應用 更高效、精準、健康的示范實踐

綜合國際交通安全研究總體趨勢及我國現狀，我國的道路交通安全主動防控技術總體上逐步從定性轉向定量，從單一轉向多元融合，通過單一平臺實現數據的互聯互通。目前，交通安全應急信息技術國家工程實驗室依托于國家科技部的安全防控計劃，樹立了交通安全防控技術及應用的主要方向：一是人機交互；二是交通行為的特征譜建庫；三是運行狀態安全診斷與在線預警；四是運載工具應急逃生，自主救援；五是立體監測與不良行為的獲取，以及風險瞬時評估與隱患預警。

“十三五”國家重點研發計劃項目按照基礎前沿、重大共性關鍵技術到應用示范的全鏈條設計要求，覆蓋從“科學”“技術”到“市場”的整個科研生產周期。作為2017年度唯一的道路交通行業項目，“道路交通安全主動防控技術及系統集成”肩負著改善我國道路交通安全現狀，支撐我國道路交通安全主動防控等核心技術向高效、精準、全方位健康發展的使命。目前，項目在北京、上海、重慶、云南、廣東、河北等我國東西部省市區域開展工程項目示范應用，部分項目已取得實施效果。

空-天-地-車多維立體監測及瞬時傳輸技術示范

空-天-地-車立體網絡總體思路示意圖

根據公路已有交通事故、氣象條件及道路線形資料，綜合已有交通量、車速等車輛動靜態數據信息，確定交通行為監測設備（空、天、地、車）布設位置。考慮交通數據傳輸的時效性、全面性，搭建監測設備通信終端、網絡節點地址分配、多數據鏈空-路-地-車一體化光電信息混合立體網絡。針對海量數據傳輸，搭建骨干線大數據高速激光或微波發射機、接收機，以及車內移動數據激光傳輸設備，可實現行車風險數據的實時采集、分析與發布。

針對云南元雙二級公路工程監測需求，利用基于網絡關聯路徑模型的高精度立體監測設備的布設方法，建立道路立體監測系統，實現交通要素全感知、全覆蓋；無線激光海量數據傳輸設備實現了10公里的遠距離海量數據傳輸，傳輸速率可以達到10Gbps；同時通過輔助安裝微波通信鏈路，保障設備在雨霧等低能見度氣候條件下可以正常工作。該項技術滿足西南部偏遠地區、光纖通信或者4G&5G通信不發達地區的數據傳輸要求。

目前，示范項目已完成詳細布設方案制定、通信鏈路搭建、監測設備購置、施工方案制定等工作；同時，為了測試不同設備之間兼容性和適用性，已完成不同設備（監測設備、激光傳輸設備、平臺服務器）之間的聯調測試。

針對高風險路段的短臨預警預報技術示范

利用北斗高精度定位技術，通過建設高速公路路側地基增強系統，自主研發車載定位預警終端，實時獲取入網車輛的高頻次（5赫茲至10赫茲）、高精度（厘米級）定位信息，依托嵌入實時風險評估算法且搭載高精度地圖的高速公路短臨預警平臺，進行車-車、車-路沖突風險預測并向相關風險車輛下發分級預警預報信息，從而實現項目級車輛運行風險秒級短臨預警。

目前，該技術已在廣東省兩條高速公路共50公里示范路段進行示范應用。實施內容包括：建設北斗地基增強系統、構建車路通信系統、研發車載定位預警裝備、搭建風險短臨預警平臺。

其中，北斗地基增強系統包括：高速公路連續運行參考站（CORS）、數據傳輸網絡、數據中心、終端用戶。CORS站連續觀測導航衛星信號，通過網絡傳輸系統將信號傳回到數據中心，數據中心進行綜合處理，生成高精度的差分信號，通過數據播發系統以1赫茲的頻率發送給網內終端用戶，車載終端以5赫茲的頻率解算出高精度位置信息并回傳給預警平臺。

北斗地基增強系統

“無線+有線”集成的高效通訊鏈路

道路交通安全發展的重點戰略任務

以降低交通事故率、死亡率和提高交通系統可靠性為導向

車路通信系統考慮不同通訊狀態，設計了“無線+有線”集成的高效通訊鏈路方法。為避免4G網絡信號不穩定、海量數據造成網絡擁塞等情況的出現，增加通信延時、解算位置不準確等現象，擬采用高速公路專網+微波通信方式作為補充，在高速公路沿線設置微波基站，接入高速公路專網，形成專用信道。

高精度定位車載預警終端是風險預警平臺信息的接收與響應裝置，由北斗衛星接收板卡、4G無線通信模塊、微波通信模塊、異步通信模塊、預警響應模塊、主控單元、電源管理單元、輸入輸出單元等組成，可實現多系統、多頻組合定位。

平臺系統主要以WebGIS（網絡地理信息系統）的方式實現車輛實時監控，提供一種可視化的用戶交互模式，可進行地圖底片與高精度地圖疊加，并實現高精度地圖發布和GIS操作相關功能，可根據內嵌算法對車輛運行軌跡進行顯示、預測，實時研判車-車、車-路沖突風險。

在建設交通強國的背景下，我國道路交通安全防控系統發展趨勢明確、挑戰嚴峻。未來，一方面，隨著運載工作無人化和智能化程度越來越高，有人與無人運載工具將構成新的交通系統安全運行問題，新型運載裝備也將帶來一系列的安全風險；另一方面，基礎設施建設過程中新材料、新結構的廣泛應用，考驗著基礎設施的可靠性和韌性。

“道路交通安全主動防控技術及系統集成”項目的一系列應用成果將成為我國“零死亡”交通安全愿景發展進程中的軸，連接智慧交通與平安交通，實現智慧與安全的聯動和融合。