当能见度下降到100米时,高速公路会自动开启智能诱导系统,地面闪烁的黄色、红色诱导灯,组成类似盲降的飞机跑道,为迷雾中的车辆导航;当发生交通事故,智慧管控平台会第一时间监控到信息,并触发就近的高速公路情报板,开启车道管控;一种特殊的沥青混合料,能自动调节路面温度,让道路夏天抗车辙,冬天防开裂……
6月21日,这条“聪明”的高速公路——五峰山长江大桥南北公路接线工程(以下简称五峰山公路接线工程),迎来11位评价项目成果的专家学者。经过评估,专家一致认为,《面向未来的五峰山新一代高速公路关键技术及示范应用》研究成果总体上达到国际领先水平。
据江苏省交通工程建设局五峰山接线工程建设指挥部相关负责人介绍,该公路是国内第一条“未来高速公路”。
首次在国内实现八车道高速公路车路协同试验
“京口瓜州一水间,钟山只隔数重山。”曾经一水之遥的扬州和镇江,如今因一条高速公路的联通,“亲上加亲”。
五峰山公路接线工程一头在扬州,一头在镇江。何为“未来高速公路”,江苏省交通运输厅党组成员、江苏省交通工程建设局局长蒋振雄以四个“全”揭示奥秘,即“安全保障全天候、出行服务全方位、运营维护全数字、绿色建管全寿命”。
“我们借助5G通信技术,推进BIM、大数据、物联网、云计算等技术与高速公路建设深度融合,通过车路协同、云平台+人工智能、信息化管控等前瞻性、先进性技术,实施安全、智能、绿色、舒适的特色应用场景。”蒋振雄说,该公路实现了二十多个创新性场景的运用,其中包括首次在国内实现开放式八车道高速公路车路协同试验及示范应用。
“云控中心将采集的全路段的交通数据用智能算法处理后,通过路侧单元向车辆发送,由重卡上安装的车载单元接收,并与自动驾驶主机接口对接,车辆就可以根据路段交通信息自动驾驶。”车路协同项目参建方、中路未来(北京)交通技术研究院副总工程师宋家辛介绍,在五峰山未来高速的重卡和小客车车路协同测试中,车队在行驶中可以自动变道,避让前方遗撒物和事故车辆,在经过匝道汇入口时,提前感知有车辆汇入并自动减速。
雾天能开启智能诱导系统指示车道
五峰路段位于江南乡,雾、雪天频发,对安全影响较。针对这情况,项目团队利象环境感知分析、判断雾天等恶劣天,开启道级雾天诱导系统。
科技日报记者现场看到,一个个巴掌大小的诱导灯沿着车道线分布,嵌入路面,延伸约10公里,一共有近6000个诱导灯。这些诱导灯靠太阳能供电,与路侧激光测距车检器、路侧控制器、能见度检测器、监控中心控制软件等共同构成车道级雾天行车诱导系统。
道级雾天诱导系统的地面诱导灯。江苏省交通工程建设局供图
五峰山公路接线工程参建单位、江苏智运科技发展有限公司项目副经理张笑云介绍,“当能见度低于100米,诱导灯会自动开启,也可以人工开启。开启后,每条车道都会不停地闪烁黄灯,当车辆经过的时候,激光测距车检器会判断车辆经过哪一条车道,车行驶过后,在车道的后方会行成2条更高频率的红色闪烁轨迹,类似盲降中的飞机跑道,警示后车保持车距。”
江苏省交通工程建设局五峰山接线工程建设指挥部总指挥李洪涛介绍,系统建设时,克服了不少技术难题。工程人员曾进行连续高温测试,通过更换耐高温锂电池解决电池性能下降问题。为了让诱导灯频闪同步,他们还通过北斗授时定时、同步唤醒诱导灯。
如果说深植地面的看不见的智慧大脑为来往的车辆筑起一座安全屏障,那么特殊的建筑材料则让道路“延年益寿”。
项目团队研发了复合相变沥青混合料,能实现路面温度自我调节,温度调节平均幅度为2.5摄氏度,最大可达9摄氏度。有了这种技术,在夏天,道路能降温抗车辙,冬天能融冰保安全。
五峰山公路接线工程五峰山段指挥中心的BIM+GIS综合管养平台。金凤/摄
极速感知+智慧管控提高通行安全与效率
35.9公里的未来高速公路上,科技创新无处不在。其中,所有的智能应用都是由位于指挥中心和服务区的BIM+GIS综管平台控制完成,它是未来高速的智慧大脑。
走进五峰山公路接线工程五峰山段指挥中心,一张大大的显示屏上,BIM+GIS综合管养平台正在运行,它显示着车辆分合流、情报板历史记录及实时预警信息,旦路上出现抛洒物、逆、违停、碰撞等事件时,系统通过设备联动,及时成预警信息,并通过现场图像确认事件情况。
江苏省交通工程建设局五峰山接线工程建设指挥部副总指挥卢毅介绍,当监控中心通过毫米波雷达和视频监测到交通事故时,会自动触发附近的情报板,发布道级的管控信息。道路疏通后,路侧微雷达探测到事故积压车辆过多,行驶缓慢,还会自动触发情报板显示应急车道允许通行。
系统是如何极速感知的呢?安装在防护护栏的一根根看似不起眼的黑色线缆,是支持交通事故极速感知功能的感知光缆,它们与周围安装的无线探针配合,能够快速向监控中心反馈道路上的突发交通事故。
搭载4k摄像头和5G芯片的专用无人机。江苏省交通工程建设局供图
俯瞰地面,感知网络交织错落;仰望天空,一张基于5G无人机与4K高清视频的数据采集与分析系统搭建的空中智能网络,也时刻为高速公路护航。
在指挥中心外,一只搭载4k摄像头和5G芯片的专用无人机,在自检完成后腾空而起,悬停、定位、确定飞行路线,沿高速自动巡航,并实时传回数据,完成规定任务后,无人机开始返航,自动降落机库,实现了5G通信模式下4K高清视频与应用平台的数据对接。
2013年至2020年,我国新建成高速公路6.4万公里,全国高速公路总里程达16万公里,居世界第一。
“高速公路未来发展趋势是数字化、智能化、网联化和绿色化。今天我们在这里探讨高速公路关键技术及示范应用,就是要面向未来思考如何将传统的基础设施和新基建结合起来,全面提升高速公路的安全性、可靠性和绿色化的水平,而五峰山新一代高速公路关键技术及示范应用具有探索意义。”中国公路学会理事长翁孟勇说。
江苏省交通运输厅厅长陆永泉表示,智慧交通是交通强国建设的重要内容,《交通强国江苏方案》明确要着力构建高水准的智慧交通体系。目前,江苏正围绕智慧交通建设,在高速公路、港口和运输服务等方面积极开展一系列探索和尝试。
项目成果评价会。金凤/摄
此次评价会由中国公路学会组织,参与评价的专家包括中国公路学会理事长翁孟勇,中国工程院院士郑健龙、张喜刚,交通运输部专家委员会周伟教授,交通运输部公路局研究员李彦武、长安大学副校长赵祥模等11人。