智能交通在重庆高速公路建设中的理念与实践.ppt

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1、构建区域管理，抓实安全节能，建设和谐交通智能交通在重庆高速公路建设中的理念与实践 重庆高速公路发展有限公司 副总工程师 国家智能交通标准化技术委员会 委员 任建卫 教授级高工,2008年05月,我们的目标,重庆市高速公路网规划(20032020年)2010年前建设“二环八射”约2000KM的高速公路重庆主城区至所有县（区、市）由现在的8小时到达提高到5小时形成规模适当、层次清晰、布局合理、功能明确、设施完善的高速公路网络2020年实现“三环十射三联线”，达到“4小时重庆”的目标。,一、机遇与挑战,重庆市的这一规划已被列入了2005年国家高速公路网“7918”的规划其中近1200公里19个高速公

2、路建设项目已经在2005年底全部开工，2010年将全部建成投运,一、机遇与挑战,19个项目中，大小桥梁有793座、隧道146座（其中1.5公里以上90座），桥隧里程比例超过50%，有的项目超过70%重庆新建高速公路的投资已达到70008000万元/公里，个别项目突破了9000万元/公里,3000米以上的特长隧道32座，5000米及以上的超长隧道13座。,一、机遇与挑战,反映了国家加快西部地区交通基础设施建设的决心和力度加快重庆乃至整个西部地区经济发展的需要重庆今后几十年甚至上百年内经济和社会发展的重要战略机遇,一、机遇与挑战,重庆交通建设历史上绝无仅有的挑战：建设资金投入的密度之强桥隧构造物之

3、多建设难度之大建设周期之短还本付息的压力之重,一、机遇与挑战,今后的运营状态分析：庞大的桥梁、隧道群潜伏着安全隐患大量的隧道运营照明、通风、监控、通信、消防、空调、供配电、各级监控机构运行的巨大成本通车后相当一段时期内交通量较小通行费收入难以维持整个路网的正常运行,创新是一个民族的灵魂 江泽明 要发扬“敢于创新，敢为人先，敢冒风险”的精神 胡锦涛主席在2006年6月5日中国科学院 和中国工程院院士大会上讲话,二、用创新的思想创新理念，用创新的理念创新设计,现行的交通工程设计规范、标准、方案基本是按照一条路一个管理项目，一个长大隧道或一个隧道群为一个控制单元进行设计的,二、用创新的思想创新理念，

4、用创新的理念创新设计,成渝高速公路重庆段，有二个分别为3.1公里和2.5公里的隧道,建有二个监控室,其监控值班、通风照明的运行维护、供配电维护、消防系统由配备了139人的隧道机电处负责,二、用创新的思想创新理念，用创新的理念创新设计,如果延续这样的管理式，到2010年重庆新建的146座隧道投入使用时，运行维护人员将达到2000人以上，仅此一项，其年运行成本将达到1亿元以上！,二、用创新的思想创新理念，用创新的理念创新设计,现行设计规范不能解决路网内不同路段之间、不同隧道群之间交通信息的共享无法实现跨路段交通信息采集、处理、发布和交通指挥、调度 而这正是高速公路网络形成后必须要解决的重要管理需求

5、。,二、用创新的思想创新理念，用创新的理念创新设计,“量变到质变”是自然界和社会发展的客观规律 在一个地区，修一条高速公路或一个隧道，和同时修几十条高速公路或100座隧道，绝对不会是一回事，绝对不能是一个思路！,二、用创新的思想创新理念，用创新的理念创新设计,重庆高速公路的发展面临的机遇和挑战都是史无前例的，它的设计、建设、运行管理必然要有全新的理念和思路！,二、用创新的思路创新理念，用创新的理念创新设计,与时俱进的创新建设理念：善于运用规范的精神 勇于探索规范的盲点 敢于突破不合时宜的规范 在技术进步的条件下，大胆 创造新的经验、新的规范。,三、重庆高速公路交通工程建设理念 构 建 区 域

6、管 理 抓 实 安 全 节 能 建 设 和 谐 交 通,我们的战略：用信息化改造传统产业再造区域化高速公路管理模式和监控流程,我们的信念：只有想不到的，没有做不到的；有所为有所不为，只做有用的；源自于人，高于人。,3.1、构建区域管理,开发联网监控技术建立区域管理模式,重庆市交通委员会在编制重庆市高速公路网规划(20032020年)的时候，提出了“集中管理、分级控制”管理理念2005年3月委托有关咨询单位，编制起草高速公路交通工程总体方案设计咨询报告，并于2006年1月正式下达，确定了重庆高速公路路网区域监控的管理模式，明确了与之相适应的监控、通信的技术体系和关键技术。,区域监控的范围中西部区

