交通強國戰(zhàn)略下的公路智能化-大數(shù)據(jù)與智慧公路養(yǎng)護管理技術論壇

交通運輸部公路科學研究院交通運輸部公路科學研究院 北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術有限公司北京中交國通智能交通系統(tǒng)技術有限公司 國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心國家智能交通系統(tǒng)工程技術研究中心 孟春雷孟春雷20182018年年5 5月月 交通強國戰(zhàn)略下公路智能化發(fā)展 交 通 強 國 十九大十九大 十三五現(xiàn)代綜合交通規(guī)劃十三五現(xiàn)代綜合交通規(guī)劃 交通控制網(wǎng)與智慧公路交通控制網(wǎng)與智慧公路 十九大十九大新時代中國特色社會主義新時代中國特色社會主義 質(zhì)量和效率質(zhì)量和效率 有沒有有沒有好不好好不好 社會主要矛盾 人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之 間的矛盾間的矛盾 十九大十九大 加快創(chuàng)新型國家建設，九提“科技” 創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，科技強國、質(zhì)量強 國、航天強國、網(wǎng)絡強國、交通強國、數(shù)字中國 十九大十九大 實體經(jīng)濟水平有待提高 互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合 十三五規(guī)劃十三五規(guī)劃供給側改革供給側改革 五位一體五位一體 經(jīng) 濟經(jīng) 濟 、 政 治政 治 、 文 化文 化 、 社 會社 會 、 生 態(tài)生 態(tài) 五個理念五個理念 創(chuàng) 新創(chuàng) 新 、 協(xié) 調(diào)協(xié) 調(diào) 、 綠 色綠 色 、 開 放開 放 、 共 享共 享 五大任務五大任務 去產(chǎn)能去產(chǎn)能、去庫存去庫存、去杠桿去杠桿、降成本降成本、補短板補短板 強國戰(zhàn)略、科技創(chuàng)新、實體經(jīng)濟、美麗生活、主要矛盾 十三五現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃十三五現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃 總體目標：安全、便捷、高效、綠色現(xiàn)代綜合交通運輸體系總體目標：安全、便捷、高效、綠色現(xiàn)代綜合交通運輸體系 主要目標主要目標 網(wǎng)絡覆蓋加密拓展網(wǎng)絡覆蓋加密拓展 綜合銜接一體高效綜合銜接一體高效 運輸服務提質(zhì)升級運輸服務提質(zhì)升級 智能技術廣泛應用智能技術廣泛應用 綠色安全水平提升綠色安全水平提升 交通強國 安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟 著力推動交通運輸發(fā)展質(zhì)量變革、效率變著力推動交通運輸發(fā)展質(zhì)量變革、效率變 革、動力變革革、動力變革 著力服務人民、服務大局、服務基層著力服務人民、服務大局、服務基層 著力建設人民滿意交通著力建設人民滿意交通 著力建設現(xiàn)代化交通著力建設現(xiàn)代化交通 四梁八柱四梁八柱 綜合交通基礎設施網(wǎng)絡綜合交通基礎設施網(wǎng)絡 運輸裝備運輸裝備 運輸服務運輸服務 創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)新發(fā)展 現(xiàn)代治理現(xiàn)代治理 開放合作開放合作 安全發(fā)展安全發(fā)展 運輸支撐保障運輸支撐保障 基礎設施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，裝備與設施協(xié)同基礎設施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，裝備與設施協(xié)同 交通強國 交 通 發(fā) 展 截至截至20162016年底，公路網(wǎng)總年底，公路網(wǎng)總里程達里程達469.63469.63萬公里萬公里。 