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第110期 京礼高速(延崇北京段)助力智慧公路新基建

2020-12-8 16:04
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【52监测网】第110期 京礼高速(延崇北京段)助力智慧公路新基建


52监测网专家报告分享-第110期

《京礼高速(延崇北京段)助力智慧公路新基建》
尤鑫 北京市首都公路发展集团有限公司

目录

智慧高速公路简介
京礼高速(延崇北京段)所做工作
未来展望

内容介绍

一、智慧高速公路简介

◇ 高速公路宏观环境分析

◎ 政治 经济 社会 技术

Politics:政府全面推进智慧公路


交通部发布《加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点》选定9省市开展新一代国家交通控制网和智慧公路试点示范工程。

2017.2 国务院《交通运输信息化“十三五”发展规划》提出:推进智慧公路示范应用,开展车路协同等智能应用。

Economy :公路智慧化市场前景巨大


中国是高速第一大国
· 公路网总里程:460万公里;
· 高速公路里程:13.6万公里
· 二级及以上公路里程:57万公里
公路量多智少,市场空间巨大

根据《中商产业研究院报告》高速公路智慧化建设,2015-2017年,年均复合增长率达到40%,预计2020年达630亿。

Society:高效、安全、绿色是智慧高速目标


随着人民生活水平提供,社会对交通出行的要求也越来越高,当前高速公路服务仍没有达到了高效,安全和绿色目标。

Technology: 智能车路协同、路网感知技术是重要发展方向


根据《2017全国智慧高速公路发展论坛》提出,广义智慧高速公路7大部分,其中智能车路协同、路网感知是重要发展方向。(智能标志标线;路况及环境监测预警;道路设施养护监测;先进道路能源网络;新结构新材料;ITS综合服务基站;智能车路协同)

产业正加速布局智慧公路、抢占未来二十年“智慧高速”市场,端云协同的“车路协同”成主要着力点

◇ 新一代国家交通控制网与智慧公路示范工程

根据交通运输部《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》(交办规划函〔2018〕265号),提出六个试点主题方向。要求“选取有代表性的高速公路,以及北京冬奥会、雄安新区项目,开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等”。


基础设施数字化
• 应用三维可测实景技术、高精度地图等,实现公路设施的数字化采集、管理与应用,构建公路设施资产动态管理系统;
• 选取桥梁、隧道、边坡等,建设基础设施智能监测传感网,实现交通基础设施安全状态综合感知和安全状态态势分析及预警功能。

路运一体化车路协同
• 基于高速公路路侧系统智能化升级营运车辆路运一体化系统;
• 利用5G或者拓展应用5.8GHz专用短程通信技术,提供极低延时宽带无线通信;
• 探索路侧智能基站系统应用;
• 选取有代表性的高速公路,以及北京冬奥会、雄安新区项目,开展车路信息交互、风险监测及预警、交通流监测分析等。

◇ 智慧高速公路与车路协同的关系

◎ 车路协同是智慧高速公路的重要组成部分
◎ 车路协同是智慧高速公路中体现“智慧”的重要环节
• 交通条件简单
• 实施难度小,见效快
• 人/车分离
• 往返交通分离
• 全线封闭,设施安装简单

二、京礼高速(延崇北京段)所做工作

◇ 京礼高速(延崇北京段)立项

2018年,交通运输部印发了《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》的相关文件。

2018年7月,北京市交通委确定京礼高速(延崇高速北京段)为智慧公路试点工程,并上报交通运输部。


◇ 项目建设意义

(1)建设“交通强国”的需要
2019年9月,中共中央、国务院印发实施《交通强国建设纲要》,统筹推进交通强国建设。提出:“大力发展智慧交通”
(2)完成交通运输部试点任务的需要
根据交通运输部及市交通委相关文件要求,延崇高速智慧高速建设被列为智慧公路试点工程;主要试点内容包括基础设施数字化、车路协同等。
(3)2022年冬奥会科技奥运要求和展示的需要
以冬奥为契机,在京礼高速开展自动驾驶载人载物示范,能够有效促进关键技术突破,实现北京2020冬奥会安全、可靠、高效的交通服务保障,充分展示我国在智能网联汽车、C-V2X、5G、北斗、自动驾驶等方面技术的先进性和应用引领性,力争让科学精神、前沿思维和科技成就渗透到冬奥会的每一个细节。


◇ 车路协同典型应用场景


通过对国内外相关标准和研究的归纳分析,形成了包含80多个场景的车路协同应用场景库最终挑选了26个适用于高速公路应用的车路协同场景进行研究和开发实现

◇ 京礼高速五大应用场景


以高速公路入口为例:
• 安全类:前向碰撞预警、侧向碰撞预警、后方碰撞预警、紧急制动预警异常、车辆预警、盲区预警/变道辅助、限速预警、左转辅助、合流汇入碰撞预警、路口设施辅助紧急车辆预警
• 效率类:车内标牌、前方拥堵提醒、动态潮汐车道行驶
• 信息服务类:服务信息公告、智能汽车近场支付

