城市道路智慧綜合桿搭載智慧功能配置方案研究

賀立強(qiáng)，申建軍

（1.中通服咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210000；2.中國(guó)鐵塔股份有限公司 河北省分公司，河北 石家莊 050000）

0 引 言

智慧綜合桿是智慧城市系統(tǒng)構(gòu)架最佳載體的基礎(chǔ)，是其向網(wǎng)絡(luò)延伸，實(shí)現(xiàn)N+網(wǎng)絡(luò)合一的前提，不僅可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和基礎(chǔ)設(shè)施智能化，還可以推動(dòng)智慧城市建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

基礎(chǔ)設(shè)施智能化的需要是其中非常重要的一部分：智慧綜合桿可在燈桿上集成多種設(shè)備，利用先進(jìn)傳感器和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)路面照明這一基本功能的集約管理、能耗優(yōu)化、自適應(yīng)控制基礎(chǔ)上，通過(guò)集成無(wú)線(xiàn)基站、Wi-Fi熱點(diǎn)、多媒體屏幕、電動(dòng)車(chē)充電樁等功能模塊提供市政服務(wù)，并利用多類(lèi)型傳感單元實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣污染物、行人車(chē)輛、物流貨柜、低空無(wú)人飛行器等傳感識(shí)別。

從城市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)城市綜合管理“一張圖”必將成為趨勢(shì)，而這其中智慧綜合桿是實(shí)現(xiàn)將所有感知城市的“神經(jīng)末梢”進(jìn)行組網(wǎng)的載體，形成物聯(lián)網(wǎng)城市綜合管理“一張圖”“一張網(wǎng)”，將這些感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯總、管理和分析，進(jìn)一步形成對(duì)城市公共設(shè)施的前端感知和后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析。物聯(lián)網(wǎng)城市綜合管理“一張圖”數(shù)據(jù)可服務(wù)于電力、熱力、燃?xì)饧八Φ然A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時(shí)也可為應(yīng)急、安防、人防、公安、氣象、環(huán)保、水利、城管等部門(mén)提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)為城市發(fā)展、指揮決策提供數(shù)據(jù)支撐。

隨著城市管理思路的發(fā)展，智能城市成為城市發(fā)展的重要方向，人工智能技術(shù)的發(fā)展為智能城市的建設(shè)指明了方向。人工智能技術(shù)就是要進(jìn)一步拓展人工智能在城市管理中的應(yīng)用廣度和深度。以智能視覺(jué)識(shí)別為例，通過(guò)整合城市視頻監(jiān)控資源，實(shí)現(xiàn)相關(guān)單位的視頻信息資源共享，最大范圍提供資源的利用率。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)智能算法，賦予視頻監(jiān)控智能感知、智能識(shí)別、智能預(yù)警的能力，為各城市管理部門(mén)提供智能化能力支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市管理對(duì)象、安全隱患、突發(fā)事件等的自動(dòng)感知、自動(dòng)識(shí)別能力，從而提升城市管理自動(dòng)感知問(wèn)題、主動(dòng)精準(zhǔn)治理、科學(xué)決策支撐的能力，提升城市整體運(yùn)行效率。

1 智慧綜合桿功能介紹

智慧綜合桿前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)燈具的控制以及數(shù)據(jù)感知、監(jiān)測(cè)等。智慧綜合桿綜合管理平臺(tái)包含網(wǎng)頁(yè)平臺(tái)與移動(dòng)App，通過(guò)對(duì)智慧綜合桿內(nèi)部的燈聯(lián)網(wǎng)組件、視頻監(jiān)控組件、應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)廣播組件、充電樁組件等進(jìn)行監(jiān)管、數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)上述組件的綜合利用，授權(quán)用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)即可使用，同時(shí)還將實(shí)現(xiàn)移動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)，用戶(hù)通過(guò)智能設(shè)備即可使用。

以智慧綜合桿為核心，輔以各類(lèi)新型智慧基礎(chǔ)設(shè)施，遍布城市道路及各空間區(qū)域。將智慧綜合桿及各智慧基礎(chǔ)設(shè)施做為智慧城市建設(shè)的終端節(jié)點(diǎn)，成網(wǎng)成片互聯(lián)互通，以此實(shí)現(xiàn)街區(qū)信息化的整體覆蓋。

智慧綜合桿的應(yīng)用功能如圖1所示。

圖1 智慧綜合桿的應(yīng)用功能

智慧綜合桿的應(yīng)用場(chǎng)景如圖2所示。

圖2 智慧綜合桿的應(yīng)用場(chǎng)景

2 智慧綜合桿分類(lèi)

在綜合考慮各類(lèi)桿件布設(shè)要求的前提下，應(yīng)合桿設(shè)施包括道路照明、交通標(biāo)志標(biāo)牌、信號(hào)燈、監(jiān)控、路名牌、公共服務(wù)設(shè)施指示標(biāo)志牌等，如表1所示。

