車路協(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，建成后將對完善雄安新區(qū)對外骨干路網(wǎng)、推動京津冀協(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、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個數(shù)據(jù)中心、5個綜合應(yīng)用平臺、9個智慧應(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“國際領(lǐng)先、世界一流”的新時代示范性智慧高速。

全路段建設(shè)車路協(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)車路協(xié)同系統(tǒng)，最內(nèi)側(cè)車道設(shè)置為智能網(wǎng)聯(lián)車專用車道，開展中國移動車路協(xié)同及自動駕駛試點(diǎn)應(yīng)用研究，近期實(shí)現(xiàn)全路段的車路協(xié)同，遠(yuǎn)期支持全路段自動駕駛。中國移動車路協(xié)同系統(tǒng)可通過感知、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-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)境友好性和用戶體驗(yàn)。同時，高級別的中國移動車路協(xié)同系統(tǒng)可為智能網(wǎng)聯(lián)汽車提供實(shí)時、高可靠的環(huán)境感知與控制決策信息，支持自動駕駛及群體智能控制。中國移動車路協(xié)同系統(tǒng)是提高現(xiàn)有高速公路運(yùn)行安全、通行效率與用戶體驗(yàn)的重要手段，是輔助智能網(wǎng)聯(lián)或自動駕駛車輛安全運(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，預(yù)留立交1個，路線全長約27公里，總投資122.12億元。項(xiàng)目全線采用雙向八車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時速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。

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

中國移動車路協(xié)同系統(tǒng)架構(gòu)圖

中國移動智能網(wǎng)聯(lián)云控平臺

車端

車端主要面向網(wǎng)聯(lián)車輛和非網(wǎng)聯(lián)車輛，網(wǎng)聯(lián)車輛主要通過安裝的智能車載終端（OBU）PC5接口和4G/5G接口進(jìn)行車路信息交互，非網(wǎng)聯(lián)車主要通過可變信息標(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。

車端建設(shè)主要通過車輛安裝智能車載終端（含OBU和觸控顯示終端）實(shí)現(xiàn)。OBU主要用于實(shí)現(xiàn)車、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)用場景。可為輔助駕駛、高級自動駕駛提供中國移動車路協(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。通過路側(cè)感知設(shè)備（毫米波雷達(dá)、高清攝像機(jī)、氣象檢測器等）實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)交通運(yùn)行狀態(tài)的綜合感知；通過路側(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；通過路側(cè)通信設(shè)備將信息發(fā)布給車端，同時接收車端上報(bào)信息；通過信息發(fā)布設(shè)備支持非網(wǎng)聯(lián)車輛的信息發(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，通過在立桿6米處加裝2.5米長的橫臂進(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，具備道路事件檢測能力，可提供目標(biāo)信息，支持車輛類型識別。同側(cè)每兩個點(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)中國移動車路協(xié)同管理服務(wù)平臺，部署于路段管理中心云平臺上，為中國移動車路協(xié)同系統(tǒng)提供管理與服務(wù)。中國移動車路協(xié)同管理服務(wù)平臺采用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)，對系統(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，可加載不同車路協(xié)同應(yīng)用場景中心算法，支持跨多邊緣節(jié)點(diǎn)的聯(lián)動控制，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，可支撐中國移動車路協(xié)同應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)，并支持系統(tǒng)的全面管理。

車路協(xié)同場景應(yīng)用

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

安全類應(yīng)用

京雄高速（北京段）車路協(xié)同系統(tǒng)可分析合流區(qū)附近主線和匝道所有動態(tài)目標(biāo)的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行預(yù)警信息發(fā)布；可對高速公路合流區(qū)匝道匯入主線的網(wǎng)聯(lián)車輛進(jìn)行速度引導(dǎo)；在高速公路發(fā)生交通事故時，為避免可能導(dǎo)致的二次事故，車路協(xié)同系統(tǒng)可為網(wǎng)聯(lián)車輛提供交通事件預(yù)警應(yīng)用，減少行車風(fēng)險，并對網(wǎng)聯(lián)車輛進(jìn)行分級誘導(dǎo)；車路協(xié)同系統(tǒng)還可實(shí)時感知高速公路路面狀態(tài)，并在路面狀態(tài)異常時及時發(fā)出預(yù)警，提高網(wǎng)聯(lián)車輛的行車安全，降低事故風(fēng)險；針對不良天氣情況下，行車用戶視距不佳的問題，車路協(xié)同系統(tǒng)也可為用戶提供不良視距預(yù)警應(yīng)用服務(wù)；此外，車路協(xié)同系統(tǒng)還可對高速公路上存在安全風(fēng)險的危險車輛（“兩客一危”）進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)危險車輛預(yù)警應(yīng)用。

效率類應(yīng)用

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

信息服務(wù)類應(yīng)用

京雄高速（北京段）車路協(xié)同系統(tǒng)可為用戶提供車內(nèi)標(biāo)牌提示服務(wù)，充分發(fā)揮標(biāo)識標(biāo)牌的提示功能。其次，車路協(xié)同系統(tǒng)可提供信息服務(wù)公告，支持道路管理者對路段內(nèi)用戶進(jìn)行公告類信息的發(fā)布；接入停車區(qū)的停車位信息，通過車路信息交互，為網(wǎng)聯(lián)車用戶推送停車區(qū)的車位數(shù)量信息，輔助用戶決策是否進(jìn)入停車區(qū)。通過與氣象系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，實(shí)時接入氣象信息，并將信息下發(fā)至網(wǎng)聯(lián)車輛，為用戶提供氣象信息服務(wù)，輔助用戶進(jìn)行出行決策與安全行車。此外，車路協(xié)同還可對高速公路運(yùn)營一定時期的交通事故信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)存儲，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過長期的數(shù)據(jù)積累，判定高速公路安全風(fēng)險較高的危險行車路段，并通過車路通信進(jìn)行信息的發(fā)布，提醒即將進(jìn)入危險路段的車輛謹(jǐn)慎駕駛，并與管控平臺、互聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)航平臺進(jìn)行信息交互，通過可變信息情報(bào)板、手機(jī)導(dǎo)航應(yīng)用向非網(wǎng)聯(lián)車發(fā)布危險路段信息。

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

車路協(xié)同能夠提供強(qiáng)大的網(wǎng)聯(lián)智能，通過車路協(xié)同和智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，車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)車路協(xié)同，將為京雄高速成為新時代示范性智慧高速提供助力。