“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?

2020-07-03 22:13 评论 0 条

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628日,杭绍台高速公路先行段通车成为全国首条建成通车的“智慧高速路”。浙江一直敢为人先,3月率先发布了《浙江省智慧高速公路建设指南(暂行)》,6月又率先建成通车了首条智慧高速公路。智慧高速在我国大力建设交通强国的时点孕育而生,既响应了政府发展新基建的倡导,又给国内2亿车主的安全出行带来了福音。这是一件值得载入史册的大事,我们向美好的出行生活又迈出了坚实的一步。

 

杭绍台高速的“十宗最”:


浙江交通十二五规划中单体投资最大的项目;浙江省内建设难度最大的工程之一;穿越最大滑坡群拆迁最密集建成区、拥有最长隧道最复杂枢纽最先创新使用隧道九台套技术、最先制定标准——高比例使用机制砂;攻克实施难度最大的峡谷高墩桥梁和回山尖山十三拐互通连接线;桥隧比最高的山区高速。


为了让它变得智慧业主也是拼了,汇集了国内诸多厂商,使用了包括5GAIV2X、高精度定位、高精度地图等先进技术,安装了很多感知设备,打造了“准全天候通行”、“智慧隧道”、“车路协同”、“智慧服务区”为核心的四大特色应用场景。这事值得欢呼雀跃,但也值得进一步思考和探讨。有没有更好的方案或者是否有没考虑到的工作可以不断的去完善和改进,毕竟这是众望所归的样板项目,后续还要大力推广。


近期本人针对杭绍台智慧高速的四大特色应用场景做了一些思考,希望跟大家一起探讨、碰撞。很多内容建设方和运营方应该已经考虑过了,不足之处还请多拍砖。


如何做好智慧隧道的交通预案?


杭绍台高速北接环杭州湾产业带,南连温台沿海产业带,沟通浙江海洋经济发展示范区南北两翼。此次通车的先行段桥隧比高达80%以上,有着全省最密集的特长隧道(单向隧道长度超过72公里,包括7座特长隧道)。隧道的应急管理水平直接决定了能否真正的实现“准全天候通行”。

 

杭绍台高速的智慧隧道应用场景里有隧道预案模块,即将隧道交通预案、环境预案、火灾预案进行统一管理与部署,当报警或事件发生时,自动调度预先设置的策略实现自动、或半自动的隧道机电控制策略,减少处理时间,提升处置效率,实现隧道智慧应急。

 

隧道交通需求受季节性或节假日和工作日变化影响显著,易产生常发性拥堵,另一方面隧道内部易产生偶发性事故,且隧道空间约束导致的事故疏散难度较大,隧道管控难度越来越高。要做好隧道的交通预案管理,我们可以从以下几点着手:


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图


(1)通行能力


隧道的通行能力与其相连的出入口交通枢纽息息相关,所以通行能力评估也不能仅仅从隧道本身单独评估,需要从宏观的路网层面、中观的通道层面,到微观的重要节点层面等多个维度进行评估。一般的通行能力评估流程如下:


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图1


(2)评估体系


通行能力是交通容量的供给,那交通需求管控以及事故应急处理就需要一套风险评估和预测预警体系来保证。一般流程如下:

 

  1. 隧道交通的短时预测:建立短时预测模型,对包括车速、流量、饱和度等参数进行计算;

  2. 隧道交通的状态判别:主要是拥堵度的识别和预测预警;

  3. 隧道运行的风险评估:包括事件风险指数和拥堵风险指数等;

  4. 隧道运行应急预案生成:根据仿真数据做出风险评估,确定出预警等级,然后针对每个工况下不同的预警等级制定不同的预案,比如可变情报板输出、V2X输出、广播输出、限速、限流等。


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图2


(3)管控系统


管控系统是基于通行能力分析风险评估和预测预警体系两个基础的应用开发。杭绍台高速建了强大的感知系统,模型的输入可以预见是高质量和准确的,系统的开发工作很多集成商或软件开发商应该都是手到擒来。从地图或GIS的角度,无非就是加载效率和渲染效果的差异,这就仁者见仁智者见智了,有钱可以做得很好看,经费紧张也有其他选择,效果请参考下图:


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图3


读到这儿,大家可能会问文中除了提到高精度地图全覆盖,其他内容跟地图有啥关系,下面慢慢分解。

 

首先,建立交通模型需要路网数据。路网数据怎么来?传统的方式是,CAD数据导到仿真软件作为底图重新画一遍,而且路网更新还得重新画一遍,工作量很大。CAD数据哪里来?道路设计图纸、施工图、竣工图都可以作为参考,高精度地图或影像图也是一种选择。既然刚才提的是传统方式,那肯定有非传统的解决方案。我们的方案是“路网一张图”(一张图解决方案后续抽空探讨),简单点讲就是二维道路高精度地图、三维道路高精度地图、仿真路网行成一张图。我们可以做到一次生产成多种图,二维道路高精度地图通过3DRoad自动生成三维道路高精度地图以及仿真路网图。


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图4


其次,管控系统需要GIS引擎。隧道预案模块也提到了三维引擎,但我建议不仅仅是三维引擎,而是三维GIS引擎,例如3DScenec/s版)和BrightMapb/s版)。三维引擎和三维GIS引擎最大的区别就在于是否支持三维高精度地图的增删改以及三维空间分析功能而不仅仅是三维可视化)。


最后,微观交通模型的仿真车流需要跟三维高精度地图融合。形成有车流可以做应急预案对比的三维数字孪生交通系统,而不只是一个静态的展示系统,这要求三维GIS引擎具有仿真软件接口。


“十宗最”的杭绍台智慧高速之我见(一)如何做好智慧隧道的交通预案?插图5


综上所述,要做好智慧隧道的交通预案管理工作,不仅需要IT技术服务能力,更需要交通调查、交通建模和分析的综合服务能力。


参考文章: 

  1. 浙江首条智慧高速通车,智慧在哪?

  2. 杭绍台高速先行段通车创下十个浙江之最

  3. 百度百科,杭绍台高速公路词条


(注:纯属个人观点,与任何实体无关,欢迎来撩。)

本篇文章来源于微信公众号: 用地图丈量交通世界

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