7、域（兼作全市高速公路的总中心）外环加环线内的射线东北区域通往三峡库区的渝沙、渝宜通道东南区域渝湘通道,重庆市高速公路网监控区域划分示意图,总中心兼中西部区域中心,东北部区域中心,东南部区域中心,一个总中心,三大区域中心,九大运行中心,一个模式创建集约化区域监控管理模式 一个平台构筑一体化综合业务通信平台一个网络搭建数字化全路网智能监控网络一个系统构建安全型路网预测、预告、预 警系统一个体系建设高可靠、可管理、节能型高速公路机电运行体系,“联网监控、区域管理”的五个一：,27,Template Documentation,2023/9/11,路段 1,路段 2,路段 3,路段 N,路段 1,路段

8、 2,路段 3,路段 N,路段 1,路段 2,路段 3,路段 N,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,中间键,访问层,业务框架层,标准化数据交换,访问层,区域管理和指挥,流程层,数据交换,接入层,物理网络层外场设备层,总中心,区域管理中心,路段,数据标准化,区域管理和指挥系统,区域管理和指挥系统,区域管理和指挥系统,业务流程引擎,业务流程引擎,业务流程引擎,XML,XML,XML,公众出行系统(门户),总中心监控管理平台总中心业务信息管理平台(整合：OA/HR/计费等系统),IT设备(资产)管理和监控,数据(仓)库和历史视频,统一开发平台,协

9、作单位系统接口,部委接口,总中心信息服务总线,东北部中心数据交换总线,中西部中心数据交换总线,东南部中心数据交换总线,东北部区域管理中心管理平台,中西部区域管理中心管理平台,东南部区域管理中心管理平台,采用数字化路网监控方案 采用数字图象编码技术 采用基于IP的图象传输技术 实现智能图象监控技术 解决跨路段监控信息的采集与共享 满足路网监控、交通、安全的管理,道路安全和交通管理的图象处理,自动事故检测,交通控制,车辆间距监视,多台摄象机系统,用CCTV对隧道进行全面监视，系统能够连贯计算跨越两个连续摄象机的车辆间距（在监视区内）。,交通监控系统可变信息信号交通灯FM电台,与道路用户信息系统的通

10、讯,视频监控和图象处理,图象是最通用直观的语言,实时检测,事后分析,不间断分析自动报警和实时图象利用事故前后几分钟录象片段展现现场图象提供决策依据,深入分析 将发生的事件储存在区域中心网络上,视频监控,3.2、抓实安全、节能,多处连续隧道和长下坡路段：最短的隧道间距只有27米 最多的连续隧道有26个 最长的长下坡达15公里以上 重庆高速公路的事故易发地段！潜伏的“八达岭现象”！,3.2、抓实安全、节能,应对长大、连续隧道和隧道群及长下坡多的特点，建立人性化路网预测、预告、预警安全统，提高路网运行的安全性,、设置速度检测、抓拍、识别设备，及时发现、记录超速车辆；、设置简易气象检测设备，及时采集暴

11、雨、浓雾信息；、设置小型情报板、广播系统，发布限速和气象灾害信息、告警超速信息、强化交通信息发布与诱导；、设置视频事件监测设备，及时发现已发事故，防止二次事故的再发；、适当布设振动标线、减速带，强制减速；、尽可能设置高强防撞护拦或避险车道。,安全与节能的完美结合 建设高可靠、可管理、节能型高速公路机电运行体系，保持重庆高速公路的可持续发展,交通量 是交通工程特别是隧道通风、照明、供配电设计的主要参数，采用不同的交通量取值，通风、照明、供配电系统的设计规模和运行成本差别是相当大 关键是我们应该用什么样的思路去建设什么样的机电运行体系！,发布了重庆高速公路隧道运营通风、照明、供配电设计指导意见 规

12、定了近期交通量关键设计指标的控制参数：700辆/小时高峰小时高峰超过1000辆时开始实施远期设计要求,开展“节能型照明系统”科研短隧道、连续隧道、特长隧道照明参数的合理选择；节能型照明光源、灯具的选择；照明灯具、电缆的合理布设；适应交通量增长的照明系统分步实施方案研究；适合不同车速、交通量、双向交通或单向交通、事故和阻塞、不同气候等多种状态的智能型照明控制系统。,开展“节能型供配电系统”的科研1、中压供电技术在长大、连续公路隧道中的应用；2、通风、照明系统综合布线的研究；3、连续隧道变电站的合理布局研究；4、节能型供电线缆、设备的研究；5、适应交通量增长的供配电系统分步实施方案研究,据有关专家