以高速公路為骨架、普通公路為主體的公路網(wǎng)基以高速公路為骨架、普通公路為主體的公路網(wǎng)基 本形成。本形成。 二級及以上公路二級及以上公路60.1260.12萬公里。萬公里。 2016年高速公路突破13萬公里 1996年2006年2010年 經(jīng)過經(jīng)過2020年發(fā)展快速成網(wǎng)年發(fā)展快速成網(wǎng) 智能交通發(fā)展現(xiàn)狀智能交通發(fā)展現(xiàn)狀 整體構想 跟蹤起步 1995-2000 發(fā)展戰(zhàn)略 體系框架 技術攻關 試點應用 2001-2005 面向特定應用 技術攻關 十三試點城市 34000億美元 1.6億輛（2007） 14000億美元 0.9億輛（2002） GDP：7900億美元 車：0.36億輛（1995） 典型突破 示范應用 2006-2010 區(qū)域ETC聯(lián)網(wǎng) 北京奧運、上海 世博、廣州亞運 信息化示范工程 集成服務 引領發(fā)展 2011-2015 ETC全國聯(lián)網(wǎng)及 拓展應用 營運車輛監(jiān)控 高速交通廣播 110000億 美元 2.79億輛（2015） 新一代智能交通 體系框架 2016 至今 互聯(lián)網(wǎng)+交通 體系框架研究 交通控制網(wǎng) 車路協(xié)同 111600億 美元 2.9億輛（2016） 交通智能化支撐交通智能化支撐 世界最大規(guī)模的交通運輸基礎設施網(wǎng)絡運行 最大規(guī)模的人口日常出行和節(jié)日遷徙 最大規(guī)模的貿(mào)易運輸和貨物流轉(zhuǎn) 智慧高速智慧高速 路側智能基站為主抓手的信息化基礎設施路側智能基站為主抓手的信息化基礎設施 完備的、扁平化、分級授權和安全的數(shù)據(jù)系統(tǒng)完備的、扁平化、分級授權和安全的數(shù)據(jù)系統(tǒng) 基于高精地圖和定位技術，創(chuàng)新公路管理和服務的各種應用基于高精地圖和定位技術，創(chuàng)新公路管理和服務的各種應用 基于通用移動終端的管理與服務?；谕ㄓ靡苿咏K端的管理與服務。 用戶接收端 光 纖 網(wǎng) 智慧高速云中心 光纖網(wǎng) 用戶接收端 用戶接收端 北斗地基增強 監(jiān)控大屏 接入認證視頻管理存儲管理 網(wǎng)絡管理 應用服務 AC 無線控制器 路側設備 -DSRC (5.8GHz) -Wi-Fi (2.4GHz、5GHz) -視頻監(jiān)控 -微波 數(shù)據(jù)融合與狀態(tài)表達數(shù)據(jù)融合與狀態(tài)表達重點車輛連續(xù)軌跡跟蹤重點車輛連續(xù)軌跡跟蹤車道級車輛軌跡車道級車輛軌跡 狀態(tài)推演與策略評價 精細化道路養(yǎng)護、路政巡查 ETCETC ETCETC用戶數(shù)：突破用戶數(shù)：突破60006000萬萬 ETCETC車道數(shù)：車道數(shù)：2 2萬條萬條 非現(xiàn)金交易率：約非現(xiàn)金交易率：約35%35% 政府高度關注和支持 帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模近200億 社會反響良好 ETCETC拓展應用拓展應用 政府政府- -公交都市行動公交都市行動 開啟世界上最大規(guī)模的城開啟世界上最大規(guī)模的城 鎮(zhèn)化進程鎮(zhèn)化進程 形成形成密度較高、功能混用密度較高、功能混用 和公交導向的集約緊湊型和公交導向的集約緊湊型 的城市發(fā)展的城市發(fā)展模式模式 城市綜合城市綜合客運樞紐客運樞紐與城市公共交與城市公共交 通相銜接的綜合客運樞紐通相銜接的綜合客運樞紐 城市城市智能公交智能公交系統(tǒng)系統(tǒng) 快速快速公交運行監(jiān)測公交運行監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng) 推廣應用推廣應用清潔能源公交清潔能源公交車輛車輛 出行出行- -大數(shù)據(jù)應用大數(shù)據(jù)應用 智慧交通云 