率較傳統(tǒng)模式減少30%，年用電量降低40%，隧道通行效率提升30%，公眾出行體驗(yàn)感和滿意度顯著提升。
二、打造智慧收費(fèi)出行示范
面向收費(fèi)站通行效率和服務(wù)品質(zhì)提升需求，山東省通過設(shè)備集約化、流程智能化、服務(wù)多元化改造，推動(dòng)解決傳統(tǒng)收費(fèi)場(chǎng)景設(shè)備冗余、特情處置滯后等問題。
一是實(shí)施收費(fèi)島“瘦島化”改造，結(jié)合車道布局與雨棚鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取消ETC車道收費(fèi)亭，將收費(fèi)設(shè)備集成化部署，拓寬車道通行空間。
二是推廣應(yīng)用ETC匝道預(yù)交易技術(shù)，在車輛進(jìn)入主線收費(fèi)站前，提前完成ETC交易狀態(tài)核驗(yàn)、特情車輛標(biāo)記及車牌、車身顏色等特征信息采集，實(shí)現(xiàn)車輛快速無感通行。
三是研發(fā)收費(fèi)云艙系統(tǒng)，構(gòu)建收費(fèi)站數(shù)字孿生模型，實(shí)時(shí)優(yōu)化通行秩序，實(shí)現(xiàn)對(duì)特情車輛的全流程跟蹤與主動(dòng)誘導(dǎo)，聯(lián)動(dòng)遠(yuǎn)程干預(yù)快速處置特情。試點(diǎn)以來，濟(jì)青中線高速公路全線建成智慧云收費(fèi)站15處，交易成功率提高至99.99%，特情處置效率提升30%，并將云收費(fèi)技術(shù)在省內(nèi)47個(gè)收費(fèi)站推廣應(yīng)用。
三、打造“零碳高速”智慧化保障體系
山東省聚焦高速公路運(yùn)營期零碳目標(biāo)，推動(dòng)打造“碳排放綜合管控、可再生能源利用、智慧能源網(wǎng)運(yùn)行管控”的“零碳高速”智慧化保障體系。構(gòu)建適配高速公路設(shè)施用電與光伏分布式發(fā)電特征的多尺度區(qū)域微電網(wǎng)，建設(shè)覆蓋路域光伏選址定容、就地消納、局域自洽、能源調(diào)度、碳排放計(jì)量的綜合能源管控平臺(tái)，建成零碳服務(wù)區(qū)、零碳隧道、零碳收費(fèi)站等典型場(chǎng)景，通過用能管控、源荷互動(dòng)優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”高效協(xié)同運(yùn)行，能源轉(zhuǎn)換效率提升15%。
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