总投资707亿 | 杭绍甬智慧高速全面支持自动驾驶

2020-04-26 17:24 评论 0 条

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杭绍甬智慧高速公路建设项目方案由交通运输部公路科学研究院编制,主要建设内容摘录如下: 

1 项目概况 

《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》明确“率先推进杭绍甬智慧高速公路建设”,浙江省智慧高速公路建设总体推进计划中要求“高标准建设杭绍甬智慧高速公路标杆性工程”。杭绍甬高速公路是国家公路网G92杭州湾地区环线并行线,经杭州、绍兴、宁波三地,是横贯杭州湾南岸的主要通道,全长约174 km(含利用杭州湾大桥南接线约24 km),采用六车道标准建设,总投资约707亿元。全线分为杭州绍兴段(杭州24 km,绍兴29 km)、宁波段一期(56 km)、宁波段二期(41 km)三个项目推进。 

2 项目定位 

杭绍甬智慧高速公路立足于“新”,以高标准、高要求建设打造,引领带动全省及至全国智慧高速公路的发展方向。 

3 建设目标 

杭绍甬智慧高速公路工程建设目标包括: 

1)打造“三网合一”的智慧高速公路基础设施。杭绍甬高速公路建设期充分为智慧设施设备建设预留土建接口;设置自动驾驶专用车道,支持空间分割、时间分割的自动驾驶动态管控;沿线部署高速率、低时延、高可靠的全覆盖无线通信网络;加强泛在综合感知设施装备的布设,满足车路协同式自动驾驶需求;实现高精定位和高精地图服务;服务区建设太阳能产能系统,部署电动汽车充电桩。 

2)建设智慧高速云控平台。支持具备车载控制功能的车辆实现控制环境下的自主运行、支持具备信息诱导的人驾驶车辆高效运行、支持自动驾驶车辆在队列控制和自由行驶功能间的自如切换。近期支持杭绍甬高速公路管理、服务和管控;中远期实现“大湾区”乃至全域高速公路网管理、服务和管控。 

杭绍甬智慧高速公路服务目标包括: 

a) 全面支持自动驾驶。构建路网综合运行监测与预警系统,打造人-车-路协同的综合感知体系,近远期服务目标为: 

  • 近期支持自动驾驶专用车道货车编队行驶; 

  • 远期支持全线自动驾驶车辆自由行驶。 

b) 实现自由流收费。创新收费管理模式,构建基于车载终端的收费系统,近远期服务目标为: 

  • 近期实现封闭式有站自由流收费,车辆行驶一段路就缴纳一段路通行费的分段式自由流收费; 

  • 远期实现开放式无站自由流收费,即全面取消高速公路物理收费站。 

c) 提升全线整体通行效率。依靠客货分离及货车编队等技术,近远期服务目标为: 

  • 近期实现车辆平均运行速度提升20%~30%; 

  • 远期实现通行能力成倍提升。 

d)“全天候”快速通行。基于高精度定位、车路协同、无人驾驶等技术的综合应用,克服冰雪、雾霾等特殊天气情况的影响,近远期服务目标为: 

  • 近期实现自动驾驶专用车道在团雾、冰雪等天气下的“全天候”通行; 

  • 远期实现高速公路全线在团雾、冰雪天气下的“全天候”快速通行。 

e) 电动车续航能力。利用服务区、声屏障等高速公路现有场所或条件,建设光伏产能系统以及电动车充电系统,为高速公路用户提供新能源补给服务,近远期服务目标为: 

  • 近期实现服务区光伏能源供给及充电桩充电服务; 

  • 远期实现服务区无线充电服务。 

f) 更加安全。构建车车、车路协同式交通安全系统,为安全驾驶提供可靠的技术保障;建设路网运行安全管理系统和应急指挥调度与处置系统,实施智能救援,不断提升高速公路安全性,近远期服务目标为: 

  • 近期降低交通事故发生率; 

