智慧高速建設(shè)面臨的問題及解決思路

智慧高速建設(shè)面臨的問題及解決思路在當(dāng)前背景下，智慧高速的發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)全新時(shí)期。智慧高速的建設(shè)將經(jīng)歷三個(gè)階段：1.0（信息化）2.0（智能化）3.0（自動(dòng)化）。得益于2019年的“撤站”和2020年的高速視頻云聯(lián)網(wǎng)，以及各?。ㄊ校╅_展的車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)和先導(dǎo)區(qū)的建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)了路網(wǎng)狀態(tài)精準(zhǔn)掌控、應(yīng)急指揮實(shí)時(shí)高效、高速收費(fèi)快速準(zhǔn)確、信息服務(wù)精準(zhǔn)個(gè)性，車路協(xié)同體系日趨完善，逐漸在智慧高速2.0階段站穩(wěn)了腳跟。在積極展望3.0階段的四“零”目標(biāo)時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)清楚地認(rèn)識(shí)到，當(dāng)前智慧高速建設(shè)在在線計(jì)費(fèi)、視頻分析、智慧養(yǎng)護(hù)、車路協(xié)同、統(tǒng)一運(yùn)維等方面仍面臨一些問題。在這里我先提出相關(guān)問題與解決思路，僅作為拋磚引玉。在線計(jì)費(fèi)助力全網(wǎng)自由流傳統(tǒng)的車道收費(fèi)系統(tǒng)，架構(gòu)比較重，這導(dǎo)致了收費(fèi)站前期建設(shè)成本高、后期拆除難度大、升級(jí)改造不靈活、系統(tǒng)維護(hù)難度高等問題。同時(shí)在全網(wǎng)自由流的共同目標(biāo)下，傳統(tǒng)的收費(fèi)業(yè)務(wù)與計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在線化、云化、業(yè)務(wù)邏輯扁平化、信用體系全網(wǎng)化的發(fā)展趨勢(shì)出現(xiàn)了矛盾。為此，我們提出了新一代在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，將車道服務(wù)（如在線計(jì)費(fèi)、平臺(tái)車道服務(wù)、運(yùn)維監(jiān)測(cè)、特情查詢等功能）全部上升到智慧高速中臺(tái)上來，由收費(fèi)運(yùn)營服務(wù)模塊統(tǒng)一提供對(duì)外服務(wù)；在車道僅保留針對(duì)自助終端、發(fā)卡機(jī)等設(shè)備的崗?fù)し?wù)（Http）及針對(duì)車道控制器的外場(chǎng)控制服務(wù)（TCP），同時(shí)，崗?fù)し?wù)也可在緊急情況下直接對(duì)車道機(jī)進(jìn)行應(yīng)急控制。這樣ETC車輛可以在匝道門架進(jìn)行預(yù)交易，在收費(fèi)車道直接放行；MTC車輛通過車道自助收費(fèi)終端進(jìn)行領(lǐng)卡、繳費(fèi)、還卡等操作；特情車輛，采用移動(dòng)收費(fèi)終端進(jìn)行處理。在大幅提升通行效率的同時(shí)，簡(jiǎn)化了收費(fèi)車道的系統(tǒng)配置和土建投入，有利于逐步過渡到全網(wǎng)自由流。智能視頻分析提升高速路網(wǎng)管控效率全國視頻云聯(lián)網(wǎng)之后，這么大的數(shù)據(jù)量如何處理、如何挖掘才能夠提升當(dāng)前的路網(wǎng)管控效率是一大難題；還有經(jīng)常被詬病的“準(zhǔn)確率不高但是誤報(bào)率奇高”的問題等等。當(dāng)然這也和當(dāng)前在高速場(chǎng)景中缺乏視頻分析的相關(guān)規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。新華三將智能視頻分析的發(fā)展階段劃分為如下四點(diǎn)：.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。統(tǒng)一數(shù)據(jù)接入標(biāo)準(zhǔn)，確保不同廠商、架構(gòu)的視頻平臺(tái)匯集的數(shù)據(jù)都可分析。.算法標(biāo)準(zhǔn)化。建立算法驗(yàn)證及評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，開放標(biāo)準(zhǔn)算法API，做到高質(zhì)量算法才可入網(wǎng)，視頻分析結(jié)果互認(rèn)互通。.數(shù)據(jù)中臺(tái)化。依托全國視頻云聯(lián)網(wǎng)體系，建立算法樣本倉庫和業(yè)務(wù)模型，為入網(wǎng)算法提供建模、優(yōu)化、商用等全流程的數(shù)據(jù)來源。.算法模塊化。