大数据背景下高速公路智慧交通管控课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020,年,1,月,大数据背景下高速公路智慧交通管控,2020/01/01,汇报人姓名,高速公路管控大数据应用与展望,三,新技术下的未来公路交通,基于大数据的高速公路管控系统,Contents,汇报目录,一,二,新技术下的未来公路交通,通过交通管控实现一个梦想：“零事故、零死亡、零堵塞”,法国“第五代公路计划”提出：,“,只有改变公路，才能带来交通的彻底创新。,”,大数据,人工智能,移动互联,云计算,物联网,新技术下的未来公路交通,4,新技术下的未来公路交通,智慧设施、智慧决策、智慧管控、智慧服务、智慧收费,新一代信息技术“云物移大智”为高速公路机电系统升级换代，提升高速公路基,础设施效能带来契机！,影响一：,运行管理精准化、平台化，交互式、科学化。,精,全面,面感知实现,现精准化,可测、可视、可控,任何时间、任何地,点、任何设备上及,时获取所需要的数,据和信息,深度融合支,撑平台化,信息数据之间的融合,业务和系统的融合,资源和业务的融合,应用和需求的融合,人、技术和业务的融合,主动服务驱,动交互式,通过数据的实时、,科学分析和建模做,出预测和预判,通过多元化的服务,渠道主动传递,分析支撑决,策科学化,以数据分析为基础,以科学量化方式为交,通管理与决策提供依,据,云物移大智对交通行业的影响,新技术下的未来公路交通,Key,words,Key,words,位置服务,出行共享,影响二：,出行服务定制化、共享化、个性化、移动化。,无感收费,Key,words,云物移大智对交通行业的影响,新技术下的未来公路交通,Key,words,车货匹配,无人驾驶,智能公路,无人机,智能机器,新技术下的未来公路交通,云物移大智对交通行业的影响,影响三：,设施装备无人化、自动化、网联化等。,无人驾驶在美国已上路运行，我国开始应用于部分定制路线；机器人对路面、桥梁、隧道进行,智能检测等新技术已在行业内得到初步应用；无线充电公路；无人机已在多个交通场景进行试验。,人,智慧,公路,发展,自动,驾驶,发展,群体感知,单点普通服务,被动处置,有线通信,定期巡检与养护,互联,初级个体感知,个体服务,主动管控,移动通讯网,在线监测智能养护,高级个体感知,车道级精准服务,大数据先兆控制,车路交互专网,自适应基础设施,交互,精准感知,全程受控,泛在互联,智能化基础设施,深耦合,驾驶辅助,信息显示及预警,部分自动化,自适应巡航,有条件自动化,车道保持与跟踪,高度自动化,编队行驶,完全自动化,全自主驾驶,新技术下的未来公路交通,云物移大智对交通行业的影响,影响四,：,交通参与者（包括驾驶员、乘客、行人等）、交通管理者、交通工具、道,路管理设施之间的交互和协同更加紧密，特别是车路协同成为道路设施的标配。,速度控制、流量控制、交通诱导,（监多控少）,现状高速公路：,断面级,管理,车流级,控制,智能网联高速公路：,车道级,管理,车辆级,控制,智慧高速,车距控制、行为控制、协同控制,（联网联控）,新技术下的未来公路交通,颠覆交通管控方式,更好的出行体验,新技术下的未来公路交通,高速公路管控大数据应用,三,新技术下的未来公路交通,基于大数据的高速公路管控系统,Contents,汇报目录,一,二,基于大数据的高速公路管控系统,长节假日拥堵的高速公路,长节假日拥堵的收费站,交通拥堵,基于大数据的高速公路管控系统,交通安全,2019年2月9日20时，因雨后气温骤降，低温凝冻导致路面湿滑，某省两条高,速连续发生两起多车连环追尾事故，事故车辆多达100余辆。2人死亡，50余人,受伤，其中重伤10人。,基于大数据的高速公路管控系统,交通安全与环境,公路隧道内聚集大量烟雾，能见度降低！