13、预测，上述二项节能技术研究成果的应用，将降低隧道营运整体用电的20%30%，对于重庆在建的90座1.5公里以上的长大、特长隧道，年节电费用将达到5000万元以上，项目研究具有极大的经济效益和节能降耗作用,3.3、建设和谐交通,重庆高速公路收费进入“年票制”后的问题：环线高速公路“年票制”收费模式的实行,环线高速公路的车流量增长了10倍多，达到日2530万，出现了收费站高峰时间严重堵车情况。环线高速公路的交通量中70%80%是“年票制”车辆，到2007年12月“年票制”近40万辆车，并且还在以20的增长率快速膨胀。,收费服务现状,杨公桥,石马河,3.3、建设和谐交通,内环收费站将要撤除新的外环即

14、将形成高速公路资产、经营主体和收费方式不断变化高速公路经营特性的市场化汽车和交通量的大辐增长非现金收费方式的需求不断强化“路桥年费制”的进一步扩大高速公路交通与城市交通的不断融合城市智能交通发展的现实需求 这一切都急切地需要开发适应重庆交通发展的新的车辆收费、管理、服务的技术,采用ETC系统可有效缓解消除收费站点的拥堵现象,电子收费系统的通过能力 单车道ETC系统车道通行速度：1040公里/小时；单车道ETC系统车道通行能力：8001000辆/车道小时；1条ETC车道相当23条MTC入口车道；1条ETC车道相当45条MTC出口车道；,ETC效益分析 经济效益,减少收费车道扩建成本 30-40万

15、 VS 60-100万 减少高速公路收费站的运营成本 1万 VS 8万/条车道/年 减少收费站的现金流 为复杂路网下的路径识别提供解决方案 显著提高高速公路的服务水平,ETC效益分析 社会效益,减少拥堵排队，提高道路使用效率 减少停车的油耗及环境的污染 促进重庆市智能交通体系的发展 促进社会“信用体系”的建立,项目研究概况重庆市ETC应用体系发展战略与实施方案可行性研究,重庆市ETC应用体系建设和运行管理的组织机构报告 重庆ETC应用体系建设方案重庆ETC应用体系技术规范和技术要求重庆ETC应用体系软件开发指南 重庆市ETC应用体系的关键设备OBU、RSU的产品设 计、技术要求及通信规程、数据

16、结构、数据格式 重庆ETC应用的安全体系及技术要求 重庆ETC系统投资及社会、经济效益报告,重庆ETC应用关键产品的产业化报告 重庆ETC应用市场及用户需求调查分析报告 重庆市ETC应用体系ETC服务提供商特许经营报告重庆市ETC应用体系支付方式发行及服务代理商特许 经营报告 重庆ETC业务管理体制及结算模式 重庆ETC应用体系ETC账户（银行）系统报告重庆ETC应用体系的业务流程及交易规则 重庆ETC应用体系的法规研究,ETC的概念 ETC是什么？ETC是一种支付手段，ETC可以 让汽车在运行中自动完成各种缴费 的交易。,ETC的概念 我们特别关注的是，由于ETC对车辆的交易是在汽车运动中实

17、现的，因此，它的应用不会产生人工交易对交通的负面作用，是最容易为交通参与各方所接受的。因此，可以说建设ETC应用体系正是建设和谐交通的必要措施。,ETC的概念 智能交通是解决人、车、道路这三者交通参与方和谐发展的系统，而ETC正是车与道路之间信息交互的一个平台。,不一样的建设理念 ETC不只是高速公路的收费 技术，它的特性决定了ETC在智 能交通应用领域的地位,不一样的建设理念,观点：ETC的建设一定不要只是作为高速公路的收费手段，而是要建立在整个城市、地区、区域智能交通的应用平台上，否则，这样的ETC应用系统是没有生命力的，是难以可持续发展的。,单一的高速公路收费应用难以吸引更多的用户；,单

18、一的高速公路收费应用可能会因收费政策的改变而让ETC下马；,单一的高速公路收费应用无法同区域智能交通发展结合，无法形成社会的需求，难以得到政府的支持。,建设方案 2006年7月由重庆市科委主持通过的本项研究报告。2007年5月国家ETC应用技术标准和相关规范发布以后，我们及时地跟踪了国标设备的研制和相关应用的开发工作，开展了国标设备在重庆的ETC应用模式的开发和试验工作,建设方案 重庆在2004年开始实施“年票卡”管理模式，2006年5月更是实行了“重庆交通信息卡”管理模式，即只要是重庆市的车辆每车配发一张“渝籍卡”（采用基于Mifare I的非接触卡），该卡是通行高速公路的唯一凭证。,建设方