表1 常規(guī)設(shè)施合桿表

在滿(mǎn)足業(yè)務(wù)功能要求和結(jié)構(gòu)安全的前提下，各類(lèi)桿件應(yīng)按照“能合則合、應(yīng)合盡合”的原則進(jìn)行合桿。綜合桿分類(lèi)如表2所示。

表2 智慧綜合桿類(lèi)型表

根據(jù)智慧綜合桿目前發(fā)展情況來(lái)看，與交通設(shè)施等的多桿合一已相對(duì)比較完善且成熟，但針對(duì)智能化信息化功能的配置仍然處于初期，制定1套比較系統(tǒng)的智能化功能配置方案很有必要。

3 智能化功能配置方案

通過(guò)網(wǎng)格化場(chǎng)景劃分以及對(duì)應(yīng)功能配置的方式針對(duì)道路智慧燈桿的智能化功能進(jìn)行精準(zhǔn)配置。以某市區(qū)道路綜合桿項(xiàng)目為例，進(jìn)行場(chǎng)景劃分及智慧功能配置。

3.1 場(chǎng)景劃分

通過(guò)對(duì)市區(qū)現(xiàn)有資源的摸查，參照通信行業(yè)相關(guān)場(chǎng)景的劃分，結(jié)合本次工程需要，將城市道路沿線(xiàn)區(qū)域共劃分為11類(lèi)一類(lèi)場(chǎng)景，細(xì)分為23類(lèi)二類(lèi)場(chǎng)景（涉及178個(gè)二類(lèi)場(chǎng)景），詳見(jiàn)表3。

表3 場(chǎng)景的劃分

3.2 智慧功能配置

結(jié)合劃分的場(chǎng)景，對(duì)周邊主干路及次干路的智慧功能進(jìn)行相應(yīng)配置，具體場(chǎng)景及智慧功能匹配關(guān)系詳見(jiàn)表4。

表4 具體場(chǎng)景及智慧功能匹配關(guān)系

3.3 八大智慧功能配置方案

3.3.1 充電樁配置方案

對(duì)涉及配置充電樁的場(chǎng)景，每車(chē)位配置1套充電樁，采用7 kW交流充電樁，該系列充電樁為慢充，性?xún)r(jià)比較高。

3.3.2 視頻監(jiān)控配置方案

對(duì)涉及配置視頻監(jiān)控的場(chǎng)景，沿線(xiàn)主干路及次干路每300 m配兩套視頻監(jiān)控設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景周邊道路交通情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行處置。

3.3.3 公共Wi-Fi配置方案

對(duì)涉及配置公共Wi-Fi的場(chǎng)景，沿線(xiàn)主干路及次干路兩側(cè)每隔1個(gè)智慧綜合桿配1套公共Wi-Fi設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)公共Wi-Fi的無(wú)縫覆蓋，很大程度上提升了市民的上網(wǎng)體驗(yàn)。

3.3.4 LED顯示屏配置方案

對(duì)涉及配置LED顯示屏的場(chǎng)景，沿線(xiàn)主干路及次干路兩側(cè)每1個(gè)智慧綜合桿配1套LED顯示屏，支持顯示傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，如噪聲、溫度等，為市民提供實(shí)時(shí)的環(huán)境信息，支持管理播放素材，可設(shè)定規(guī)則推送圖文、視頻信息，如場(chǎng)所通知、政策動(dòng)向、商業(yè)廣告等。

3.3.5 應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)廣播配置方案

對(duì)涉及配置應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)廣播的場(chǎng)景，沿線(xiàn)主干路及次干路兩側(cè)每隔兩個(gè)智慧綜合桿配1套應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)廣播設(shè)備，支持智能定時(shí)播放背景音樂(lè)、電臺(tái)廣播 、通知信息，也支持播放實(shí)時(shí)的尋人尋物啟事等。

3.3.6 一鍵呼救配置方案

對(duì)涉及配置一鍵呼救的場(chǎng)景，每場(chǎng)景配4套一鍵呼救設(shè)備，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景周邊區(qū)域內(nèi)在警力不變的情況下為社會(huì)提供更快捷、更有效的服務(wù)，并有效地震懾犯罪分子、安定民心，為社會(huì)的穩(wěn)定起到積極的作用。

3.3.7 換電柜配置方案

對(duì)涉及配置換電柜的場(chǎng)景，每場(chǎng)景配1套換電柜設(shè)備，滿(mǎn)足場(chǎng)景周邊區(qū)域內(nèi)市民對(duì)電動(dòng)自行車(chē)電池更換的需要，延長(zhǎng)市民出行的距離，從而方便市民的出行。

3.3.8 氣象監(jiān)測(cè)配置方案

對(duì)涉及配置氣象監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景，每場(chǎng)景配備1套氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)增設(shè)傳感器，實(shí)現(xiàn)道路環(huán)境的智能感知，對(duì)城市天氣和周?chē)h(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、雨量、水位、一氧化碳、光照度等天氣環(huán)境監(jiān)測(cè)功能。