交通信號燈 控制單元 | 智慧誘導屏 海量精準數(shù)據(jù)賦能交通信號燈 融合互聯(lián)網(wǎng)+數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù) 實時數(shù)據(jù)顯示，聯(lián)網(wǎng)交通云 支持手機和電腦端同時查看 | 智慧信號燈 2000萬 日峰值訂單 400+ 覆蓋城市 140億 日均定位數(shù)據(jù) 200億 每日路徑規(guī)劃請求 4億+ 平臺用戶 70TB 日新增軌跡數(shù)據(jù) 交通大數(shù)據(jù)+ 云計算+人工智能 手機手機&汽車導航汽車導航 7億+用戶 汽車導航前裝市場份額 50% 綜合交通綜合交通 360+城市及高速路網(wǎng) 95%高速及城市道路覆 蓋 月均200億+公里駕駛覆 蓋 近200萬交通事件 開放出行平臺開放出行平臺 日均響應300億次定位 請求 每10個智能設備中9個 用到出行服務 交通導航交通導航- -大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù) 交通導航數(shù)據(jù)交通導航數(shù)據(jù) 避堵路線推薦避堵路線推薦 熱點商圈路況熱點商圈路況 附近堵點播報附近堵點播報 節(jié)假日出行預測節(jié)假日出行預測 交通事件資訊交通事件資訊 施工養(yǎng)護信息施工養(yǎng)護信息 緊急救援信息緊急救援信息 積水地圖積水地圖 公路氣象公路氣象 7億用戶的出行選擇億用戶的出行選擇 網(wǎng)絡安全網(wǎng)絡安全 行業(yè)密碼基礎設施行業(yè)密碼基礎設施 業(yè)務密碼基礎設施業(yè)務密碼基礎設施 業(yè)務密碼基礎設施業(yè)務密碼基礎設施業(yè)務密碼基礎設施業(yè)務密碼基礎設施 省級業(yè)務密碼基礎設施省級業(yè)務密碼基礎設施 （含第三方含第三方） 市級業(yè)務密碼基礎設施市級業(yè)務密碼基礎設施 （含第三方含第三方） 直屬局和地方局直屬局和地方局 （含第三方含第三方） 其他交通運輸領域密碼其他交通運輸領域密碼 基礎設施基礎設施 交通運輸行業(yè)密鑰管理證書認證中心 行業(yè)唯一信任源政務根、設備根 國家網(wǎng)信辦審查機構部推薦單位 2014年部批復行業(yè)密 鑰管理和證書認證系 統(tǒng)正式開通服務 2016年國家密碼管 理局批復接入國家 信任源 國家網(wǎng)信辦審查機構部推薦單位 行業(yè)唯一信任源政務根、設備根 部分典型行業(yè)應用與服務 部分應用與服務外延 國產(chǎn)密碼遷移 在線密鑰服務 交通金融服務 設備認證服務 頂層標準 部門戶網(wǎng)站 水運四級系統(tǒng) 行業(yè)網(wǎng)絡安全分析 電子不停車收費系統(tǒng) 道路運輸電子證件 城市公共交通一卡通 船聯(lián)網(wǎng) 數(shù)字證書應用 工控系統(tǒng)安全 網(wǎng)絡安全網(wǎng)絡安全 高速公路智能化發(fā)展 面臨的問題 智能 智慧 人工智能 面臨的問題面臨的問題 綜合交通信息化建設仍存在亟待破解的短板問題。綜合交通信息化建設仍存在亟待破解的短板問題。 統(tǒng)籌發(fā)展機制不健全統(tǒng)籌發(fā)展機制不健全 互聯(lián)共享程度偏低互聯(lián)共享程度偏低 數(shù)據(jù)分析應用不到位數(shù)據(jù)分析應用不到位 信息化基礎設施亟待提升信息化基礎設施亟待提升 市場機制不健全市場機制不健全 與與ITSITS發(fā)展的協(xié)調(diào)發(fā)展的協(xié)調(diào) 狀態(tài)感知狀態(tài)感知 信息發(fā)布信息發(fā)布 車路協(xié)同車路協(xié)同 能源供給能源供給 無線互聯(lián)無線互聯(lián) 公專結合公專結合 綜合服務綜合服務 系統(tǒng)的局限性系統(tǒng)的局限性 監(jiān)控中心監(jiān)控中心 與互聯(lián)網(wǎng)融合與互聯(lián)網(wǎng)融合 數(shù)據(jù)采集手段數(shù)據(jù)采集手段 通信網(wǎng)絡覆蓋通信網(wǎng)絡覆蓋 能源供給方式能源供給方式 系統(tǒng)有效性系統(tǒng)有效性 