沿江高速智慧化建设方案.docx

《沿江高速智慧化建设方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沿江高速智慧化建设方案.docx（77页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、沿江高速智慧化建设方案I沿江高速改扩建方案简介沿江高速智慧化建设的需求沿江高速智慧化建设的方案CNTENW目录iin第一部分沿江高速改扩建方案简介PARTOl沿江简介交通量建设方案1.1沿江简介路段现状及断面形式董浜枢纽常州南互通苏沪界董浜枢纽K32+346.681 28m路基标准横断面 图KO+134300 田32+346 681”- 仰n土a a 9 t 35路基标准横断面图0%0 951002021MOOCXnO6000(“C供(k三)120ICONOg大鹰处处A收tPrWlIh)&大JV分之通MMb“大收务交域立fihTt,c3S730730Tm0.3S/C0.5SI200I15011

2、O.SSb/CQ.7S1650I600IJOONQTSCQ9OI9WI850IWOHo,wc.000-22000-21000*2000A.0.II高施公意路段置务水平分级UiscftJaMrtr.Jtt大般舞文*胡力”作速打助之比.丛兴逋行力是ht三l寿太,条件下M应的收大4电）交运，20000100000流量太仓主线至太仓东圜以点沿江枢纽至沙溪8228067725沙溪至沙溪枢纽65400太仓西虚拟点至太仓东虚72794拟点太仓新区至太仓西虚拟点79758沿江枢纽至太仓新区73574沙溪枢纽至董浜枢纽64946六车道平均72354pcu/h.lnfhvv/c服务水平1970.780.620.8

3、9四1603.720.630.731509.220.460.96S1830.210.600.821931.470.620.871734.760.630.791494.070.460.951724.890.630.78四四四五四2021年1-4月交通量及服务水平流量pcu/h.lnfhvv/c服务水平董浜枢纽至常熟482841643.290.660.75常熟至常熟北445851528.420.470.97五凤凰至常熟北488161609.280.680.73张家港枢纽至凤凰496201623.990.680.74张家港至张家港枢纽593831870.220.700.86四张家港至杨舍枢纽6219

4、91940.970.710.89四杨舍枢纽至江阴新桥572441792.660.710.82四江阴新桥至华西588261823.790.710.84四霞客至华西621421902.100.720.87四霞客至峭岐枢纽637951920320.730.88四青阳至峭岐枢纽431431311.110.550.79四青阳至横林枢纽459881414.100.540.86四威嬖堰至横林枢纽592971877.060.700.86四戚望堰至常州南531751691.570.700.78四宁常沿江分界点至常州南529761685.180.700.77四四车道平均539651708.940.700.78四A

5、GDOOZ(XX)OSOOOO30000200001000案移位新建2处互通式立交，为常熟北互通、长寿互通（原霞客互通）;新增5处互通式立交，分别为支塘互通、大义互通（新204国道改线）、徐霞客互通、芙蓉互通、礼嘉互通。全线原位扩建新桥、芙蓉共2处服务区，利用沙溪月躇区1处。PART02第二部分沿江高速智慧化建设的需求事故及流量规律互通及枢纽节点多信息化手段落后工可初审意见，十车道的特殊要求V车路协同的发展趋势4003.00*2.00M100%000%沿江高速2020年总事楣，为2097起，其中分流点占比为19.12%,合流点占比为21.41%20205篱发占事故情况宁太毁箕尸&清的节前后上海

6、、南京方向车流量对比9XJ.太宁52632由2021年春节、清明、五一三个法定节假日车流量数据可知，节假日前期南京方向车流量明显增大，而节假日后期开往上海方向车流量明显增加a春节前后上海、南京方向车流量对比XS7三五一前后上海.南京方向车流量对比戏照节明丽隼占比40*02244t10IOUUMUM11M2020222224=S根据2021年节假日数据分析，客车占比在0-6时之间为低谷期，2-4时客车占比为一日中最低，随后客车占比在8-10时达到一个高峰，在12时左右为日间的一个小低谷，16-18时再次达到阶段峰值。五一前联军占比,4AV蜃St匕51宾卒占比-5HH5tt2.2互通及枢纽节点目前

7、，沿江高速主线长度为134.865公里，主线范围内有太仓北枢纽、沙溪枢纽、董浜枢纽、张家港枢纽、杨舍枢纽、峭岐枢纽、横林枢纽，共7处枢纽，互通17处，服务区3处，共27处节点，平均每4.995km就会有一个节点，互通、枢纽节点数量多，间距短，节点车辆转换无序,易造成交通事故，并给管理带来困难。小琲江明大桥S80太仓港珑港G4宁高速G2京沪高速S19每米高速和碓银通过江通词G15沈海高速S4涉宜高速双向四车道张家港枢纽横林枢纽双向六车道沙溪枢纽太仓北抠纽G1522苏嘉杭高速2.3信息化手段落信息采集覆盖面不全，车与路没有很好协同信息孤岛现象!:俄严重，各个子系统各自为政,没有实现业务互通、信息共