  • 远期实现“零死亡”愿景。 

4 建设方案 

4.1 实时交通信息监测系统 

实时交通信息监测系统检测设施部署方案如下: 

a) 交通流感知设备的部署方案如下: 

  • 全程交通流监测:基本路段按照1 km一个的密度在道路两侧分别布设交通流感知设备,特殊位置适当加密,全面感知交通运行状态; 

  • 在互通匝道、服务区进出口设置1套交通流感知设备,如果设置位置与路段交通流监测设备临近,可视具体情况与路段交通流监测设备复用。 

b) 交通事件检测设备的部署方案如下: 

  • 视频全程覆盖:基本路段按照1 km一个的密度在道路两侧分别布设视频监控设备; 

  • 全程事件检测:基本路段按照约0.2 km一个的密度在路段两侧分别布设高清固定摄像机; 

  • 在养护工区进出口设置用于车牌识别的高清视频设备和遥控摄像机; 

  • 服务区进出口设置视频感知设备。 

  • 重点位置或区域事件检测:合流区、分流区、恶劣气象条件频发区、事故多发区布设雷达事件检测设备。 

c) 气象监测设备分为全要素检测器和路面状态检测器两种设备,部署方案如下: 

  • 以10 km左右间距布设全要素检测器; 

  • 在易出现团雾、结冰路段布设能见度检测器和路面状态检测器。 

d) 车辆微观行为信息采集RSU设备的部署方案如下: 

  • 基本路段按照0.2 km一个的密度在道路两侧分别布设车路协同设备,发布交通事件信息和交通环境信息等; 

  • 在互通匝道、服务区进出口设置车路协同设备。 

4.2 多网融合通信系统 

4.2.1 杭绍甬高速公路通信信息网络包括有线通信网络和新一代宽带无线通信网络,具体如下: 

a) 有线通信网络是杭绍甬高速沿线全程覆盖骨干光线通信网络,隶属于该高速公路机电工程的建设内容。 

b) 新一代宽带无线通信网络采用多种技术(标准)和多种应用模式相融合的构建方式。路侧部署提供低延时、高可靠、全覆盖的DSRC、LTE-V2X、5G等新一代多模无线通信网络,车辆在120km/h行驶速度条件下,通信延迟低于10 ms。基本路段按照0.2 km一个的密度在道路两侧分别布设或预留无线通信设备挂装条件,支持构建无线通信全覆盖网络。 

4.2.2 杭绍甬高速公路拟建设卫星通信信息网络,包括高精度定位系统和高精度地图等,具体如下: 

a) 高精度定位系统覆盖范围为杭绍甬高速公路全线,包括路段和隧道。高精度定位系统可采用自建和服务租用两种模式,自建模式下的高精定位系统需要在高速公路沿线布设基准站;购买服务模式可与高精度定位服务提供商进行合作。高精度定位系统全天候为路段提供实时厘米级、静态毫米级位置服务,隧道内面向车道级主动管控服务的定位精度达到分米级。 

b) 高精度地图覆盖杭绍甬高速公路全线,包括路段和隧道。高精度地图包括道路数据、车道数据、标志标线数据以及交通设施数据等,能够提供面向机器识别的、满足车路协同式自动驾驶应用需求的地图数据,具备支持车道级信息服务及交通管控的能力。高精度数字地图的制作可委托给具备许可资质的第三方单位完成。 

4.3 云控平台 

云控平台将运用云计算、大数据、人工智能等新的技手段,全面提升智慧高速公路的智慧水平、通行效率、通行安全、服务能力。云控平台具备接入高速公路全线交通数据的能力,并具备升级为区域级云控平台的能力,同时应能够接入公安、消防、气象等多源外部数据;具备对海量数据进行存储和复杂任务计算处理能力、统一的运行监测和综合管理能力,以及为用户提供伴随式信息服务的能力;具备对高速分合流区域、交通事件多发路段以及全线不同层级交通运行精准管理和控制能力。 

云控平台包括以下几方面: 

a) 应用平台: 

