日前,杭州杭千高速公路發展有限公司發布“杭新景(杭千)高速公路數字交通感知及應用系統試點項目”采購預告,計劃在2段各8公里長的路段上試點建設數字智慧高速,從而減少交通事件發生頻次、減少環境對事件發現的影響、監測重點營運車輛的狀態、實現高效的應急聯勤、提升事故處置效率等。
項目早在4月份就發布了采購計劃,招標金額為3390萬,平均每公里211萬;項目計劃在52個點位新增102套
攝像機、85臺毫米波雷達,且按照在直線路段按照不超過400米的間距在路側進行部署;在有門架路段利舊現有龍門架,按照不超過200米的間距進行部署。一起來學習了解下杭千高速的數字高速建設方案。
01、項目背景
本次數字化道路建設試點路段為杭富管理處轄區龍門互通――深奧互通段新向8公里和建德管理處轄區安仁樞紐――乾潭互通段新向8公里。
試點路段中,杭富管理處轄區龍門互通――深奧互通段新向(杭富段)共有橋梁7座、高邊坡5座(其中有一座為三類邊坡,存在局部失穩風險),高路堤2處,彎道4處,縱坡3處,道路兩側群山回繞,冬季經常發生團霧,該路段地形較為復雜。杭富段轄區主線共75公里,該路段總車流量及貨車比例均為杭千全路段排名第一,日均流量6.35萬輛,其中客車4.34萬輛,占69.8%,貨車1.91萬輛,占30.2%,五軸以上大貨車日均0.79萬輛,占總車流量12.4%。遇節假日及大流量經常引起車輛倒灌排隊緩行。據統計,該路段2021年共發生道路交通事故448起,占杭富全路段事故的9%,因事故等全年發生緩行34次,占全路段11.2%,事故主要發生在彎道、互通交匯處及長上坡后方緩行區等區域。
而試點的建德段,在2021年全年,建德段轄區(K2398至K2418)20公里范圍內共發生交通事故511起,受傷26人,其中追尾交通事故共發生268起,占事故總次數的52%,單車交通事故、側翻交通事故、刮擦交通事故分別占事故總量的41%、6%、1%。大流量、惡劣天氣、局部的上下縱坡并伴有縱坡彎道時引發事故的主要因素。
本項目計劃在主線段每隔約400米設置一套視頻和雷達設備,實時感知單點的道路交通數據,在杭千公司信息中心增設數據處理中心和業務處理中心,將全路段實時感知數據進行融合、計算、分析,形成全路段交通運行狀態數據底座,并通過通用應用平臺、專題應用平臺,為上層數字化場景應用提供支撐,賦能日常管理運營。
項目業務需求:
圍繞“安全通暢”總體目標,建設全要素感知、全路段融合、全業務智能、全周期迭代的高速交通智能系統,即對高速公路全路段運行狀態實現全要素感知,基于全要素感知數據進行融合分析計算,生成標準化數據,通過智能高效的一體化平臺和數字化場景應用,實現高效管理運營,重塑公眾出行體驗,并且對系統能力進行持續迭代升級。
其中全周期迭代是指項目建設以不影響現有業務系統正常運行為前提,進行新系統的建設以及與現有系統的對接。項目建成后,采取與現有系統并行的模式。在項目運營期間,將不斷迭代系統功能、拓展新的業務場景、升級系統體驗,持續創新,提升管理運營能力與成效。
項目建設方案分為數據感知、數據處理中心、業務處理中心、系統運維體系、網絡安全等部分。
02、設備與安裝
感知設備的技術路徑選擇雷視分體擬合。
其中攝像機采用900萬高清智能攝像機實現視頻的采集,并將1080P以上的碼流數據實時傳輸給邊緣計算單元,由邊緣計算單元進行解析處理。使用20mm、50mm或70mm焦距的攝像機組合,實現400米范圍內的目標感知。
感知設備的安裝設置要求。感知設備的部署選用F型
監控桿,在直線路段按照不超過400米的間距在路側進行部署;在有門架路段利舊現有龍門架,按照不超過200米的間距進行部署;有龍門架、標識標牌遮擋以及道路曲率較大等情況下,部署間距按照實際情況調整;特別注意為了達到道路的全覆蓋效果、保證識別效果,需要對每個點位的感知設備進行角度調整。
毫米波雷達的安裝。每個點位根據覆蓋范圍選擇雷達型號,覆蓋范圍在200米以內的點位選用350m毫米波雷達,覆蓋范圍大于200米的點位選用500m毫米波雷達。當兩個點位間隔大于200米時,需要在前方的點位處安裝一個雷達進行反向照射,即照射方向與行車方向相反,以解決小車被大車遮擋無法跟蹤的問題,以及提高夜間事件檢測的準確率。根據雷達安裝高度和探測方向,調整雷達俯仰角度,雷達照射范圍不能有樹木、交通標志牌等物品遮擋。
邊緣計算設備部署要求。每個點位配置1臺邊緣計算設備,安裝在路側智能落地設備箱內。
感知設備上桿安裝要求:1)12米高的橫臂,要求長度不小于1.5米。從豎桿到橫桿末端,依次安裝毫米波雷達、70mm相機,間距不小于0.3米;2)8米高的橫臂,要求長度以覆蓋整個應急車道寬度為宜。從豎桿到橫桿末端,依次安裝
補光燈、毫米波雷達、50mm相機、50mm相機。各補光燈之間間距不小于0.15米;補光燈與雷達間距不小于0.3米;雷達與攝像機間距不小于0.3米;補光燈與攝像機間距不小于2米;各攝像機之間間距不小于0.2米。
邊緣計算設備支撐算法包括:多傳感器聯合標定算法、視覺目標檢測算法、視覺目標追蹤算法、車輛特征識別算法、
車牌識別算法、視覺定位算法、中長焦相機融合追蹤算法、雷達目標檢測算法、雷達目標追蹤算法、異構傳感器目標關聯算法、目標軌跡融合算法、目標軌跡跟蹤算法、相機移動偵測和自適應防抖算法等。
配套軟件包括:傳感器接入功能、高精度時間同步服務、目標軌跡預測功能、高精地圖引擎功能等。
03、系統與應用場景
數據處理中心包括全息全路段交通數據接入平臺、全息全路段交通數據融合處理引擎、交通事件分析處理引擎、高精地圖服務平臺、全息全路段交通數據交換平臺、數據匯聚與轉發平臺、數據存儲與管理平臺、批&流計算服務、交通數據統計分析引擎、數據加工與服務平臺等。
業務處理中心包括應用支撐服務平臺(含數字孿生引擎、流媒體服務)、高速綜合監測平臺、通用應用平臺(含交通態勢應用、事件管理應用、信息發布系統、數據共享平臺等)、專題應用平臺(含事件快發現專題應用、事件輔助分析專題應用、擁堵專題應用、重點車輛監測專題應用等)。
應用場景。項目先期設計共有5個特色應用場景,分別為交通運行狀態監測、事件快發現快聯動、事件122輔助分析、交通擁堵預警以及重點車輛監測。