8、享异常事件以人工巡检为主，缺乏俄妤赠缺少多维度的数据，两客一危、绿通车辆、缴费车辆车型数据等等信息不全交通部已将智慧高速的建设要求列 入工可初审意见行 车中央分MMe4魅R太仓北至董浜路段，全长26km ,扩 建后为双向十车道，路面宽度为 53.5m o2.4-2.5工可审查意见及十车道特殊要沿江扩建后的十车道，为左右硬路肩5个车道的形式，实阮上共14个车道。十车道的特殊要求，需要更高等级的交通安全及效率保障，需要更高效率的运营管理，需要更人性化的交通服务。2.6车路协同的发展趋势二2019年9月，中共中央、国务院印发交通强国建设纲要，要求大力发展智慧交通2020年11月，江苏省 智慧高速建设

9、技术指 南提出江苏省近远期目标、原则、总体思路及总体框架/ 2019年7月，交通运输、部印发数字交通发展规划纲要，明确加快交通运输向数字化、网、 络化、智能化发展,2020年2月，11部委 联合下发关于印发 智能汽车创新发展战 略的通知，实现 人.车-路_云系智能网联汽车技术路线图2.0的描述 2025年，PA （部分自动驾驶）、CA （有条件自动驾驶）级智能网联汽车渗透率进一步提升，市场份额超过50% , C-V2X （无线传感器系统 ,先进无线通讯技术）终端新车装配率达50% , HA （高度自动驾驶）级智能网联汽车实现限定区域和特定场景商业化应用。到2030年，PA、CA级智能网联汽车市

10、场份额超过70% , HA级智能网联汽车市场份 额达到20% ,并在高速公路广泛应用、在部分城市道路规模化应用。到2035年，中国方案智能网联汽车技术和产业体系全面建成、产业生态健全完善，整车智能1化水平显著提升，HA级智能网联汽车大规模应用。5MiIHE1白. *rHW.Al. AGC, 991. t, . SGVBVMM M!* I 2.aa* (*sRsw9Hn*J4)3 ita乐景讯发4,仔元化19次.夫fi-习交Nl/6立*：-)5 *nA47*vixA. Ana6 或WttBKflnPART 03第三部分沿江高速智慧化建设的方案探讨3.1全国智慧高速的建设现状V 3.2智慧高速建设

11、存在的问题V 3.3沿江高速智慧化建设的方案探索已建成未建成3.1智慧高速的建设现全国智慧高速示范项目进展示意图虽然智慧高速公路可实现对交通运行状态全面感知和监测，实现道路的精细化管控、为不同智能化等级的车辆提供个性化出行服务，但目前我国智慧高速的建设仍旧存在不同程度的隐患及不足方案针对性不强概念多.落地少供需缺乏协调统一现有部分智慧高速设计方案并未根据当地环境和建设需要，制定较为细致具体并且有针对性的建设方案，无法发挥智慧高速的优势，造成资源浪费。虽然目前有较多针对智慧高速建设的设计方案，但是由于政策限制、技术瓶颈、资金紧缺等方面的原因，多数项目仅停留在方案设计阶段，建成落地的较少。供需之间

12、缺乏协调统一，主要是指基础设施供给在时间上和空间上与需求的不匹配，无法及时有效的针对需求来配建相对应的硬件设施。对全线8车道的路段加强全域信息感知及主动管控，重点打造10车道路段，使其成为真正的智慧高速。常规路段应用层示范路段应用层车路协同路态控道动管异常事件预警10车道示范路域息知全信感常规路段与示范路段共享感知层、计算层、传输层，应用层相互分离。统筹设计整合资源计算层传输层感知层鞋线8勇于探索试点先行创新引领数据赋能安全可靠自主可控沿江高速智慧化建设系统框架沿江智慧高速公路系统监控系统收费系统年1融合升级基于有线通信技术和无线通信技 术为高速公路运营管理及监控、传统高速公路系统基于外场设备

