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    基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景和關(guān)鍵技術(shù)

    2024年07月15日 14:51:10   來源:搜狐

      交通部、財(cái)政部發(fā)布的《關(guān)于支持引導(dǎo)公路水路交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的通知》,提出公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的智慧擴(kuò)容、安全增效、跨領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)融合、體制機(jī)制創(chuàng)新等關(guān)鍵場(chǎng)景,對(duì)我們高速公路發(fā)展有重要指導(dǎo)意義。

      智慧擴(kuò)容就是在不增加物理車道的情況下實(shí)現(xiàn)車流量提升20%以上,這對(duì)未來高速公路的新建和改擴(kuò)建都提出了很好的新模式。

      根據(jù)歐美發(fā)展經(jīng)驗(yàn),在交通秩序非常好的情況下,通過速度和諧,尤其是動(dòng)態(tài)開放硬路肩能提升車流通行效率30%以上。

      從一位長(zhǎng)期生活在英國(guó)、交通工程學(xué)出身的從業(yè)者處獲悉,通過其在英國(guó)對(duì)開車人的長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn),良好的交通秩序與駕駛行為有著密不可分的關(guān)系。

      交通秩序管控就是要管控好急加速、急減速、急變速、超速等不良駕駛行為,不同的駕駛行為使得中英兩國(guó)的交通秩序出現(xiàn)井然不同的景象。

      通過對(duì)比兩個(gè)國(guó)家的管理體制不難發(fā)現(xiàn),英國(guó)之所以駕駛行為較好,除了開車人素質(zhì)比較高之外,還有一個(gè)在于英國(guó)的交警只管執(zhí)法,交通秩序是交通部門在管理,而我國(guó)的交警在交通部里面,既管交通秩序也管執(zhí)法。那么在我國(guó)這種體制情況下,如何能夠有效管控駕駛行為,就要盡可能通過監(jiān)測(cè)去及時(shí)發(fā)現(xiàn)是誰的駕駛行為不當(dāng)。

      據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),2023年中國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T數(shù)量達(dá)5.23億,而英國(guó)2023年總?cè)丝跀?shù)僅為0.68億,人口密度和駕駛員比例立見分曉,面對(duì)我國(guó)的實(shí)際人車環(huán)境,通過車流感知設(shè)備為監(jiān)管部門提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),同時(shí)提醒車主改善駕駛行為成為歷史的必然選擇。

      提到中國(guó)車主的駕駛行為需要管控,研究人員提到,假設(shè)在只裝有紅綠信號(hào)燈,沒裝攝像頭的交通路口,或者只在管控區(qū)域設(shè)立交警人員去管控交通秩序,闖紅燈的現(xiàn)象仍無法得到有效控制。而使闖紅燈行為得到有效控制的,是攝像頭,可以對(duì)不良行為進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍,從而使執(zhí)法部門有據(jù)可依,也對(duì)車主起到一定的威懾作用。

      良好的交通秩序是實(shí)現(xiàn)通行效率提升的基礎(chǔ),同樣也是安全的基礎(chǔ)。良好的交通秩序要求監(jiān)管部門必須管理好急加速、急減速、急變道、超速等不良駕駛行為。

      筆者特別在英國(guó)連續(xù)7天觀察了英國(guó)高速公路上的駕駛行為,發(fā)現(xiàn)英國(guó)基本上很少有三急一速行為,對(duì)比蘇繞S17公路,三急一速行為平均每?jī)奢v車就有兩起以上。這個(gè)差別是巨大的。英國(guó)普通的雙向兩車道的鄉(xiāng)間公路平均車速可以到65邁(超過100公里每小時(shí))以上,而廣深高速卻做不到平均車速90公里每小時(shí)。“三急一速”不良駕駛行為成為對(duì)高速公路車輛通行效率最大的影響因素。

      關(guān)于“三急一速”駕駛行為的管控,同樣可參考紅綠燈加裝攝像頭的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方式來獲取數(shù)據(jù),但這種方式在高速路上卻顯得笨拙而功效倍減。

