车路协同（V2X）公路交通安全预警装置在湖南国省县道上的应用

3月12日，2024年湖南省公路养护工作会在长沙召开。本文为工作会上相关单位所做技术介绍摘要。

车路协同（V2X）公路交通安全预警装置是成熟科技成果转化的结果，包括治理路段安全隐患的智能路侧系统、治理交叉路口的值勤机器人和动态安全预警系统、治理行人过街安全隐患的人行横道安全预警系统以及治理摩托车等安全隐患的非机动车安全预警系统；是功能完善、适用性广、实用性高、可靠性强的智能化产品，有效的获知车辆行驶状态、道路路面状态并解决超速超重超限、道路交叉路口视野欠佳、恶劣天气造成事故、信息提示不及时不显著、事故及诱导信息发布途径不完善发布不及时等问题，使智能交通设施之间以及智能交通设施与车辆及其他交通参与者之间形成有效的信息共享，同时为路网交通状态分析及交通管控措施优化提供数据参考，使整个道路变得智能起来，保证交通安全，提高通行效率，从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。

长沙县在道路事故高发路段引进“车路协同（智能路侧）安全预警系统”进行安全隐患治理。连续多年的建设，已经部署的7个路段交通事故率和死亡率显著下降，通过对事故多发路段的精准治理，带动了长沙县整体道路的交通事故死亡率下降（由3位数下降至2位数），阻止了恶性交通事故的发生，保护了人民群众生命和财产安全。

319国道长沙段建设28个点位66套（系列）安全预警系统，对重点穿村过镇路段以及通行安全管控路段的防护措施。

一、车路协同（智能路侧）安全预警系统

系统需以微波检测、单元抓拍等传感设备共同搭建组成信息感知系统，对路面状态、过往车辆以及行人进行实时监测。在信息交互与发布层面，通过交通诱导屏将过往车辆以及路面情况进行信息发布，以便警示驾驶员：减速慢行，谨慎驾驶，同时提醒行人：注意安全，遵守交通法规。系统可实现对现场超速、未戴头盔、三轮车/货车载人抓拍及预警，车速引导，道路状况预警，安全宣传；平台统计车流量信息，车辆分类信息，车牌分类信息等，为交通管理、交通规划、道路养护、行政执法、应急管理以及道路管控提供重要的交通数据，使该路段的人、车、路有效协同，解决安全和畅通两大难题。

二、平面交叉路口安全管控措施

（1）支路增设（动态）安全预警系统

采用车路协同技术，全息动态感知路面车辆与行人运行状况，作为一个信息汇聚基站，通过控制系统发布指令通过喇叭进行报警和警示，白天通过爆闪灯和喇叭进行声光报警，夜间通过灯箱以及爆闪灯进行预警和告知，提醒过往车辆和行人注意安全、谨慎驾驶，预防交通事故的发生，同时可与主路盲区安全预警系统设备进行联动，实现一方来车，多方预警，实现了平台对路口进行时时监控。

（2）主路增设（机器人）安全预警系统

采用车路协同技术，系统通过雷达、相机全面感知路面车辆与行人运行状况，作为一个信息汇聚基站，通过控制系统发布指令到交通诱导屏上进行预警和告知，通过喇叭和爆闪灯进行警示，提醒过往车辆谨慎驾驶。路口每向部署一套设备，多台设备形成协同关系提醒来车控制速度，前方危险，同时通知另外两方注意安全，前方来车，系统通过对车辆的运动进行精准判断捕捉，多台设备同时监测到车辆时，通过交通诱导屏和语音报警系统进行提示预警，从而减少事故的发生，实现了平台对路口进行时时监控。

三、行人过街安全管控措施

（1）增设车路协同（行人过街）安全预警系统。

在行人道上安装车路协同（行人过街）安全预警系统，具有人体图像识别算法。当行人靠近时，系统设备自动监测识别会在诱导屏上显示“请您：一站、二看、三通过”，当行人在人行横道通行时，下发指令到来车方向进行诱导，显示“前方行人经过，请停车让行”；当行人在人行横道逗留时间过长，系统会进行报警，并通过诱导屏以及声光联合警示处理。从而极大程度提高了行人过人行横道的安全，增强了提示和警示功能，实现了平台对路口进行时时监控。