,基于大数据的高速公路管控系统,交通管控系统的三大目标,交通安全,交通拥堵,交通舒适,技术体系亟待更新，,沿用上世纪80、90年代发展起来体系架构，不适应时代需求；,路网运行监测碎片化，,高速公路网运行监测体系不能满足“网络化运行”的需要；,数据资源共享贫乏，缺少标准与机制,，公路数据资源开放共享标准与机制未形成；,运营管理业务未协同，,高速公路运营管理业务协同体系尚未形成；,公众出行信息服务欠缺，,高速公路出行信息服务水平亟待提升。,核心点：数据应用,基于大数据的高速公路管控系统,高速公路信息化存在的问题,大数据是什么，,大数据4V特点,，Volume（大量）、,Velocity（高速）、Variety（多样）、Value（价,值）；,大数据能做什么，,分析和预测，,互联网商业领域,（如：最大潜力的挖掘用户需求和目标群体），公,安执法领域（如：抓逃、车辆违法等）。,基于大数据的高速公路管控系统,大数据是什么？,大数据能做什么？,交通管控数据应用存在的问题,基于大数据的高速公路管控系统,高速公路交通数据特征,人工决策，功能单一，,目前交通监控管,理系统控制缺乏有效数据支撑，大多交,通控制行为处于人工判断；,控制数据来源单一，,数据一般均来至,于直接监控设施设备、其它收费、养,护、路产、基础设施、气象等数据未,有应用；,数据应用层面低，,数据基本限于日常,运营记录、查询、排序等低层面应用，,大数据挖掘、分析处理程度落后，数,据应用匮乏，尚不能产生价值。,基于大数据的高速公路管控系统,交通大数据对交通管控的影响,更精准的运行风险识别、预警,更全面的路网动态研判,更科学的交通决策与诱导,更节能的机电设施营运,更高效的突发应急处置,更丰富的用户服务体验,监控设备数据：,视频、隧道,CO/VI,、洞口环境亮度、消防水池水位（压力等）、异常事件（火灾、,事故检测等），通常用于视频监控、安全控制、指挥调度、运营管理,；,交调设备数据：,交通量、车型、车速等，通常用于公路基础数据库建设、指挥调度；,基于大数据的高速公路管控系统,高速公路数据源,公路收费数据,：出入站点、车型、车辆载荷等，通常用于收费管理、风险管理、运营优化；,基础设施数据：,桥梁、隧道、边坡等安全状态监测数据，护栏等附属设施性能监测数据；,车辆状态数据：,“两客一危”等重点营运车辆动态监控数据；,移动互联数据：,手机信令、导航车路信息交互等手段实现对个体车辆行为的监测功能,气象环境数据：,能见度、湿度、温度、风、路面湿滑状态等气象环境信息；,道路养护数据：,道路施工养护作业的区段、时间、封道等信息。,机电设施数据：,各类机电设施设备分布、运行状态等信息；,卡扣执法数据：,车辆超限、违章、违法等信息。,基于大数据的高速公路管控系统,交通大数据应用核心：,交通系统运行与需求内在的规律需要重新认识，重构交通管控数学模型。,技术实现：,数据全面感知+深度学习算法（机器学习）+云计算平台,大数据,清洗与存储,云计算,平台构建,数学模型多维度挖掘,（深度学习、机器学习）,信息全感知,（数据获取与生产）,可视化技术,匝道控制；,汇合/交汇控制；,主线控制；,通道控制；,隧道控制。,基于大数据的高速公路管控系统,典型控制算法模型,路段：,普通区段、服务区段、收费站（匝道、主,线）、长下（上）坡段；,隧道：,基于环境指数的交通平滑控制与信息诱导、,节能通风控制、照明多元控制；,路网交通态势研判：,常态交通或非常态交通下的状,交通控制主要模式,至少20大类,态推演、策略评估；,运营设施安全预测,：,路面、桥梁、隧道、边坡安全,状态评估、机电设施完好故障等状态评估；,特殊车辆监管：,危化品车辆、巡逻车辆等。,大样本数据源，,一个路段、一个区域、一个省份的公路交通数据进行交通风险,行为的训练是远远不够的，必须对来自不同地域、不同时空等维度数据进行数,据分析和模型训练。