  • 决策支持。按照杭绍甬高速公路发展的需求,针对高速公路热点问题,尤其是行驶安全、违法治理的问题,通过全面整合、处理交通要素感知数据,进行综合分析,对杭绍甬高速公路交通运行状况进行监测,形成多层次的安全、拥堵评价,并在基础上为浙江省高速公路建设、发展以及安全、拥堵治理提供支持。 

  • 车路协同管理。车路协同管理系统,是智慧高速公路有别于其他高速公路的一个系统,将实现人、车、路、环境的全面感知和协同,将人、车、路、环境物理系统映射到信息数字环境中,形成部分路段、全路段的不同时间段的车车协同、车路协同管理。 

  • 运行监测与预警。利用泛在感知系统实现对杭绍甬高速公路运行状态监测。对运营车辆(尤其是危化运输车辆)运营线路异常进行自动报警。对杭绍甬高速公路重点桥梁、隧道、边坡等交通基础设施在各种工作环境下的使用情况、损伤情况等进行实时监测与预警。针对杭绍甬高速出现的重大活动、建设施工、重要节假日、恶劣气象等情况,实现对交通流量大(服务水平三级及以下)、高峰、紧急情况等监测和预警。 

  • 综合分析。实现对交通事件、路网运行状态、紧急事件、气象状态、高速公路运营状况、高速公路养护状况、交通流量、收费数据等进行统计分析。针对重大活动、恶劣气象、节假日等情况进行数据的深层挖掘和分析,实现上述情况的专题分析,如交通影响分析等。对车辆信息进行跟踪和定位,对于全线路况信息、拥堵路段和收费站交通运行状态等进行大数据分析。 

  • 协调联动。实现公安、消防、医疗急救、安全生产紧急救援、常设的减灾防灾机构等应急处置力量之间的联动,完成高速公路突发事件及相关信息的处理、分析、信息发布等工作。实现应急处置各相关单位或部门与杭绍甬高速管理部门之间的精细化协调联动。 

  • 应急指挥调度。应急处置系统的应急处置业务按照前、中、后三个环节,形成7个子系统,即应急信息接报子系统、应急辅助决策子系统、应急指挥调度子系统、应急信息服务子系统、应急统计分析子系统、应急预案数字化子系统和应急资源管理子系统。实现应急指挥调度的实时性、准确性。 

  • 综合交通诱导。通过对历史数据、实时数据的分析计算,预测未来各路段的交通运行状况,并根据高速安全防控分析、高速事件感知等综合性研判,提前制定相应的高速诱导策略,并支持各类诱导平台的发布(交管发布平台、高速诱导屏、第三方APP等)。通过综合交通诱导为交通部门更好的便民服务提供支持,为用户智慧出行提供信息诱导。 

b) 共享服务中心 

共享服务中心为上层的应用平台提供服务,沉淀应用平台可共享的服务,建设内容包括:车辆中心、驾驶员中心、高速公路中心、基站中心、视频中心、数据采集中心、信息服务中心、环境中心等。 

c) 数据处理中心 

云控平台数据处理中心,具备边缘计算能力和中心计算能力。边缘计算是通过车路协同系统实现路侧与车端实时数据交换,例如5 km范围内的RSU实时采集车流量数据都可以直接同步传输至相同范围内的车辆,支撑货车编队行驶等应用。中心计算是分析处理中心平台数据,形成道路准实时和预测信息,并且加工形成可操作的诱导或应急信息,推送至路侧或车端,形成闭环响应。 

d) 基础设施 

云平台通过大规模分布式计算技术,实现计算能力、存储能力、网络能力、数据库能力的线性扩展,云控平台将接入大量的高速公路交通感知数据、管理数据、服务数据、运营数据、互联网第三方数据等,并将满足高速公路使用者、管理者、各个相关方的信息汇聚的处理需求。大数据平台将支持包括批量计算、图计算、流计算、实时计算、机器学习在内的丰富的计算框架,为杭绍甬智慧高速公路的各种数据服务、公众服务提供底层的计算和存储能力,是云控平台重要支撑。 