      由于攝像頭對(duì)光線的依賴性極強(qiáng),在高速路上即使全程加裝照明,能監(jiān)測(cè)的車輛數(shù)據(jù)也是捉襟見肘,對(duì)監(jiān)控部門的幫助不大,對(duì)車主也很難起到及時(shí)提醒的作用,同時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施的投入將不可估量。

      通過對(duì)比,筆者發(fā)現(xiàn),在視頻做不到的領(lǐng)域,雷射融合技術(shù)可以起到有效的支撐。如果通過一公里加一個(gè)雷射融合設(shè)備,既可以感知車主的駕駛行為,也能得到該車輛的車牌等信息,既為監(jiān)管部門提供了有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),也幫車主順利通行提供了有力輔助,同時(shí)可在一定程度上對(duì)司機(jī)形成一種心理上的社會(huì)管控,對(duì)其駕駛行為的改善起到一定的教育作用,從而逐步改善交通秩序,實(shí)現(xiàn)智慧擴(kuò)容。

      雷射融合技術(shù)對(duì)不良駕駛行為的檢測(cè)分兩種情況,一種是一般情況下,通過情報(bào)板、路邊喇叭、OBU、智能手環(huán)等設(shè)備觸達(dá)到司機(jī)端,通過提醒改善其駕駛行為;對(duì)于嚴(yán)重的、已經(jīng)違反了相關(guān)法律的駕駛行為,交警部門可通過監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù),及時(shí)對(duì)司機(jī)的不良行為進(jìn)行處罰。通過多種方式的提醒,可對(duì)司機(jī)的駕駛行為進(jìn)行潛移默化的指導(dǎo)教育,逐步觸達(dá)到更多的司機(jī),從而提升交通秩序,降低高速公路因不良行為導(dǎo)致的擁堵、事故和二次事故的發(fā)生率。

      要做到以上的信息監(jiān)測(cè)和觸達(dá),需要能夠分車道的對(duì)車牌進(jìn)行監(jiān)測(cè)。雷射融合車流數(shù)字化技術(shù)能夠在夜晚、雨霧、雪天情況下實(shí)時(shí)檢測(cè)三急一速等不良駕駛行為,能夠全天候?qū)崟r(shí)檢測(cè)到每輛車的車流軌跡,并且能夠準(zhǔn)確的識(shí)別到相應(yīng)的車牌、車型、車速、車重等。由于檢測(cè)數(shù)據(jù)含有車牌信息,可以不斷通過情報(bào)板、喇叭等精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)觸達(dá)車主,可讓車主有在攝像頭底下的“被監(jiān)控”感,可以大大提升車主的交通規(guī)范遵從度。

      對(duì)于經(jīng)常上高速的群體,特別是貨車群體,能夠及時(shí)檢測(cè)到其行駛軌跡,同時(shí)對(duì)他們急變道等行為增加提醒次數(shù),對(duì)于高速公路上的貨車監(jiān)管具有重大作用。在攝像頭下的被監(jiān)控感可以提升人的秩序內(nèi)驅(qū)力,通過不斷的帶車牌通知,可有效減少三急一速等不良駕駛行為,對(duì)交通秩序管理效率將會(huì)產(chǎn)生較大幫助。

      英國(guó)的交通違法行為非常嚴(yán)苛,他們的處罰標(biāo)準(zhǔn)會(huì)按照收入的比例來進(jìn)行,某些群體可能會(huì)因?yàn)榻煌ㄟ`法而需要面臨上法庭審判的局面。當(dāng)然,處罰不是目的,而是達(dá)到目的的有效手段。在我國(guó)人口基數(shù)巨大、駕駛員比例居高的實(shí)際國(guó)情下,交警如何通過設(shè)備獲取到更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,對(duì)不良行為進(jìn)行處罰,是基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的。