19、案 同时该卡也是交纳城市路桥费、养路费、运管费、车船使用税、保险费以及车辆年审、各种规费稽查、车辆管理的电子信息卡。重庆市人大已在2006年通过地方立法确立了“重庆交通信息卡”与汽车“行使证”具有同等法律地位。,建设方案 重庆市将在此基础上推进ETC的应用系统建设，从而将对汽车的收费、管理、服务从人工的、停车的模式延伸到自动的、不停车的模式下，促进重庆智能交通的发展。,关于联网运营模式,重庆的交通状况需要开发ETC的技术，但重庆没有被列入长三角、京津冀示范工程，即没有一个当然的区域中心来和我们联网，也没有一个省和我们来一一对应的联网，但重庆的ETC一定会和其他省市联网的。,那我们跟谁去联？我们

20、用什么 技术方案去和其他省市联？我们的思路是：DSRC+GPRS,关于联网运营模式,关于联网运营模式,那我们跟谁去联？我们用什么技术方案去和其他省市联？如何以不变应万变？我们的思路是：,神州通,“给汽车装上手机，让汽车漫游神州”（这里的手机是DSRC+GPRS的集成体，这里的漫游是指一卡通行）这是我为这种尚未出身的运营模式设计的广告词，更是我对这一以新型的集成了智能交通和移动通信技术的DSRC+GPRS的ETC运营模式的一个理念。,关于ETC联网运营模式,从ETC智能交通“神州通”,A省主线站,B市主线站,GPRS中心,C省主线站,N省主线站,这一运营模式它将解决：1、利用ETC技术将多个收费

21、网络（跨路段、跨项目、跨省市）的联网收费变成分段、多次、不停车收费，使其实质上的分段收费变成形式上的“联网收费”。从而将多个收费网络统一收费以后面临的“路径识别”、“分类不同”、“网络差异”、软件差异”、“清分结算”、“互信机制”、“资金划拨”等等许多复杂、交织的矛盾简化了，跨省市联网收费更易实现了。,这一运营模式它将解决：2、作为第三方公司，由于公司本身在联网收费中并无自身的收费业务，因此在清分、结算中没有利益冲突，就象证券交易所在证券交易中没有自身的利益一样，更能为所有参与ETC联网的运营单位接受。,这一运营模式它将解决：3、在这种运营模式下，车方不仅可以从收费车道获取交易信息，同时还可以

22、通过GPRS系统发送、接受交易和帐户信息，甚至可以通过GPRS系统对自己的帐户进行远程圈存，非常适应跨网络、跨地区、跨区域、跨省市的ETC联网收费。,这一运营模式它将解决：4、由于高速公路专用通信系统的运行维护体系远不如通信运营商的运行维护体系健全、可靠、及时，尚且各省高速公路之间通信系统的联网还很难实现，更多省市高速公路之间的通信联网更是难办，这一运营模式确可充分利用现有的移动、联通的GPRS网络实现跨省市ETC交易数据的传输。,这一运营模式它将解决：5、对于各个高速公路运营单位而言，不再需要担心过大的联网收费网络带来的风险，对于自己管理的收费路段，过一个车完成一个交易就可以了，只是需要建立

23、这种支付信誉的保障机制就可以了，联网收费的障碍就大大减少了。,这一运营模式它将解决：,对于成千上万的车辆使用者就更具价值。,申请服务后可通过GPRS获得动态交通信息。,车方可通过GPRS用银行帐户向ETC帐户充值，可避免跑银行；,在从收费系统获取交费信息同时可以通过GPRS从ETC发行服务方获得帐户交易信息，实现“明明白白”消费；,6、,对国家高速公路网管理的支撑,发达地区省际交通信息的采集；特殊气象、特大交通流信息发布；重大灾害、事故报警信息、图象上传；气象灾害、特大事故下的交通诱导；枢纽交通实时交通信息采集、图象浏览,对交通行业管理的意义,各省市间交通信息的采集及时准确；实时获取重大的公路交通信息、事故；体现交通行业在智能交通领域的先导性；强化交通部门在国家交通管理中的行业作用交通部门对高速公路的运行管理将变被动为 主动。,