4.4 伴随式信息服务系统 

基于感知及预测信息为高速公路用户提供宏观交通运行状态信息、中/微观交通运行状态信息、安全辅助驾驶信息服务,从而实现伴随式信息服务。具体内容如下: 

a) 宏观交通运行状态信息服务 

杭绍甬高速能够为用户提供高精准的宏观交通流状态信息服务,通过高速公路的浮动车数据、移动终端数据、车路协同数据、全程覆盖的视频数据、雷达检测数据以及其他传感器信息,杭绍甬高速实现基于路侧节点边缘计算、区域中心协同感知、中心平台综合分析的三级交通状态感知及预测,生成近程车道级交通状态信息、中程区域级交通状态信息、远程全路网交通状态信息,通过路侧显示系统如可变电子信息情报板、车载终端如车路协同设备、用户手持终端、手机应用软件等方式向用户发布宏观道路拥堵情况、道路分段运行速度情况、区间旅行时间预测信息等。 

b) 微观交通运行状态信息服务 

杭绍甬高速能够为用户提供高精准的动静态道路状态信息服务,通过高速公路的高精度地图数据、用户实时上报数据、视频及雷达等监测系统数据,杭绍甬高速实现基于静态道路地图和动态道路检测的道路状态感知,生成静态公路基础设施信息,以及动态公路气象环境信息、交通突发事件信息,如道路积水、道路结冰、道路能见度、道路施工维护、货物抛洒、交通事故、异常车辆等信息,通过路侧显示系统如可变信息标志、车载终端如车路协同设备、用户手持终端、手机应用软件等方式向用户发布动静态道路状态信息,并基于感知及预测信息从车道选择上为用户提供微观引导。 

c) 安全辅助驾驶信息服务 

安全辅助驾驶信息服务的应用场景主要是高速公路合流区、分流区、弯道、上下坡道等事故多发区域。通过部署在事故多发区的路侧交通信息监测设备,实时感知事故多发区交通运行状态、交通突发事件、公路气象环境等信息,路侧交通信息监测设备采集的信息通过光纤通信或其他通信方式传输到边缘计算设施,同时车路协同通过车路通信技术与安装有车载终端的车辆进行交互,将车辆运行及状态信息传输到边缘计算设施。所有感知得到的信息在边缘计算设施完成数据的处理、融合、备份等。基础操作生成安全预警和控制决策信息,这些安全预警和控制决策信息通过车路协同和可变情报板向即将进入危险区域的车辆进行预警,避免事故的发生。 

安全辅助驾驶信息服务信息内容主要包括:车辆近距离危险预警、后方车辆超车提醒、侧方车辆碰撞提醒、前方车辆紧急制动提示、道路前方障碍物提醒、周边紧急车辆提醒、前方事故预警、前方车辆故障提示、前方道路施工信息预警、极端天气气象预警、路段限速提醒等。 

4.5 车道级交通控制系统 

杭绍甬高速公路车道级交通控制拟实现以下服务功能: 

a) 车速管控功能 

以车辆行驶速度的一致性为目标,对高速公路上三条车道设计速度级功能作用进行重新定义,避免道路中不同车辆间形成速度差,带来的干扰和安全风险,并通过传感网络对车辆运行轨迹进行监控。 

另外,主线交通出现异常(事故、拥堵)时,通过主线布设的可变限速标志,对主线车辆进行动态限速控制。 

b) 危险状态下的车道级车辆管控 

通过基于高精度定位的车道级精准管控可以有效避免后车连环追尾事故。车道级高精度定位可以准确识别同一车道上前后车辆及其周围车辆的相对位置,当车辆判断出同一车道前车突然异常减速或停止时,会通过车车、车路通信传输到后续多个车辆,后续车辆根据高精度定位信息计算与前车的安全车距,同步采取减速等规避措施,从而大幅度的降低连环追尾的风险。 