      實(shí)際工作中,給交警提供準(zhǔn)確、精細(xì)的監(jiān)控技術(shù)手段,包括檢測(cè)和通知等,可以通過和交警等相關(guān)部門合作打造交通秩序樣板路段的方式,來快速提升整個(gè)社會(huì)的交通駕駛行為。

      通過在高速公路上設(shè)置OBU或者CPC,每輛車的三急一速等不良駕駛行為都可以被雷射融合車流數(shù)字化技術(shù)跟蹤記錄下來,聯(lián)合路側(cè)的視頻,提供給交警。交警可以根據(jù)OBU或CPC中的車牌信息找到相應(yīng)車主,結(jié)合軌跡和視頻對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處罰。由于雷射融合車流數(shù)字化技術(shù)能夠做到全天候95%以上時(shí)間的監(jiān)測(cè),比交警的卡口準(zhǔn)確度和數(shù)據(jù)量更加精準(zhǔn),對(duì)交警意義重大,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸通行效率較大的提升,將可對(duì)標(biāo)英國(guó)的通行效率。

      把車輛的交通秩序管好,尤其是把貨車的三急一速管好,是實(shí)現(xiàn)智慧擴(kuò)容的基礎(chǔ),通過動(dòng)態(tài)開放硬路肩實(shí)現(xiàn)通行效率提升30%以上。提到動(dòng)態(tài)開放硬路肩,如何保證車主沒有理由和機(jī)會(huì)在非開放時(shí)期占用硬路肩和開放硬路肩期間大貨車上硬路肩帶來的安全隱患等,成為交警部門最擔(dān)心的兩大問題。

      在沒有嚴(yán)格交通秩序管控的情況下,開放硬路肩有可能會(huì)帶來通行效率的降低而非提升。由于急切高效的辦事心理,高速上每個(gè)車主都想快一點(diǎn)、更快一點(diǎn),導(dǎo)致高速路上不停的車輛變道,這一行為會(huì)帶來踩剎車引起的蝴蝶效應(yīng),從而影響整個(gè)高速公路體系。所以,想要開放硬路肩提升通行效率實(shí)際前提是交通秩序的有效管控,避免“擠來擠去”的通行現(xiàn)狀。

      雷射融合車流數(shù)字化技術(shù)能夠精確的檢測(cè)到帶車牌的非法占用硬路肩和不按車道行駛行為,且會(huì)在第一時(shí)間帶車牌實(shí)時(shí)通知車主,以確保交警擔(dān)心的兩大問題能做到可管、可控,實(shí)現(xiàn)高速公路的智慧擴(kuò)容。

      據(jù)清華大學(xué)統(tǒng)計(jì),高速公路上70%以上的重大傷亡事故都是因?yàn)楫惓M\嚊]有處理引起的二次事故造成的,尤其是在夜晚、雨霧、雪天的情況下更容易發(fā)生。異常天氣情況下的安全事故,尤其惡性事故占事故總量的80%以上。

      所以在安全增效方面,及時(shí)檢測(cè)到異常停車(包括碰撞)等行為并進(jìn)行及時(shí)處理是保障安全的根本。快速檢測(cè)、快速通知是根本,僅快速檢測(cè),不能及時(shí)觸達(dá)到車主,相當(dāng)于沒有。

      最近發(fā)生在廣東的“五一事件”就是在大雨的夜晚發(fā)生的。梅州的事發(fā)路段有一定的坡度,失事車輛沒有一輛大車而全部是小車的主要原因是大貨車車頭視野比較好,看的比較遠(yuǎn),而小車無法看見前方情況。老司機(jī)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可判斷灰色的是路面、白色的是帶水的路面、黑色的是坑等路面信息,此時(shí)一方面需要緊緊的盯著路面,另一方面要盯著前面車流的軌跡,根據(jù)軌跡實(shí)時(shí)判斷路面狀況。試想,如果失事路段設(shè)有感知融合設(shè)備能夠精準(zhǔn)檢測(cè)到路面、車輛軌跡等信息,并在第一時(shí)間通知到后方車主,其結(jié)果會(huì)怎樣?