◇ 车路协同试验场验证测试

西沙屯封闭试验场

2018年在速通公司西沙屯测试场,与华为、东软、星云互联等合作伙伴,经过6个月的开发与测试,完成了3个自动驾驶场景和16个车路协同场景验证测试与演示示范工作,为实际道路的示范应用提供了测试基础。

◇ 京礼高速自动驾驶及车路协同测试与演示


2018年平原段测试与演示
2018年12月27日,延崇高速起点段4km,开展了高速公路封闭环境下的车路协同与自动驾驶实路测试,测试基于C-V2X。

自动驾驶行车速度达到了设计车速80km/h,自动驾驶场景实现了L4级,并完成了车路协同10余项场景测试工作。

共计14套V2X路侧设备

2019年山区段测试与演示
2019年12月,首发集团携手华为、奥迪、北汽福田、图森未来、四维图新等合作伙伴,在京礼高速(延崇北京山区段)双向四车道全封闭环境下,基于C-V2X车路协同技术,完成了乘用车L4级编队自动驾驶和重卡队列跟驰场景测试工作。

在西羊坊特长隧道内,首次实现2公里L4级乘用车3车编队自动驾驶演示,在14公里山岭重丘路段(其中约10公里连续隧道群),实现了的重卡3车队列跟驰和乘用车自动驾驶场景的测试,行车速度最高达到设计车速80Km/h。同时,开展了车路协同10余项场景测试工作。


◇ 京礼智慧高速公路工程设计方案


路侧设备部署方案


隧道内设备布设方案


◇ 智慧高速公路车路协同系统标准编制

智能交通产业联盟CITS牵头立项智慧高速公路第2部分:车路协同总体框架和要求编制了《智慧高速路侧设备布设规范》形成了适用于高速公路车路协同和自动驾驶的相关标准及智慧高速建设方案。

◇ 北京2022年冬奥会示范运营方案

面向人工驾驶车辆的车路协同信息服务

服务车辆
• 赛时搭载V2X车载通信终端的人工驾驶公交车、大巴车、社会车辆等;赛后搭载V2X车载通信终端的各类车辆。
• 赛时服务人工驾驶车辆的峰值车次预计为单日300车次,预计总服务车次超3000车次

细分应用场景
安全类:前向碰撞预警、盲区预警/变道辅助、异常车辆提醒、限速提醒、紧急制动预警、车辆失控预警、道路危脸状况提示、交叉路口碰撞预警、逆向超车预警、左转辅助、闯红灯预警、弱势交通参与者碰撞预警。

效率类:绿波车速引导、车内标牌、前方拥堵提醒、紧急车辆提醒京礼高速特殊环境参数提示。

预期效果
• 支持安全和效率类车路协同信息、特殊路段增强安全信息;
• 安全效率类应用先行先试和赛后持续应用;
• 示范路段(含隧道)全场景应用。

基础设施和车辆设备
• V2X路侧通信单元(RSU)
• 路侧智能感知设备
• 隧道内时间同步和定位系统
• V2X车载通信终端(OBU)

面向自动驾驶车辆的车路协同信息服务


服务车辆
• 赛时自动驾游示车辆、赛后社会车辆及自动驾驶车辆。
• 赛时服务自动驾驶车辆的峰值车次预计为单日200车次,预计总服务车次超2000车次。

细分应用场景
车路协同感知及协同控制:感知数据协同共享、浮动车数据采集、道路障碍物提醒、协作式匝道汇入、车辆路径引导、车辆编队行驶、协作式变道、动态车道管理、差分数据服务。

自动驾驶车辆远程监控及接管:自动驾驶车辆远程监控(信息上传)、自动驾驶车辆远程控制(指令下发)

预期效果
• 支持自动驾驶车路协同通信需求,突破单播组播通信关键技术;
• 面向自动驾驶车路协同的先导示范+赛后持续应用;
• 示范路段(含隧道)全场景应用。

基础设施和车辆设备
• V2X路侧通信单元(RSU);
• 路侧智能感知设备;
• 隧道部署时间同步和定位系统;
• V2X车载通信终端(OBU);
• 远程监控及接管系统

三、未来展望

存在问题
• 随着C-V2X的技术演进和更新,若支持自动驾驶,进一步完善系统并升级;(从R14-R17)
• 解决隧道内高精度定位关键技术,并形成相关标准;
• 进一步完善车路协同相关标准体系,如路侧感知系统等;
• 低温环境下,系统稳定性(尤其车端)

重点需求


路漫漫兮,但未来可期

智慧公路的建设;技术验证;工程和测试;经验分享;

新的运营模式;新的业务模式;新的创收方向

《京礼高速(延崇北京段)助力智慧公路新基建》
尤鑫 北京市首都公路发展集团有限公司

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亿呀~亿呀~
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