当高速公路内侧车道发生碰撞事故时,行驶在相同车道的后车根据车辆搭载的终端以及距离事故点的距离不同,通过多种途径获取不同的管控信息。距离事故点100 m的后车A,通过车路信息交互获取警告信息“请减速”,如果后车A具有车路信息交互控制功能时,可直接通过智能路侧设施的控制策略进行减速;后车B通过与后车A进行车车通信,获取警告信息“前方400 m碰撞事故,请减速或更换车道”;若后车D不具备任何车载终端,可通过路侧可变情报板获取信息“前方2 km里内侧车道发生碰撞事故,建议更换车道”。 

c) 专用车道管控 

自动驾驶专用车道在出入口设立专门的站点控制车辆类型及车流,确保进入车道的车辆满足专用道对车辆类型和性能的要求。北斗卫星定位系统结合北斗地基增强站CORS站,以及高精度数字地图为高速公路及专用道上的自动驾驶车辆提供厘米级的高精度定位服务,实现车道级的车辆位置定位和监控。通过地图匹配相关算法识别车辆所在车道,对于偏离所属车道的车辆进行预警和控制,同时通过车道级的交通流控制改善车流运行的均匀和有序快速通行,提高高速公路的通行效率、减少污染排放。

4.6 桥隧安全提升系统 

隧道内和隧道出入口布设视频、雷达、微波等设备实时监测交通运行状态、交通突发事件等信息,隧道内应按实际情况加密布设。隧道布设边缘计算设施,具有多源数据接入及本地计算能力;隧道内分车道布设车道指示器,提供车道限速、车道开放/封闭等信息;隧道进出口应布设车路协同设施、可变情报板,提供安全预警信息。 

隧道内交通运行状态信息采集设备具体布设方案如下: 

  • 隧道内两侧各设置1套交通流检测设备; 

  • 隧道内按照150 m的间距布设交通事件检测设备。  

交通运行状态信息采集设备的建设应充分考虑建设间隔预留相应的通信和供电条件,支撑条件的建设应充分考虑不同设备共用的需求,并充分考虑未来新型感知设备的建设需求,预留新型设备安装、通信和供电的条件,以适应感知技术的迅速发展。

4.7 服务区智能化系统

4.7.1 服务区进出口应布设交通流检测设备、车牌识别检测设备,获取进入服务区内的车辆信息;服务区进出口应布设RSU设备、可变信息标志,提供服务区内停车、加油、就餐等服务信息和高速公路交通状态信息。 

4.7.2 服务区内部按照区域功能划分,在停车场、危险品车辆停放区、加油站、充电站、就餐区、如厕区布设客流检测设施、车流检测设施实现重点区域的实时监控。 

4.7.3 建设覆盖服务区传感通信网络包括: 

  • 按照土建预留点位和应用场景需求部署全要素感知设施和车路协同设施,全要素感知设施包括交通运行状态、交通事件信息、路面状况信息以及环境信息检测设施; 

  • 部署全覆盖的4G/5G通信网络; 

  • 建设高精度定位系统和高精度地图系统。 

4.7.4 服务区利用有线通信网络实现与云控平台信息交互,同时从云控平台接收高速公路路段交通运行状态信息,实现高速路段与服务区间的信息实时交互和共享。

4.7.5 充分利用服务区大规模集中用电区域性的空间资源和地面资源,开展太阳能停车棚、太阳能建筑、太阳能照明等区域性太阳能产能系统的开发和利用工作,打造智能高速公路服务区太阳能区域性能源流,太阳能产能量满足服务区30%~50%的用电需求。 

4.7.6 在服务区建设新能源汽车充电桩,每个服务区布置4台功率为120 kW的新能源汽车充电桩,考虑1机2充、同时为2辆乘用电动汽车进行充电的需求。每套充电机包含1台整流柜、2台直流充电桩、2只直流电表。配电系统需配置1台容量为400 kVA的箱式变压器。安防系统需配备1台硬盘录像机和1台红外枪机。监控系统提供开放、简便的读取和备份数据的方式,存储设备运行的监测数据。通过4G/5G蜂窝网络向上级营运管理系统转发运行和交易数据。 