      從梅大事件來看,依賴互聯(lián)網(wǎng)地圖提供預(yù)警同樣存在弊端。高速預(yù)警提醒前方看到?jīng)]車,是通過算法識(shí)別前車速度驟降,然后把警告推送給后車,實(shí)際上是檢測(cè)了一個(gè)急減速的類型,發(fā)現(xiàn)急減速及時(shí)通知。但是某互聯(lián)網(wǎng)地圖是通過陀螺儀判斷急減速,它的急減速不是全覆蓋,同時(shí)它的軌跡流判斷只能起到一定的作用,并不完全準(zhǔn)確。

      那么如何能通過軌跡流檢測(cè)出急減速?雷射融合是非常符合此檢測(cè)要求的一種技術(shù)。雷射融合可全程跟蹤軌跡流,一旦發(fā)現(xiàn)軌跡流出現(xiàn)異常的急減速行為,或者前車掉到坑里的情況,能夠通過情報(bào)板等及時(shí)通知后車。一旦此技術(shù)在高速公路進(jìn)行全覆蓋,實(shí)施效率將會(huì)大大提高。

      特斯拉的FSD為什么有自信,就是給車不斷的輸送數(shù)據(jù)訓(xùn)練它,讓特斯拉的FSD成為行業(yè)老司機(jī)。通過將海量的數(shù)據(jù)不斷的對(duì)它進(jìn)行投喂,它就成為很牛的老司機(jī)。比如,老司機(jī)就可以根據(jù)前面車輛的軌跡判斷出來地上有沒有遺撒物、有沒有坑或者積水等而實(shí)時(shí)的做出判斷。跟著前面車輛的腳步走,盯住車流軌跡,哪怕路上有積水、車流的軌跡在偏移等都能及時(shí)發(fā)現(xiàn),這些將會(huì)對(duì)安全提升有非常大的幫助。

      從梅大“五一”事件中半個(gè)小時(shí)的過程來看,即便在惡劣天氣能見度很差的情況下,沒有一輛大貨車出事,充分說明了軌跡數(shù)據(jù)的對(duì)安全的巨大意義。我們以前做安全檢測(cè),總是想到用視頻AI的方法來增加檢測(cè)出來的概率,實(shí)際上這種方法是很難行得通的。

      視頻在能見度不好的情況下比如“五一事件”中基本發(fā)揮不了作用,而且AI很難在事故發(fā)生的時(shí)候做到精準(zhǔn),即便結(jié)合雷達(dá)也解決不了多報(bào)和少報(bào)的問題。多報(bào)和少報(bào)很有可能讓應(yīng)急處理人員疲于奔命,要不然就出現(xiàn)多報(bào)而引起的“狼來了”效應(yīng),或者少報(bào)而錯(cuò)失處理時(shí)機(jī)。車流數(shù)字化雷射融合技術(shù)可以全天候?qū)崟r(shí)做到車流軌跡95%以上的準(zhǔn)確性,通過這些數(shù)據(jù)可以讓系統(tǒng)不斷的學(xué)習(xí)升級(jí),從根本上提升對(duì)事故事件的精準(zhǔn)判斷。光做到及時(shí)檢測(cè)還不夠,還要做到及時(shí)通知?焖儆|達(dá)很關(guān)鍵。目前的主要技術(shù)就包括加喇叭、利用情報(bào)板、利用4G/5G通過APP等通知。加喇叭在風(fēng)大雨大等情況下很難聽的見,效果也有限。

      情報(bào)板數(shù)量有限,難以做到快速觸達(dá)。而4G/5G在惡劣天氣下,很容易在高速公路邊失效。并且存在用APP車主不打開的情況。通過車主打差評(píng)的方式解決不了安全的觸達(dá)問題。