13、采集交通信息、气象信息、交通事件信息，通过运算中心实现数据处理，最终实现监控及收费功能，并对交通流进行简单控制。收费系统实施提供必要的话音业务及数据、图像信息传输通道3.3.1全域信息感知一概卢Fe沿江高速江苏段全长104公里，与沪蓉高速、京沪高速、靖张高速、通锡高速、沈海高速、常台高速、太仓港北疏港高速、沪宜高速相交接，通过感知设备和通讯设备能够实时获取本高速以及相邻高速的信息（图中灰色箭头所示）O全域感知所需的设备Ol交通流检测设备回1高清广角摄像头、微波雷达一红外摄像头、固态激光雷达国02交通事件检测设备一超高超载车辆检测器、雷视事件检测一体机03气象监测设备多功能气象检测器3.3.1全

14、域信息感知一概3.3.1全域信息感知一基本要*数据预测 数据分析挖褥 数据融合处理 信息感知交通流检测设备 交通事件检测设备 气象监测设备 车牌识别检测设备全域感知为沿江智慧高速实现道路管控、事件检测和车路协同三大功能提供信息输入，是沿江智慧高速各个功能实现的数据支撑。3.3.1全域信息感知一基本要*道路管控沿江智慧高速功事件检测车路普通车道协同自动驾驶专用道交通流量、分车道车型、车速实现功能实现功能实现功能实现功能车流量、速度、车头时距、间距、区域停车数、停车时长、停车次数、排队长度、平均延误、空间占有率、气象信息（雨量、风速风向、能见度、温湿度）等车流量、车速、拥堵信息、气象信息等本车及周

15、围车辆速度、位置、加速度、车流量、平均速度、车道占用情况、气象信息、平均密度、车道占用率、拥堵等级、预计通行时间、匝道车辆检测、车辆异常轨迹、交通管制等信息检测距离Z4II高清广角摄像头150II固态激光雷达ITl检测信息200m高清广角摄像头150mA/1雷视事件检测TWl超高超载车辆检测器200m检测信息多功能气象检测器U检测信息雷视事件检测一体机多功能气象检测器超高超载车辆检测器200m固态激光雷达200m微波雷达300m高清广角摄像头150m检测信息红夕隈像头雷视事件检测一体机100m200m多功能气象检测器3.3.1全域信息感知一设备布布设示意图.RSU、（间距 200m）气象监测设

16、备 （间距10km）交通事件检测设备J交通信息米集设备.RSU（间距Ikm）?雷视事件检测一体机（间距T（间距200m）50Om）沪武高速溪口道沙入匝D=200mD=200mD=200mD=200m宏观布设示意图沙溪出口匝道沪武高速微云雷视事件检测一体机交通事件检测设备USR气象监测设备交通信息采集设备RSU3.3.1全域信息感知一信息融口沿江高速全域信息感知 沿江高速常规交通数据采集与交通运行状态分析（已实现） 沿江高速端-边-云T本化全域车路交通数据动态感知（需调整设备布设，技术可行）口相邻路段融合数据汇聚 相邻道路全时段车辆流量/流向的动态统计分析（已实现） 相邻道路车辆车型、车速等相关

17、信息动态统计分析（待实现） 相邻道路车流运行态势分析与交通事件检测预警（待实现）=速度时变图123456789 101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960一不采取预案1201151101051009590级预案 一二级预案 一三、四级预案町间：min以江阴大桥交通流运行状况为例，进行全域感知后能够及时检测拥堵缓行状态并根据缓行长度、参与缓行的车辆数执行不同级别的预案，及时采取交通管制措施疏散拥堵车流，避免因拥堵过重导致局部路段瘫痪。及

18、时通过全域感知发现缓行车辆并执行相应预案，能有效缓解拥堵缓行，提高行车效率。速度：km/h1253.3.2道路动态管控一车道动态管控的概i降低道路延误提升出行提高运输效率在高速公路上，客车和货车在不同时间段的交通量相差较大，客货车道动态管控能实现交通流在时间上的合理分配，降低延误、提高通行能力。小客车在白天早晚高峰交通量较大，而货车交通量在晚上较大。态控势动管优客车和货车行驶速度不同，通常相差10-20kmh,客货车道动态管控能够实现交通流在空间上的合理分配，使行驶速度相似的车辆处于稳定的跟随状态，提高出行者满意度。高速公路客货车比例时变图r-MJ月一一11月ZOiOOK60.00%保证运输货