4.8 自由流收费系统 

根据《深化收费公路制度改革取消高速公路省界收费站实施方案》(国办发〔2019〕23号)、《交通运输部关于印发取消高速公路省界收费站总体技术方案的通知》(交公路函〔2019〕320号)要求,完成收费管理与计算平台、收费站车道系统、主线ETC门架系统的建设,实现主线自由流收费。 

4.9 基础配套系统(设施) 

4.9.1 基础设施监测设施 

杭绍甬高速公路沿线长大桥梁、隧道、路基路面、交通工程及沿线设施高风险部位布设视频、压力、位移、振动、水位等传感器,实现基础设施全方位数字化监测和管理,对重要基础设施的构件(桥墩、箱梁等)、杆件、设施进行统一的标识编码。建设高速公路重要结构物及设施的数字档案,建立数据库系统。建设BIM模型及系统,实现道路基础设施全寿命周期智能化监管。 

采用先进技术建立桥梁、隧道等公路基础设施智能化、数字化监测系统,对道路设施的关键构件和部位的运行状态进行感知、信息跟踪、实时传输及智能判别,对基础设施可能的安全质量隐患进行预警。本项目针对桥梁、隧道等基础设施的状态监测设备布设原则如下: 

  • 特殊大桥、特大桥或特长隧道、边坡建设健康监测设备; 

  • 按照桥梁重要程度布设全景或固定视频监控设备,实时监控桥梁整体和局部运行状态; 

  • 按照桥梁重要程度的级别进行传感器的布设:将杭绍甬高速公路所有桥梁按照重要性分类,不同类别的桥梁采用不同的监控方法; 

  • 按照桥梁构成进行传感器布设:桥梁上部结构的桥面、桥道系、承重结构、连接部件,下部结构的支座、桥墩、桥台、基础等,选取桥梁关键部位进行布设。 

4.9.2 绿色环保设施

综合考虑杭绍甬高速公路沿线空间资源以及光伏产能技术成熟度,拟建设杭绍甬高速公路太阳能产能系统,可满足现有杭绍甬高速公路沿线设施、设备的用电需求,满足服务区用电需求,多余电量可用于并网发电。系统建设内容包括: 

  • 成熟技术应用推广类,高速公路服务区光伏产能系统; 

  • 新技术新材料研发与示范类,高速公路光伏声屏障示范建设系统。 

杭绍甬高速公路沿线益农、上虞、新浦服务区建设太阳能产能系统,在益农服务区附近选择居民聚集区域、1公里长度的高架路段,示范建设光伏声屏障系统。太阳能产能系统可采用购买服务模式进行建设,光伏声屏障示范建设可采用自建模式或购买服务模式建设。 

杭绍甬高速公路沿线益农、上虞、新浦服务区建设电动车充电桩,每个服务区建设8桩,可采用购买服务的模式进行建设。 

4.10 准全天候通行 

4.10.1 车辆安装具有车路通信功能的车载终端,车载终端具有语音和字符显示功能。 

4.10.2 在高速公路易出现团雾和路面结冰路段布设感知设备,包括交通流检测器、交通事件检测器、路面状态检测器、气象传感器等,对事故多发区域交通风险进行实时感知;布设提供低延时、高可靠、全覆盖的DSRC、LTE-V2X、5G等新一代多模无线通信网络,车辆在120km/h行驶速度条件下,通信延迟低于10 ms;沿线均匀布设边缘计算设施,在分合流区、恶劣气象条件频发区、隧道出入口等交通事件多发区域根据实际情况进行加密布设;高速公路沿线中央分隔带及路侧设置智能诱导装置(智能雾灯),根据现场能见度和雨雪等气象条件,智能诱导灯闪烁状态不同,以诱导车辆安全行驶;在事故多发区域前方布设可变情报板,为即将进入危险区域的人工驾驶车辆提供前方道路风险预警,并实现≤2 min的预警信息更新。 