,大数据技术，,大数据处理技术和智能分析技术，突破这两个难点才真正实现大,数据为交通控制赋能；,高精准和时效性的风险识别控制模型,，借助大数据、路侧边缘计算单元（大数,据训练后模型植入）等进行高速公路安全风险自动识别、预警与控制，提升精,准性与时效性。,基于大数据的高速公路管控系统,核心技术难点,高速公路管控大数据应用与展望,三,新技术下的未来公路交通,基于大数据的高速公路管控系统,Contents,汇报目录,一,二,1、控制算法更科学智能；,2、救援时效、防灾提升；,3、设备维保及时、科学；,4、监控员水平大幅提升；,5、数据分析利用更高效；,6、管线设施精准化管理；,设施管理,推演模拟,数据处理,信息发布,消防控制,救援调度,综合集成，一切以数据说话,高速公路管控大数据应用与展望,高速公路一体化智慧管控集成平台,交通控制,照明控制,通风控制,烟囱式系统,向一体化集,成平台转变,隧道危化品管控联动控制模型,路段危化品管控联动控制模型,路段冰雪灾害管控联动控制模型,隧道交通事故管控联动控制模型,路段交通事故管控联动控制模型,隧道污染物超标管控联动控制模型,8大类非常态智能联动控制,隧道火灾管控联动控制模型,路段浓雾管控联动控制模型,养护决策子系统,数据分析与决策子系统,可视化演示子系统,平台管理子系统,6个业务功能子系统,交通监控子系统,指挥调度子系统,可视化演示平台,移动端平台,3项人机交互平台,综合业务平台,BIM+GIS可视化技术,Web+移动端信息交互,技术,3项新技术,多维度数据融合分析,决策技术,高速公路管控大数据应用与展望,平台构成：1+3+6+8+3的全功能全要素平台,一数一源，数据共享,“公路隧道运营数据编码标准”,1.功能全面，实用性好,涵盖路段、隧道交通管控的主要功能需求,路段隧道机电设备在线监测和和联动控制,业务功能协同、集成，子系统数据共享,2.大数据，一数一源,数据规划，一数一源，数据同源,规范化的数据编码标准,数据可在各子系统间能整合、共享和交换,3.新技术应用，管理可视化,BIM+GIS可视化技术,基于数据融合的辅助决策技术,WEB+移动端信息交互技术,4.管控决策科学高效,正常工况管控方案,8大类非常态智能联动控制,联合控制方案软件化、可视化,5.兼容性好、可扩展性强,驱动接口齐全，兼容上100个主流品牌设备,兼顾功能扩展需求，预留数据、控制接口,系统特点,高速公路管控大数据应用与展望,由6大功能子系统模块构成,高速公路管控大数据应用与展望,高速公路管控大数据应用与展望,不同应急事件对应急机构、应急资源和人员等进行调度,高速公路管控大数据应用与展望,通风、照明、交通控制与诱导集成控制,高速公路管控大数据应用与展望,多维度数据分析，为管养决策提供支持。,高速公路管控大数据应用与展望,交通运营能力（安全、节能、服务品质）核心数据监测分析,高速公路管控大数据应用与展望,BIM+GIS技术直观展示隧道设施的运行状态和健康状态,智能网联汽车（聪明的车）,智能网联高速公路（智能的路）,未来智能交通,高速公路管控大数据应用与展望,下一代高速公路大数据管控平台：,高速公路智能车路协同控制平台（支持L0L5级自动驾驶）,+,高精度车辆定位和测向模块,低功耗、小体积、低成本，同,比降低约50%,RTK,定位精度：水平2cm,高,程3cm,协同式智能车载装置,车载装置与车路/车车通信,模块之间通过LAN连接,车辆数据采集、数据处理和,业务分发的核心设备，负责车,端主要的控制业务、数据处理,业务及HMI消息分发业务,协同式智能路侧装置,路侧装置与车路/车车通信模,块之间通过LAN连接,路侧数据采集、数据处理和,业务分发的核心设备，负责路,侧主要的控制业务和数据处理,业务,高速公路管控大数据应用与展望,智能车路协同设备开发,智能车路协同试验系统,交叉口速度建议,车辆编队行驶,隧道路段安全预警,弯道安全预警,交叉口防碰撞预警,V2V,限速提示,恶劣天气预警,前方慢行车辆提示,前方道路施工提