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  • 禾源科技:基于精准感知的智慧交通主线动态空间系统

    2018-06-21 15:45:41 来源:www.its114.com 作者:ITS114 评论:
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        邓韶辉:感谢大家,我今天给大家演讲的是“构建现代交通运输体系之基于精准感知的智慧交通主线动态空间系统”。

        演讲分四个部分,政策引领,习总书记在十九大报告中提出,要建设交通强国,交通运输部的“十三五”交通规划中,要求构建现代交通运输体系,新一代的国家交通控制网、智慧公路是重点试点推广工程,这都是政策方面的大方向。怎么落实?怎么把政策引领落到实处?

        我们在对近十年国际智能交通发展和国内智能交通发展现状做了一些调研。

        国际上高速公路ITS主线控制的发展现状、研究的方向。1977年美国在其第56届交通年会上,提出了一个著名“十英里原则”,这个原则被国际广泛采纳和应用。即对道路交通管理应用,对相邻车道、相邻路段和不同车辆的速度差要控制在十英里以内,换算公里也就是16公里/小时,这是对交通安全管理非常重要的一个准则。从公路设计阶段、建设阶段、运营阶段,都应遵循这一原则。

        我们在国内做了将近200多场技术交流活动,包括与各地的交通规划设计院,各省的公路业主、交警、路政管理人员等,发现他们对这个理论都不太了解。

        高速公路普遍被认为是安全程度最高的公路,高速公路上交通控制系统应用比较成熟,而且相当程度上解决了安全性、效率和污染问题。高速公路车牌识别率是一般公路识别率的1/3。右侧那张图是欧美的高速公路应用了可变速控制,应用了这个技术之后,高速公路每10千米死亡率下降了一些。这个是十英里原则的测试,在相邻的路段、相邻车道,交通管理应用原则就是怎么消除和减少速度差,保持交通流有序性和离散性。简单来说,就是速度越快事故率越高。

        这是安全应用管理上,交通流的一致性、有序性。交通上面的三个要素,就是人、车、路。人,驾驶行为的一致性,就是管驾驶技术还有遵守法律法规的意识。车,交通工具的一致性,是机械性能、驾驶性能、制动性能。在我国最突出的问题就是轻型车辆和重型货车机械性能的差距太大。路,驾驶环境的一致性,与设计阶段的几何线型,交通设施,加速道和减速道都有关系。

        在国际上,高速公路ITS主线控制的技术路径,目前还是广泛应用测延性,应用比例比较大,微波检测有一小部分,视频事件检测也有一小部分,但主要是线圈检测。线圈检测一个是计数,一个是计速,我们知道单线圈和双线圈的区别,可以称为半精准式的感知出行方式,可以为交通状态感知获取一些数据。国际上,正在朝车路协同方向发展,现在欧洲提出来叫合作式智能交通,C-ITS。

        国内高速公路发展现状。截止2017年底我国高速公路通车里程13.65万公里,世界第一。事故率、死亡人数也是排世界前列,公安部交管局公布的数据,这些年死伤人数差不多都在5-6万人之间,卫生部统计的数据是16万,世界卫生组织的数据是26万。我们是世界上交通事故死亡人数最多的,是发达国家的4-8倍,致死率20.7%,是日本的25倍。我国高速公路管理缺乏自动感知和自动控制。

        在百度上大概搜索了一下,高速公路的二次事故,触目惊心。很多都是几十辆车、上百辆车相撞的,这都是能找到的视频。为什么高速公路上缺乏主线控制?有一个传统认知,公路业主对交通管理安全的认知,觉得这是交警部门的事情。但是近些年发生好多事故,事故处理结果是,各方都有责任,大家都跑不了。比如包茂高速特大交通事故,秦岭隧道事故,事故责任人包括运营方、运输公司、设计等等。全国很多高速公路监控中心,但大家心里都清楚,所谓监控中心其实是监而不控,即便是“监”也存在问题,现在监控是数据的监控,不单是视频的监控。数据的监控包括道路上的气候数据、交通流数据和交通事件数据等,“控”是主线可变限速控制,匝道、收费站出入口控制和通道控制。这是高速公路交通控制的概念,主线是控制源的一个部分。

        速度差准则。速度差准则在交通设计、建设运营和交管部门还没得到足够的重视。去年底,青岛交警在两条高速上实施了可变限速控制,交通安全事故率降低了50%,这说明可变限速控制还是非常有效的。

        可变限速在一些设计规范里面都有,但我们有研究和应用。国际上,高速公路的主线控制的方法,都是基于可变限速标志实现,有什么问题?就是交通流感知方式上面还是在用线圈检测,以技术和数学模型的算法,它也可以做区间实验的分析,但是时效性不好,滞后一般在1分钟左右。

        高速公路主线控制,首先要有精准感知,也就是各种数据的采集,有了精准数据才能做精准交通控制。在交通控制方面,国际上主流采用的是线圈,但线圈检测是断面检测,不能全路段的流量检测。

        基于精准感知的ITS高速公路的主线控制系统。

        主线控制技术大家可能有一些了解,可变限速控制,依据精准交通流参数来对主线上的交通流进行调控,达到增加交通量,减少事故的作用。我们做了一套系统,是路侧的一个传感集成设备,包括气象仪,全像表达,包括CCTV监控以及其他传感器等,未来实现车速协同后,能把数据发送到互联网、手机端、设备端。

        这是基于WSDR毫米波雷达的精准感知技术,可以检测到所有一公里的实时车辆状况,包括运行轨迹、运行速度和方向。当数据采集到之后,速度不同的阈值减速模型,停车、碰撞、事故等等信息,精度非常高,可以达到25厘米的精度,直径1公里范围其实很多都可以检测到,包括人、动物。这个是雷达采集数据的界面,包括和球型摄像机联动,检测后自动调用。

        这是采集回来交通流一些数据,包括实时位置、车辆行驶轨迹、车速等,每个断面的车辆速度都会有,一公里范围可以划分每100米的断面,每一个断面的车辆占有率,平均速度都会形成一个数据集。这是安装在晋阳车隧道里面一个车辆检测实时状态,车辆的实时状态都会有。

        这是研发的基于路侧精准感知的一个交通控制系统,交通运行路况监测及综合交通控制系统平台。根据交通流的实时状态、路况、气候等,对公路交通主线进行控制,动态的控制、精准的控制。这是隧道监控,右侧是限速表现,基于精准感知的ITS高速公路主线控制,改善交通运行态势提高通讯能力。

        三大功能。第一,减少交通流的速度差,使差控制在每小时16公里之内,起到减少事故频率,增加交通量,降低交通污染的功能。

        主线控制只是高速公路智能交通其中一个应用,基于感知、控制和协同,其实也是物联网的一个应用。这是我们的相关专利。

        我的介绍完了,谢谢大家。


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