交通狀態(tài)監(jiān)測交通狀態(tài)監(jiān)測 結構監(jiān)測結構監(jiān)測 電力監(jiān)控電力監(jiān)控 設備監(jiān)測設備監(jiān)測 節(jié)能減排節(jié)能減排 交通狀態(tài)監(jiān)測交通狀態(tài)監(jiān)測 線圈、微波、交調(diào)線圈、微波、交調(diào) 視頻視頻 結構監(jiān)測結構監(jiān)測 橋梁、邊坡、隧道橋梁、邊坡、隧道 設備監(jiān)測設備監(jiān)測 數(shù)據(jù)、故障、維護數(shù)據(jù)、故障、維護 節(jié)能減排節(jié)能減排 新能源利用新能源利用 節(jié)能技術應用節(jié)能技術應用 節(jié)能效果節(jié)能效果 節(jié)能與經(jīng)濟節(jié)能與經(jīng)濟 高速公路智能化 創(chuàng)新方向 三維實景 高精地圖 資產(chǎn)管理 設施安全 基礎設施數(shù)基礎設施數(shù) 字化字化 營運車輛協(xié)同 超高速無線網(wǎng) 智能路側設施 路運一體化路運一體化 車路協(xié)同車路協(xié)同 信號覆蓋 定位收費 應急救援 北斗高精度北斗高精度 定位應用定位應用 互動信息采集 多源信息融合 分析決策平臺 大數(shù)據(jù)路網(wǎng)大數(shù)據(jù)路網(wǎng) 管理管理 移動支付 動靜態(tài)充電 氣象感知 車路協(xié)同安全輔 助 互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)+路路 網(wǎng)服務網(wǎng)服務 測試區(qū)域 原型系統(tǒng) 新一代國家新一代國家 交通控制網(wǎng)交通控制網(wǎng) 試點主題試點主題重點但不限于以下六個方向重點但不限于以下六個方向 國內(nèi)智慧交通國內(nèi)智慧交通 新區(qū)智慧交通新區(qū)智慧交通 六大主題： 智慧設施網(wǎng)（三網(wǎng)合一） 管理決策大腦（大數(shù)據(jù)） 客貨快捷服務 共享合作模式（政企合作） 車路協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展 新一代智慧公路的愿景新一代智慧公路的愿景 傳承傳承交互交互融合融合實效實效 發(fā)展理念發(fā)展理念 對新一代控制網(wǎng)和智慧公路的理解與目標對新一代控制網(wǎng)和智慧公路的理解與目標 三大系統(tǒng) 控制網(wǎng) 智慧 公路 傳統(tǒng)經(jīng)典閉環(huán)控制 利用交通標志、 標線、誘導系統(tǒng) 實現(xiàn)車路、車車 互動 離散數(shù)據(jù)、孤立系統(tǒng) 數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)聯(lián)動 跨部門協(xié)同、路網(wǎng)控制 傳承、發(fā)展、創(chuàng)新傳承、發(fā)展、創(chuàng)新 高度數(shù)字化、實時交互高度數(shù)字化、實時交互 對新一代控制網(wǎng)和智慧公路的理解與目標對新一代控制網(wǎng)和智慧公路的理解與目標 基礎設施 數(shù)字化 傳感網(wǎng) 超高速局 域網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)+路 網(wǎng)管理 大數(shù)據(jù) 人工智能 單向 交互 自主 眾包+車聯(lián) + 自主 片面 互聯(lián) 身份單一 眾包數(shù)據(jù) 互聯(lián)網(wǎng)化 管理動起來 監(jiān)控 應急 養(yǎng)護 資產(chǎn) 出行 氣象 走出監(jiān)控大廳 海量數(shù)據(jù)可計算 歷史經(jīng)驗、統(tǒng)計分析 人工智能、大數(shù)據(jù)分析 基礎設施數(shù)字化基礎設施數(shù)字化 高精度地圖 三維可測實景 靜態(tài)靜態(tài) 基礎設施基礎設施 數(shù)字化數(shù)字化 邊坡隧道結構狀態(tài) 監(jiān)測 基于能源互聯(lián)網(wǎng)的 機電設施監(jiān)測 