當能見度下降到100米時,高速公路會自動開啟智能誘導系統,地面閃爍的黃色、紅色誘導燈,組成類似盲降的飛機跑道,為迷霧中的車輛導航;當發生交通事故,智慧管控平臺會第一時間監控到信息,并觸發就近的高速公路情報板,開啟車道管控;一種特殊的瀝青混合料,能自動調節路面溫度,讓道路夏天抗車轍,冬天防開裂……
6月21日,這條“聰明”的高速公路——五峰山長江大橋南北公路接線工程(以下簡稱五峰山公路接線工程),迎來11位評價項目成果的專家學者。經過評估,專家一致認為,《面向未來的五峰山新一代高速公路關鍵技術及示范應用》研究成果總體上達到國際領先水平。
據江蘇省交通工程建設局五峰山接線工程建設指揮部相關負責人介紹,該公路是國內第一條“未來高速公路”。
首次在國內實現八車道高速公路車路協同試驗
“京口瓜州一水間,鐘山只隔數重山?!痹浺凰b的揚州和鎮江,如今因一條高速公路的聯通,“親上加親”。
五峰山公路接線工程一頭在揚州,一頭在鎮江。何為“未來高速公路”,江蘇省交通運輸廳黨組成員、江蘇省交通工程建設局局長蔣振雄以四個“全”揭示奧秘,即“安全保障全天候、出行服務全方位、運營維護全數字、綠色建管全壽命”。
“我們借助5G通信技術,推進BIM、大數據、物聯網、云計算等技術與高速公路建設深度融合,通過車路協同、云平臺+人工智能、信息化管控等前瞻性、先進性技術,實施安全、智能、綠色、舒適的特色應用場景?!笔Y振雄說,該公路實現了二十多個創新性場景的運用,其中包括首次在國內實現開放式八車道高速公路車路協同試驗及示范應用。
“云控中心將采集的全路段的交通數據用智能算法處理后,通過路側單元向車輛發送,由重卡上安裝的車載單元接收,并與自動駕駛主機接口對接,車輛就可以根據路段交通信息自動駕駛?!避嚶穮f同項目參建方、中路未來(北京)交通技術研究院副總工程師宋家辛介紹,在五峰山未來高速的重卡和小客車車路協同測試中,車隊在行駛中可以自動變道,避讓前方遺撒物和事故車輛,在經過匝道匯入口時,提前感知有車輛匯入并自動減速。
霧天能開啟智能誘導系統指示車道
五峰路段位于江南鄉,霧、雪天頻發,對安全影響較。針對這情況,項目團隊利象環境感知分析、判斷霧天等惡劣天,開啟道級霧天誘導系統。
科技日報記者現場看到,一個個巴掌大小的誘導燈沿著車道線分布,嵌入路面,延伸約10公里,一共有近6000個誘導燈。這些誘導燈靠太陽能供電,與路側激光測距車檢器、路側控制器、能見度檢測器、監控中心控制軟件等共同構成車道級霧天行車誘導系統。
道級霧天誘導系統的地面誘導燈。江蘇省交通工程建設局供圖
五峰山公路接線工程參建單位、江蘇智運科技發展有限公司項目副經理張笑云介紹,“當能見度低于100米,誘導燈會自動開啟,也可以人工開啟。開啟后,每條車道都會不停地閃爍黃燈,當車輛經過的時候,激光測距車檢器會判斷車輛經過哪一條車道,車行駛過后,在車道的后方會行成2條更高頻率的紅色閃爍軌跡,類似盲降中的飛機跑道,警示后車保持車距?!?/span>
江蘇省交通工程建設局五峰山接線工程建設指揮部總指揮李洪濤介紹,系統建設時,克服了不少技術難題。工程人員曾進行連續高溫測試,通過更換耐高溫鋰電池解決電池性能下降問題。為了讓誘導燈頻閃同步,他們還通過北斗授時定時、同步喚醒誘導燈。
如果說深植地面的看不見的智慧大腦為來往的車輛筑起一座安全屏障,那么特殊的建筑材料則讓道路“延年益壽”。
項目團隊研發了復合相變瀝青混合料,能實現路面溫度自我調節,溫度調節平均幅度為2.5攝氏度,最大可達9攝氏度。有了這種技術,在夏天,道路能降溫抗車轍,冬天能融冰保安全。
五峰山公路接線工程五峰山段指揮中心的BIM+GIS 綜合管養平臺。金鳳/攝
極速感知+智慧管控提高通行安全與效率
35.9公里的未來高速公路上,科技創新無處不在。其中,所有的智能應用都是由位于指揮中心和服務區的BIM+GIS綜管平臺控制完成,它是未來高速的智慧大腦。
走進五峰山公路接線工程五峰山段指揮中心,一張大大的顯示屏上,BIM+GIS 綜合管養平臺正在運行,它顯示著車輛分合流、情報板歷史記錄及實時預警信息,旦路上出現拋灑物、逆、違停、碰撞等事件時,系統通過設備聯動,及時成預警信息,并通過現場圖像確認事件情況。
江蘇省交通工程建設局五峰山接線工程建設指揮部副總指揮盧毅介紹,當監控中心通過毫米波雷達和視頻監測到交通事故時,會自動觸發附近的情報板,發布道級的管控信息。道路疏通后,路側微雷達探測到事故積壓車輛過多,行駛緩慢,還會自動觸發情報板顯示應急車道允許通行。
系統是如何極速感知的呢?安裝在防護護欄的一根根看似不起眼的黑色線纜,是支持交通事故極速感知功能的感知光纜,它們與周圍安裝的無線探針配合,能夠快速向監控中心反饋道路上的突發交通事故。
搭載4k攝像頭和5G芯片的專用無人機。江蘇省交通工程建設局供圖
俯瞰地面,感知網絡交織錯落;仰望天空,一張基于5G無人機與4K高清視頻的數據采集與分析系統搭建的空中智能網絡,也時刻為高速公路護航。
在指揮中心外,一只搭載4k攝像頭和5G芯片的專用無人機,在自檢完成后騰空而起,懸停、定位、確定飛行路線,沿高速自動巡航,并實時傳回數據,完成規定任務后,無人機開始返航,自動降落機庫,實現了5G通信模式下4K高清視頻與應用平臺的數據對接。
2013年至2020年,我國新建成高速公路6.4萬公里,全國高速公路總里程達16萬公里,居世界第一。
“高速公路未來發展趨勢是數字化、智能化、網聯化和綠色化。今天我們在這里探討高速公路關鍵技術及示范應用,就是要面向未來思考如何將傳統的基礎設施和新基建結合起來,全面提升高速公路的安全性、可靠性和綠色化的水平,而五峰山新一代高速公路關鍵技術及示范應用具有探索意義?!敝袊穼W會理事長翁孟勇說。
江蘇省交通運輸廳廳長陸永泉表示,智慧交通是交通強國建設的重要內容,《交通強國江蘇方案》明確要著力構建高水準的智慧交通體系。目前,江蘇正圍繞智慧交通建設,在高速公路、港口和運輸服務等方面積極開展一系列探索和嘗試。
項目成果評價會。金鳳/攝
此次評價會由中國公路學會組織,參與評價的專家包括中國公路學會理事長翁孟勇,中國工程院院士鄭健龍、張喜剛,交通運輸部專家委員會周偉教授,交通運輸部公路局研究員李彥武、長安大學副校長趙祥模等11人。