4.11 货车编队行驶 

货车编队服务包括安装在车辆上的雷达探测器、摄像头以及自适应巡航控制系统,可以在驾驶人员对车辆有绝对控制权的条件下控制货车在道路上按照固定模式行驶。车队在该系统的引导下可以实现车队车辆驾驶的完全同步。只要一辆车速度发生变化时,通过车车通信,后面的车同时感应路面状况,也会随之改变,保持最安全的车间距离。车头所搭载的雷达可以探测前方250 m距离内的障碍物,数据则会传给车辆的自动刹车系统、车身稳定控制系统以及道路预警系统。当车辆遇见前方占道时,自动驾驶系统会在电子显示器出现系统提示信号及声音报警,提示驾驶员手动更改车道。 

系统由货车车辆、车路协同路侧系统和边缘计算设施组成。车队中各个车辆装有高精度定位和车车通信设备,车辆间通过车车通信进行信息交互,将各自的位置、车速、加速度、车辆运行和控制状态以每秒10次的频率发送给车队中的车辆,同时这些信息也通过车路通信发送到路侧设备,由路侧设备传送到边缘计算设施。每个车辆根据前车的信息和车前毫米波雷达,在一定的安全车距下,实时动态的调整自己的驾驶行为,如速度、加速度,形成一组车队行驶。同时,车队中各个车辆接收路侧车路协同路侧设备由边缘计算中心发送的信息,实现动态的路径选择和决策。 

近期,在杭绍甬高速自动驾驶专用车道上,先行先试货车编队行驶服务。 

4.12 全寿命周期智能养护 

为实现未来高速公路基础设施的智能化管控、智能化养护和基础设施全生命周期监管服务,实现高速公路建、管、养一体化,杭绍甬高速公路基础设施数字化建设方案如下: 

a) 基础设施数字化管理 

对杭绍甬高速公路基础设施重要组成构件统一编码,实现基础设施重要构件的“一物一码”,使基础设施运维管理在线化、精准化。杭绍甬高速公路基础设施数字化管理采用RFID技术对构件信息进行存储和读取,根据基础设施的重要程度找出基础设施中影响质量的共性问题的关键构件,结合后续对工程运维和全生命周期管理的要求,定义RFID标签存储内容。 

b) 基础设施数字化监控 

基础设施状态监测需求主要考虑桥梁、隧道、路基路面、边坡、交通工程及沿线设施等状态信息。针对杭绍甬高速公路基础设施组成的具体情况,应以桥梁为主。 

4.13 自动驾驶支持 

参考全国各地及我省出台的对自动驾驶车辆道路测试的测试和管理规范,结合自动驾驶对高速公路设施的实际需求进行自动驾驶专用车道的设计。具体如下: 

a) 自动驾驶专用车道的设计 

在杭绍甬高速公路上修建专用于自动驾驶汽车的专用车道,隔离和避免任何不确定行为。首先,根据杭绍甬高速公路的的物理设计和交通量情况,在确保安全和避免干扰的前提下,确定自动驾驶专用车道在道路上所处的位置、专用车道的长度。由于杭绍甬高速公路出入口、互通式立体交叉枢纽较多,为避免对进出高速公路车流的干扰,选择杭绍甬高速公路全线内侧车道作为自动驾驶专用道实验路段,匝道、立交枢纽等位置交通环境较为复杂,暂不设计为自动驾驶专用车道。 

b) 支持自动驾驶的标志标线 

目前还没有针对自动驾驶专用道的标志标线规范,本方案采用现有的道路标志标线规范来进行自动驾驶专用道的设计,在设计中沿专用车道路面和路侧设计醒目清晰的标线和标志。在自动驾驶专用道与立交枢纽入口匝道处配有醒目的准入标志标牌,对进入车辆类型、车速等进行限制,只允许符合规定的自动驾驶车辆驶入。在针对自动驾驶专用道的标志标线规范出台之前,具体的设置标准可参照已有的道路标志标线设置规范。 

c) 支持自动驾驶的车路协同设施 

建立自动驾驶车路协同的系统,实现对自动驾驶车辆状态的协同感知,并通过车路协同路侧系统对自动驾驶车辆进行交通信息服务和对车辆进行控制。支持自动驾驶的车路协同设施建设原则如下: 