視頻分析算法能夠做到按需調(diào)配、定期更新、統(tǒng)一下發(fā)。依托數(shù)據(jù)中臺(tái)，助力高速公路邁向可預(yù)測(cè)、無人化養(yǎng)護(hù)目前高速養(yǎng)護(hù)的頻率較低，比較依賴年檢積累完整的路面病害報(bào)告，微小的數(shù)據(jù)積累量，加之高速建、管、養(yǎng)等系統(tǒng)之間很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，直接導(dǎo)致了科學(xué)、完善的病害庫難以生成。實(shí)際上，首當(dāng)其沖需要解決養(yǎng)護(hù)設(shè)備便攜化的問題，依靠可以部署在普通車輛上的攝像機(jī)等養(yǎng)護(hù)感知設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集，通過AI+視頻分析的能力，實(shí)時(shí)完成路面病害的識(shí)別，將病害結(jié)果數(shù)據(jù)，會(huì)同建設(shè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、路網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)等上傳至智慧高速中臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)挖掘、AI推理等處理，形成完善科學(xué)的病害庫，建立病害預(yù)測(cè)模型，做到病害演變可預(yù)測(cè)，制定合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，提前預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)，降低養(yǎng)護(hù)周期。同時(shí)，車路協(xié)同的發(fā)展，使得高速公路場(chǎng)景下的無人駕駛成為可能，在無人駕駛的車輛上安裝便攜的養(yǎng)護(hù)檢測(cè)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)無人化養(yǎng)護(hù)檢測(cè)，分享車路協(xié)同紅利。高速信息系統(tǒng)運(yùn)維一體化、自動(dòng)化“撤站”與視頻云聯(lián)網(wǎng)，在高速路側(cè)積累了龐雜的信息終端。運(yùn)維平臺(tái)的缺乏或不專業(yè)性，導(dǎo)致了故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、故障修復(fù)時(shí)間長等問題。同時(shí)，大量的運(yùn)維問題需要人工檢修，然而專業(yè)的運(yùn)維人員培養(yǎng)成本很高，給運(yùn)維工作增加了新的難題。新華三統(tǒng)一運(yùn)維平臺(tái)，已經(jīng)在中交資管運(yùn)營的上千公里路段進(jìn)行了大規(guī)模實(shí)踐。平臺(tái)提供：巡檢自動(dòng)化、配置合規(guī)自動(dòng)化、維護(hù)操作自動(dòng)化、安裝部署自動(dòng)化、配置收集自動(dòng)化、應(yīng)急容災(zāi)自動(dòng)化等自動(dòng)化能力。同時(shí)提供手機(jī)APP，與運(yùn)維工單系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)巡檢。運(yùn)養(yǎng)維的全面自動(dòng)化能力建設(shè)，讓無人值守的路網(wǎng)設(shè)備隨時(shí)可操作，可控制，故障可快速解決。構(gòu)建車路云網(wǎng)一體化的車路協(xié)同體系隨著車路協(xié)同體系的逐步完善，云邊協(xié)同、邊緣計(jì)算等技術(shù)成為其中不可或缺的一部分。然而，邊緣計(jì)算設(shè)備的不穩(wěn)定問題、邊緣應(yīng)用逐點(diǎn)安裝帶來的應(yīng)用部署效率低問題、邊緣計(jì)算（非端計(jì)算）輕量化難度高等問題，至今沒有非常完美的解決方案。車路協(xié)同體系中的三個(gè)主要參與要素：車、路、云。對(duì)于車輛的自動(dòng)駕駛能力分級(jí)，對(duì)于道路的智能網(wǎng)聯(lián)能力分級(jí)都有較明確的定義，然而從沒有人將云的演進(jìn)階段和車、路進(jìn)行匹配。新華三認(rèn)為，在自動(dòng)駕駛的初級(jí)階段，L0L2級(jí)別，不需要路側(cè)提供任何額外的信息支撐，在此階段，云計(jì)算及邊緣計(jì)算不需要介入；L3級(jí)別，要實(shí)現(xiàn)特定條件下的全自動(dòng)駕駛，需要邊緣計(jì)算實(shí)時(shí)處理大量的路側(cè)數(shù)據(jù)，將超視距等預(yù)警信息及時(shí)同步給車輛，在此階段，需要邊緣計(jì)算提升處理效率，降低數(shù)據(jù)時(shí)延；L4級(jí)別以上，向全天候、全路段自動(dòng)駕駛發(fā)展，路側(cè)提供的預(yù)警信息