      從現(xiàn)在來看,交通部即將推出的《公路電子不停車收費(fèi)車路協(xié)同拓展應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》規(guī)范中定義的OBU 2.0是最可靠的快速觸達(dá)方式。它可以通信到1公里,可以廣播,每個(gè)車播送相同的內(nèi)容,也可以單播,每個(gè)車根據(jù)它的位置、速度、車型等播送不同的內(nèi)容,比C-V2X更便宜、更準(zhǔn)確、更可靠。這對(duì)交通體系提升安全無疑有巨大幫助。

      基于《公路電子不停車收費(fèi)車路協(xié)同拓展應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)安全預(yù)警體系,可以不斷豐富高速公路和城市道路的安全應(yīng)用場(chǎng)景。除了使用OBU2.0通知行駛的車輛,司機(jī)也可以使用具備這種接收信息服務(wù)功能的手環(huán)來達(dá)到同樣的目的,當(dāng)然,也可以給施工人員或養(yǎng)護(hù)人員裝手環(huán)來減少車流對(duì)施工養(yǎng)護(hù)人員的安全隱患。同樣可以在無人機(jī)等具備聲光電報(bào)警能力的設(shè)備上應(yīng)用這套標(biāo)準(zhǔn)。

      基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化最核心的就是車流數(shù)字化。車流數(shù)字化就是高質(zhì)量、低時(shí)延的軌跡數(shù)據(jù),包括全天候情況下的車牌、車速、車型、車重等數(shù)據(jù),是數(shù)字化皇冠上的明珠。

      車流數(shù)字化可以判斷三急一速,對(duì)于提升智慧擴(kuò)容跟安全增效,都是不可缺少的重要基礎(chǔ),實(shí)時(shí)可靠的、可計(jì)算的車輛軌跡流是智慧公路的核心。歐美國(guó)家的實(shí)踐表明,沒有任何一個(gè)自動(dòng)場(chǎng)景是不可以用一段實(shí)時(shí)可計(jì)算的軌跡流解決的,車流數(shù)字化極具商用前景單雷達(dá)由于有遮擋和虛景問題,解決不了軌跡準(zhǔn)確性問題。也沒有車牌。沒有車牌就不能對(duì)車輛進(jìn)行管理和觸達(dá)。

      視頻可以彌補(bǔ)一部分雷達(dá)的遮擋和虛景,但是雷達(dá)遮擋,視頻也經(jīng)常遮擋,效果有限。異常天氣情況下,視頻的補(bǔ)充更為有限。而且視頻檢測(cè)事件很容易多報(bào)漏報(bào),造成安全運(yùn)營(yíng)價(jià)值缺失。依靠雷視融合技術(shù)建設(shè)的智慧高速不能保準(zhǔn)基本的準(zhǔn)確性,時(shí)延很大,不能給車主帶來體驗(yàn),需要間隔兩三百米大量堆砌攝像頭,需要大量的算力和存儲(chǔ),最終起不到效果,建設(shè)成本和養(yǎng)護(hù)成本非常高,明顯是投資失敗行為。

      而雷射融合技術(shù)能夠全天候的檢測(cè)到車流軌跡,符合交通部新出的標(biāo)準(zhǔn),是解決基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)場(chǎng)景應(yīng)用落地,是目前車流數(shù)字化唯一可以商用的技術(shù),軌跡流的軌跡數(shù)據(jù)為將來交通數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化也奠定了基礎(chǔ),無需大量算力和存儲(chǔ),成本更低,性價(jià)比更高。《公路電子不停車收費(fèi)車路協(xié)同拓展應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中的車流通信解決了準(zhǔn)確快速可達(dá)問題,和雷射融合車流數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合,就成為智慧擴(kuò)容、安全增效、產(chǎn)業(yè)融合最核心的兩大技術(shù),使交通部、財(cái)政部提出的高速公路基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化成為可能。

      文章內(nèi)容僅供閱讀,不構(gòu)成投資建議,請(qǐng)謹(jǐn)慎對(duì)待。投資者據(jù)此操作,風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。

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