项目概述
交通运输部要求：开展 “新一代国家交通控制网与智慧公路” 试点，北京市被列为试点省份之一，2017 年正式启动，确定了试点主题和工作安排。
试点主题与布局：涉及多个省份，包括基础设施数字化、路运一体化车路协同等六个重点方向。
需求分析
高速公路情况
功能定位：根据是否限制过境货车，功能定位有所不同，是重要交通通道，客车占比较大。
特点：桥隧比高，山区环境复杂，无线通信和卫星定位条件差。
交通运行特点：奥运赛事期间交通组织有特殊要求。
经济增长等问题：存在应急信息获取不及时等运行与管理问题。
用户需求
普通用户：需要高效、安全、人性化出行服务。
冬奥会：需科技冬奥展示平台。
交通运输部：要创新应用智慧公路新技术。
首发集团：需保障运营，提供精准信息服务。
路段管理：要提高管理人员效率。
系统功能需求
全程精准感知：建立交通运行状态感知系统。
行车安全预警：建立行车安全与预警服务系统。
自动驾驶协同：提前规划自动驾驶与车路协同应用。
服务区智慧管理：蔡家河服务区要兼顾多种功能。
基于大数据管理：建设智慧高速公路综合管理平台。
便捷精准信息服务：通过多渠道提供路况资讯服务。
系统性能需求
响应时间：综合查询 3 - 5s，复杂查询 8s，应急处置 0.5 - 1s 内输出结果。
网络传输：有线网络 24 小时联通，时延小于 100ms。
可扩展性：考虑系统拓展和数据交换共享需求。
安全保密性：确定智慧高速公路安全等级。
并发处理：不同系统支持不同数量用户并发。
存储要求：规定业务数据和视频数据存储时间。
质量特性：易维护、可移植、易用。
项目总体方案
总体思路：以兼顾奥运和日常需求为原则，运用先进技术构建冬奥通道智慧高速系统工程。
总体架构：包括 1 系统（全面感知系统）、1 平台（高精度数字化支撑平台）、1 突破（自动驾驶实地应用）、1 服务（智慧服务）。
工程边界：以高速公路通信、收费、监控系统为基础，预留与其他部门对接接口。
分项建设方案
基础设施数字化
(1) 交通运行状态数字化
视频监控子系统：主线路段和隧道路段按一定间隔设置摄像机，实现车辆精准定位和监控。
交通流感知子系统：设置微波车辆检测器和 DSRC 采集设备，采集交通信息。
交通事件检测子系统：布设固定摄像机进行交通事件自动检测。
(2) 交通环境感知
气象感知子系统：设置全要素气象站，观测和采集气象数据。
水资源环境感知子系统：监测水雨情、视频图片和水质。
(3) 交通基础设施健康监测
监测对象：包括桥梁、隧道、边坡等。
特点：三维展示、实时展示、精准定位、实时预警。
桥梁、隧道、边坡监测：分别介绍了各部分的系统功能和布设情况。
(4) 高速公路设施资产动态管理
基于 BIM + GIS 的公路设施资产动态管理框架，具备多种功能。
(5) 基础设施数字化智慧管控平台
具有服役状态评估、安全预警等多种功能。
自动驾驶与车路协同示范应用
(6) 车路协同系统示范
技术应用：采用先进技术实现车车、车路和人车动态交互。
技术对比：分析了 DSRC 和 LTE - V 的技术特点。
实现功能：包括合流区预警、施工区预警等多种功能。
布设情况：示范路段全长 17 公里，预留通信光纤接口。
(7) 营运车辆编队运行示范
典型场景：包括智能驾驶车辆进出收费站等多种场景。
技术需求：包括动态高精度定位等多种需求。
控制系统功能：包括编队自动巡航等多种功能。
智慧服务区
车流人流大数据可视化分析系统：统计展示车流人流，进行数据分析和监测预警。
服务区智能化服务系统：提供智能终端综合信息查询和多种服务。
换乘枢纽服务系统：包括智能停车诱导和停车换乘服务。
充电停车位及其配套设施子系统：在蔡家河服务区建设充电停车位，提供充电预约及服务。
太阳能并网发电技术：利用太阳能，光储系统并入电网。
基于大数据的路网管理和服务
交通运行状态监测与态势评估子系统：对路段、通道运行状态进行推演预测。
高速公路行车安全诱导与预警子系统：由前端诱导单元等组成，具有多种功能。
基于人工智能的应急指挥调度子系统：包括应急值守接报、智能指挥调度、应急预案自动筛选、应急资源自动管理等功能。
交通信息协同发布：在多处设置可变信息标志，发布交通信息，还包括交通广播等多种发布方式，并对发布进行管理和规范。
基于北斗高精度定位的高速公路通行费收费技术应用示范：基于北斗卫星定位和无线接入技术的不停车收费系统，打破地域限制。
支撑系统
应用支撑平台 - 分布式的交通运行云平台：包括交通运行云平台系统、三维可视化管理子系统、物联网管理平台子系统和高精度定位平台，各子系统具有不同功能。
泛在高效融合的无线通信网络：形成层级结构，采用多种通信方式，预留车路协同专用光纤。
网络安全系统：包括网络安全技术防护体系总体设计，涵盖智能终端与网络通信安全、安全域与边界安全、安全管理体系、主机等安全以及安全基础设施等方面。