19、物的大货车快速稳定的通行，从而提高整条道路和区域路网的交通运输能力。5000*4,(j%woo*2(MXm100OHoom3.3.2道路动态管控一枢纽节点动态管控的概&高速公路主路匝道管控策略交通状况无控制交通状况较为拥堵交通状况拥堵单匝道控制情报板信息控制匝机控制交通状态估计算法匝道控制算法驾驶员行为分析匝道关闭结合交通流诱导交通流诱导策略智慧高速通过对主线车流的实时感知，并结合汇入高速及地面流量情况智能调控匝道智能控制信号灯，做到间歇性、拉链式交替通行，有效减少无序交织带来的拥堵和安全隐患，实现高地联动和高高联动。3.3.2道路动态管控一系统构一,m三，车道动态管控si三三ig枢纽节点动态

20、1管控，流量感知模块：实时检测交通流信息数据处理与决策模块：对道路管控模型进行最优化求解及仿真验证显示模块：显示道路管控信息通信模块：实现各模块之间的信息交互（、数据通信L,一流量感知数据处理与决策显示3.3.2道路动态管控一流量感知模流量感知模块由智能感知设备组成，通过先进的智能感知技术对各条车道的交通流量、车型及车速进行采集，具备在恶劣天气（如大雾、雨雪天气）正常采集交通流信息的能力，为道路管控功能提供基础信息。采集到的信息实时传输给数据处理与决策模块，恶劣环境下交通流信息采集作为管控模型的基础数据辅助探索适用于当前交通宵行状态的最佳道路管控方案。3.3.2道路动态管控一数据处理与决策模

21、道路管控模型求解算法库流量感知模块输入数据车 型数据处理与决策模块内嵌算法库、参数存储库、地图存储库、仿真平台、评估体系，算法库包含道路管控模型，可基于车型、流量，数据进行最优化求解，并基于沿江高速地图进行仿真，验证最优管控方案的合理性，并及时传输给显示模块。分车道流量数据流量感知模块1.分至地图道路管控模型求解最佳道路管控方案实时仿真及效果评估基于动态交通流数据的实时仿真实时交通运行状态数据、地图数据最佳管控方案场景进行实时仿真输出3.3.2道路动态管控一通信模f通信模块无线通信基于5G-V2X/I2X技术实现流量感知模块与数据处理与决策模块、数据处理与决策模块与显示模块、以及OBU和手机A

22、PP与流量感知模块间的数据交互。路侧通信单元路侧通信单元交换机路侧感知设备路侧通信单元包含有线通信子模块和无线通信子模块手机APPOBU流量感知模块数据处理与决策模块显示模块有线通信通过在各路侧通信单元、路侧通信单元与路侧感知设备之间建立光纤连接，实现高速率、大容量的有线通信。车载显示设备车载OBU应用示例:大唐移动ICDC5002星云互联V-希迪智驾CIDI车路协同APP星云互联智能辅助驾驶助理APP千寻位置+华为+高德地图APP车道级别导航3.3.2道路动态管控一信息发布模块路侧显示设备路侧LED显示屏：显示车道划分、车道限速等信息AdvisoryspeedlimitstoslowClos

23、edlaneduetoaccidentadvisesdrivers to merge to open lanedriversastheyapproachcongestion货车道流量感知模块通信模块 ，数据处理与通信模块客车客一货车数量多， 车道为货车专用道信息检测 模块I,3.3.2道路动态管控一车道动态管控功能应用示1传生多实生少2：货车减小口一条货车道转变为混合车道3按照新的车道分布规则行车3.3.2道路动态管控一枢纽节点动态管控功能应用示3：主路拥堵消散4.取消匝道限流3.33异常事件的全天候预警一概信息采集事件分类事件上报统一管理事件发布 动态监测：实况信息传递 :您婶免事故精准预判

24、：科学预防事智能响应：安全快速消除 事故影响 路障检测 施工检测 抛洒物检测 拥堵检测 逆行检测 压线检测 变道检测 违停检测 蛇形行驶检测 大车占道检测数据存档：决策支持和事故预案3.33异常事件的全天候预警一信息采H%雷达视频一体机采集道路视频图像，通过数据深度融合与目标分类等技术，输出数据类型（包括车流量、速度、状态、队列、时距、间距、区域停车数、停车时长、停车次数、排队长度、平均延误、空间占有率等），传送给路口边缘计算服务器。全天候采集界面路口崛 终防务罂雷视事件嘲 TWli布设方位3.33异常事件的全天候预警一事件分事件分类主要负责对信息采集的数据初步进行融合处理、分析和判断（模式识

25、别、图像处理、计算机视觉等技术），进而分析交通流实时数据，判断路段是否有事件发生以及事件严重程度分类。视频图像交通事件直接检测算法检测率事发前交通状态事件检测性能间接检测算法平均检测时间动态目标深度神经网络检测算法非重要事件次重要事件重要事件严重事件事件严重程度分类4O3.3.3异常事件的全天候预警一事件上事件上报通过无线通信技术将信息采集到的原始视频信息及事件分类处理后的各类严-重事件信息发送至云平台的异常事件模块进行统一处理或保存，该环节是事件管理和数据信息采集的中介。信息感知采集原始视频信息事件严重判别事件侦测分类事件统一管理模块边缘计算单元综合交换机VPN路由器MEC服务器NVR服务器