四、车路协同云平台管理措施

车路协同云平台，部署多种类算法、支持多场景的数据分析、多信息交互等功能。同时，掌握了监测地路况信息、车流量信息、车辆行驶轨迹信息、司机驾驶习惯信息等，可为交通管理者、提供科学的研判资料，进行科技管理。

五、车路协同（系列）安全预警系统治理案例介绍

（一）事故高发路段（超速安全治理）

以G107国道长沙县唐田段为例：治理后，该路段的事故率大幅下降和人员死亡减少12人/年以上，财产损失减少800万元以上/年。

（二）事故高发交叉口（视野盲区治理）

以S206省道春华镇卫生院路口为例：

治理后，解决了视野盲区和车速过快的导致的交通事故问题，简易交通事故减少90%以上，已达到减少和预防交通事故的目的，又保障了群众的出行安全道路畅通。

事故高发斑马线（不礼让行人）

以星沙大道八医院门口斑马线为例：治理前，每月抓拍不礼让行人车次均在2500次左右；治理后，该路段每月抓拍不礼让行人车次下降至300次左右，不礼让行人车次下降率为87%左右，极大的改善该路段的交通环境，形成人、车有效协同，降低该路段的交通事故。

（四）事故高发弯道和平交路口（前方盲区治理）

在道路转弯地段设置会车预警系统。解决难以消除的通视盲区，检测道路双向来车，并通过智能预警设备将数据传输到交通诱导屏信息情报板进行声光一体提示预警，提醒盲区两端的车辆及时采取防控措施，提醒车辆减速并观察弯道情况，控制车速、减速慢行，谨慎会车。

（五）事故高发非机动车道（摩托车治理）

采用嵌入式轻量级模型、深度学习算法于一体的核心技术，实现对摩托车的管理。应用于城市道路非机动车道、农村、社区、学校、企业等场景，解决了摩托车驾驶员不戴头盔、逆行、占用机动车道等常见的交通违法行为。降低摩托车交通事故，提高全民摩托车驾驶人员安全意识，为一线民警减负，解决了摩托车交通安全问题。

（六）车路协同云平台管理措施。

车路协同云平台，部署多种类算法、支持多场景的数据分析、多信息交互等功能。同时，掌握了监测路况信息、车流量信息、车辆行驶轨迹信息、司机驾驶习惯信息等，可为交通管理者、提供科学的研判资料，进行科技管理。

总结（系列）安全预警系统：实现了四大功能：1.交通安全预警功能：路段超速提示预警、路口来车、弯道会车等提示预警；2.违法抓拍功能：超速、未系安全代、未戴头盔、三轮车/货车载人等抓拍；3.交通诱导功能：路况发布、车速引导、能见度检测，安全宣传等；4.信息采集统计功能：统计车流量，车辆分类，车牌信息，违法车辆查询等。在预防交通事故，提升公路服务水平上发挥了重要作用。

该系统已在高速公路、国道、省道、县道及城市主干线投入使用，覆盖长沙、株洲、娄底、衡阳、湘西、郴州等地，得到了行业主管部门、业主的一致认可，五年治理安装了88套安全预警系统，15个路段、20个交叉口、5个弯道、2个行人过街、1个隧道，平均每天对38万辆车次(13800万辆车次/年)进行预警或警示；覆盖安全距离1200公里，有效阻止了恶性交通事故的发生，交通事故率降低80%以上，死亡人数降低90%以上，每年直接减少财产损失3000万元以上，保障了群众的出行安全。

目前在长沙县已经部署了车路协同（V2X）四种不同类型的前端安全预警装置，主要包括车路协同（智能路侧）安全预警系统、车路协同（执勤机器人）安全预警系统、车路协同（动态）安全预警系统、车路协同（人行横道）安全预警系统。四种不同的车路协同前端设备不依赖组网架构，也不依赖于后端的业务平台，均可能独立部署，独立完成车路协同工作。属于智能交通领域的“四新技术”推广应用，符合国家现阶段推行的新基建思路，可用于减少事故多发点的事故率以及道路精细化提升改造，应用范围广，推广价值可观。