動態(tài)動態(tài) 基礎設施基礎設施 狀態(tài)感知狀態(tài)感知 高精度基礎空間數(shù)據(jù)庫和 實景照片 道路線性里程數(shù)據(jù) 精確測量基礎設施的尺寸 基礎設施健康狀態(tài)動態(tài) 管理 降低機電設施故障率 大數(shù)據(jù)預防性養(yǎng)護 結構健康狀 態(tài)監(jiān)測 能源互聯(lián)網(wǎng) 機電狀態(tài)監(jiān)測 預防性養(yǎng)護 傳統(tǒng)感知方式傳統(tǒng)感知方式 交通狀態(tài)全息感知交通狀態(tài)全息感知 線圈、微波、視頻監(jiān)控等線圈、微波、視頻監(jiān)控等 提升傳統(tǒng) 視頻分析、激光車流量、視頻分析、激光車流量、 收費收費OD 互聯(lián)網(wǎng)眾包互聯(lián)網(wǎng)眾包 導航、導航、手機信令手機信令、車聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng) 離散離散 精度低精度低 事件信息事件信息 截面流量、車型截面流量、車型 重點車輛信息重點車輛信息 施工養(yǎng)護信息施工養(yǎng)護信息 新型感知方式新型感知方式 光纖光纖車流量車流量、車路協(xié)同、車路協(xié)同等等 平均速度平均速度 旅行時間旅行時間 異常擁堵異常擁堵 融合 多源融合多源融合 互為補充互為補充 多維校準多維校準 全息感知全息感知 基于車路協(xié)同的綜合信息服務基于車路協(xié)同的綜合信息服務 車載收音機 FM 交通智慧能源供給系統(tǒng)交通智慧能源供給系統(tǒng) 電力電子自動化電力電子自動化 物聯(lián)網(wǎng)感知物聯(lián)網(wǎng)感知 先進傳感先進傳感 基于能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧供配電系統(tǒng) 遠程遠程 控制控制 本地本地 控制控制 生 產(chǎn) 端生 產(chǎn) 端、傳傳 輸 端輸 端、 消 費消 費 端 的 數(shù) 以 億端 的 數(shù) 以 億 計 的 設 備計 的 設 備、 機 器機 器、 系 統(tǒng)系 統(tǒng) 連接起來連接起來 以以“互聯(lián)互聯(lián)+智智 能能+實體創(chuàng)新實體創(chuàng)新” 的 理 念 力 爭的 理 念 力 爭 打 造 交 通 行打 造 交 通 行 業(yè)能源互聯(lián)業(yè)能源互聯(lián) 網(wǎng)生態(tài)鏈網(wǎng)生態(tài)鏈 電壓可電壓可 調(diào)、遠調(diào)、遠 程控制程控制 開放共享 技術 創(chuàng) 新 務實 技術技術 底層傳感底層傳感 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 隨時通信隨時通信 信息安全信息安全 交互協(xié)同交互協(xié)同 共享共享 基礎設施基礎設施 通信通信 能源能源 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 信息信息 開放開放 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)資源資源對象對象結果結果 政府數(shù)據(jù)發(fā)布政府數(shù)據(jù)發(fā)布政府數(shù)據(jù)開放政府數(shù)據(jù)開放 政府信息公開政府信息公開 政府信息資源政府信息資源 增值利用增值利用 知情知情有限利用有限利用自由利用自由利用 開放目的開放目的 數(shù) 據(jù) 層 數(shù) 據(jù) 層 信 息 層 信 息 層 開 放 層 面 開 放 層 面 務實務實 節(jié)能減排節(jié)能減排 大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù) 云計算云計算 交通流交通流 信息服務信息服務 資產(chǎn)管理資產(chǎn)管理 設備與數(shù)據(jù)的有效性設備與數(shù)據(jù)的有效性 情報板功率實測數(shù)據(jù)情報板功率實測數(shù)據(jù) 功率因數(shù)：功率因數(shù)：0