26、路口新增机柜路口挂杆交换机雷视一体机3.33异常事件的全天候预警一统一管三3.33异常事件的全天候预警一事件发事件发布主要是指将事故预警信息通过各大媒介发布给道路使用者及管理者。用于信息发布的技术具体如下：商业广播、交通信息台、可变信息板、互联网/在线服务、车载设备、手持终端/APP等所提供的各种信息发布方法。高清摄像机雷视一体机前方L5公里处有道路抛洒物,请减速慢行，选择内侧车道行驶解决备案应急处理指令位置信息囚路况信息可变情报板货物遗撒预警1.出现货物遗撒现象.将该路况信息传至后专辆3 .后方车辆及时换道行驶4 .启动应急处理方案前方道路有抛洒物请减速绕行3.3.4车路协同一概网络互联化通

27、过先进的车、路感知设备以及I2X和V2X的信息交互对交通环境进行实时高精度感知车辆智涵盖不同程度的车辆自动化驾驶阶段，考虑车辆与道路供需间不同程度的分配协同优化系触通过系统（车、路）高效和协同执行感知、预测、决策和控制功能,形成以车路协同自动驾驶为核心的新一代智能交通系统3.34车路协同广义的车路协H单车智能无人驾驶车智能网联无人驾驶车前装OBU的智能网联车后装OBU的智能网联车下载APP的普通车普通车3.3.4车路协同一服务对象咏阚忸留朝捐霉提供周围环境信息代替驾驶人的感知高可靠性和低时延的实时通信与，补实时信息交互提供数据支撑 分析预判驾驶行为实时反馈车辆与道路交通等信 息，提高驾驶安全-

28、智能终端e舅防撞预警Ubh多屏映射自身不具备通信功能，无法实现车车交互或车路交互智慧高速示范道路可以同时面向自动驾驶汽车、前装或后装车载OBU的智能网联车辆以及普通车辆,根据不同的信息服务要求制定多维度和多样化的信息发布机制，实现不同等级的车路协同服务痛力+说XttOBUAPPffW*rWMh若通千辆自g%*ws息流XttOBUAPPffSil,rWMMMtSiS-TIWftRifcI自动驾驶车辆、装载OBU/APP的普通车辆在专用车道上获得出行信息服务和驾驶信息服务。自动驾驶车辆、装载OBU/APP的普通车辆、普通车辆在专用车道和普通车道上获得出行信息服务3.3.4车路协同一服务体出行信息服

29、务驾驶信息服出行信息服务自动驾驶车辆带APP/OBU的普通车辆普通车辆334车路协同述m动驾驶（智能网联）专用道概T通过协同预警和控制功能，合理利用路侧传感器和云控平台信息，提升驾驶的安全性。可减少汽车交通安全事故50%-80%o专用道内车辆间的车头间距将会缩短，单车道的通行能力将会进一步提升。提升交通通行效率20%-40%。车辆在专用道上行驶更加顺畅，从而减少频繁的加减速行为，从而节约燃料和解氐排放。降低燃料消耗约20%减少空气污染和二氧化碳排放量近30%沿江高速刍动驾驶（智能网联）专用道设迪亨用车道的位置设计专用道服务于带通信功能的自动驾驶车辆和带App或OBU的普通车辆；乘用车使用的自动

30、驾驶专用道设置在内侧车道，同时借用应急车道作为自动驾驶车辆超车及紧急避障区域。三动驾驶（智能网联）专用道设m动驾驶专用车道的隔离设计刍动驾驶专用车道的标志标线设计卜南京三桥 M 4 Naft;江宁高新园Jw Hc r4南京四桥1高速公路人口道方向选择标识人工驾强二自动驾驶与非自动驾驶车辆入口车道划分标识3.3.4车路协同一出行服务信息发拟采用路侧设备及信息发布场景激光雷达摄像机100ms/发射频率布设间距200m气象监测设备.J三JU三中共SMl滩信强劈ZXrrtPs9110gJdh输平台itrm-zs7型高速公路自动气象监测系统-布设间距10km-道路施工预警超视距避撞匝道汇出手机APP信息发布传路侧信息发布结束语车路协同才刚开单车智能已经实现特斯拉无人驾驶编队一汽重卡