  • 安装支持自动驾驶的传感器、监测器、路标等设备设施。 

  • 由于自动驾驶专用车道为内侧单一车道设计,车路协同与协同感知设备布设方式采用立柱侧装方式,这样既可以覆盖专用道又可以节省成本。立柱侧装方式对应路侧立柱的安装。 

  • 车路协同设备放置位置断面选取需要综合考虑自动驾驶专用道的位置、道路线性特点、交通流量分布、道路基础条件、危险路段区域等因素,具体原则如下:1、选择靠近自动驾驶专用道的路侧安装,通信范围覆盖专用道自动驾驶车辆;2、尽可能选择选择车载终端用户量较大的路段;3、选择具备路侧基础安装条件的点(有门架或立柱条件),选择供电及通信条件到位或条件易达点;4、能够与高速公路上已有的其它交通信息采集设备构成数据互补体系;5、兼顾道路交通安全因素,对一些重点路段、特殊路段、事故多发路段进行加密。 

  • 根据自动驾驶车辆测试的要求,选择每0.5 km间隔建设自动驾驶车路协同路侧设备的布设方式。全路段布设约350个。 

d) 基于位置服务的高精度定位系统 

自动驾驶车辆离不开高精度精准定位和高精度GIS地图,高精度北斗定位基于北斗卫星定位系统结合CORS站实现厘米级定位,可以为基于车路协同的自动驾驶车辆提供厘米级高精度定位服务,实现车道级的车辆位置定位和监控,同时为云控平台提供基础支撑。 

e) 沿专用道照明布设 

对道路、路面、标志标线及前方障碍物准确的识别是自动驾驶车辆重要的功能,目前视频识别仍然是自动驾驶车辆识别外部环境的主要手段,交通环境的光照条件对视频识别的效果有相当大的影响,可以大大提高自动驾驶车辆识别的准确性。此外,一定的照明条件可以提高对自动驾驶车辆行驶状态视频监控的质量。因此,为支持自动驾驶道路及标志标线识别的准确性和自动驾驶车辆的实时监控质量,需要对自动驾驶专用道沿线布设照明设施。 

根据相关高速公路照明设施布设标准,采用专用道沿路段照明纵向布设间距0.03 km~0.05 km进行布设。可以根据自动驾驶车辆的特点设计针对自动驾驶车辆及自动驾驶行为监控应用的照明设施。 

f) 沿专用道交通事件检测设备布设 

目前自动驾驶车辆的性能仍然处于测试阶段,需要对自动驾驶车辆行驶过程中的驾驶轨迹、驾驶行为等需要进行全程交通事件检测,以便对自动驾驶的行驶状态、事故原因等进行分析。因此,需要在原有沿高速公路全路段交通事件检测的基础上,加密交通事件检测监控点,提升对自动驾驶车辆进行全覆盖的交通事件检测。 

交通事件检测设备可对自动驾驶车辆及与自动驾驶相关的事件等进行实时图像监控,并能通过图像分析自动判断停车、交通拥堵、车辆排队超限、行人进入、车辆逆行、交通事故、车辆丢抛物检测、能见度检测等事件,及时发现自动驾驶专用道内异常事件,并提供自动驾驶相关事件处理依据。 

自动驾驶视频采集设备可采用交通视频监控设备,主线路段按0.5 km~1 km间隔设置交通事件检测设备以监视自动驾驶专用道的车辆及交通状态,桥梁、分合流区、互通式立体交叉桥及易积水、视距不良、易发生拥堵及交通事故等重点路段应加密布设。

*本文摘自:浙江省交通运输厅《智慧高速公路建设指南(暂行)》

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