智慧公路解决方案

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智慧公路解决方案 —— （ XXXXX 国道改造工程） 公路智慧工地解决方案 公路车路协同解决方案 智慧公路解决方案 智慧公路建设背景 开放智慧解决方案 智慧公路 汇报提纲 XXXXX 国道改造工程包括了 XXXX 句容段及 XX 高资段至戴家门段，全长 34KM 。 （包含正常路段、高架、隧道、红绿灯等场景） XXX 智慧公路建设背景 公路智慧工地解决方案 公路车路协同解决方案 智慧公路解决方案 智慧公路建设背景 开放智慧解决方案 智慧公路 汇报提纲 挑战：业主无法实时监控线网工程的安全质量和进度，人工监管效率低 Page 5 普遍采用人工上报进度安全质量 依赖业主代表巡检 采用 excel 跟踪安质进度，依赖人工填写，效率不高，易出错。 在线网建设中，工点数据快速增多，依赖业主代 表，对现场的安全质量及重点环节难以进行有效 管理。 业主代表是建设单位指派的对建设项目中进 行全面的现场管理者。 办理工程建设各项手续 对参建各方人员管理 施工现场日常安质检查管理 合同管理 对建设全过程及重点环节管理 工程验收管理 廉政建设及基本业务知识学习 业 主 代 表 职 责 关键需求：提高工程的信息化、数字化水平，建立线网综合监控平台，实时监控线网工程态势。 闸机 WIFI 监控 环境监测 喷淋 塔吊 … 工控台 地磅 业务创新 系统联接 数据融合 场景智能 系统联动 全局可视 优化现有业务，创新智慧新业务 联接 IT/OT 系统，打通数据与控制 统一数据湖，提供标准数据服务 用 AI 为各业务场景提供智能服务 基于事件 / 预案，多系统联动响应 人机料法环，可视、可管、可控 服务在线化、数字化、智能化 AI 系统联接 数据融合 场景智能 系统联动 全局可视 业务创新 智慧工地理念：以“全联接、全融合”为基础，建设安全、高效、在线的数字化智慧工地 智慧使能应用 XX 云基础设施 工地智能边缘 工地端侧设备 计算服务 存储服务 网络服务 安全服务 数据服务 视频管理平台 智能分析平台 通信指挥平台 物联管理平台 GIS BIM 视频采集 视频管理 视频转储 视频推流 人脸人员识别 工服工帽识别 车牌车型识别 危险区域检测 数据服务平台 工地数据湖 工地主题库 人 机 料 法 环 工地数据服务 融合语音 视频会议 集群通话 消息 & 短信 机械设备连接 支模 & 基坑传 感器连接 环境监控连接 空间管理平台 视频共享 视频转发 视频回放 视频转码 CIM 边缘设备接入 边缘应用管理 边云协同平台 边云数据管理 边缘流处理 智慧劳务 智慧安全 智慧质量 智慧物料 智慧监管 摄像头 塔吊 / 龙门吊 / 升降机 环境监测仪 支模 / 基坑传感器 闸机 / 门禁系统 水电控制器 盾构传感器 工地数字化平台 设备管理 运行环境管理 人脸分析 车牌分析 视频周界 安防布控 IOT Gateway IT&OT 系统连接 智慧工地解决方案架构 智慧工地典型场景 人员通行管理 人员行为管理 人员管理分析 劳务管理 未戴安全帽 姿态检测 重点区域监控 地面积水检测 温度、烟雾检测 周界入侵检测 风险事件感知 重点物料移动管理 物料进场盘点 安全施工管理 重点物料管理 重点车辆管理 危险车辆管理 重点车辆管理 更多智慧工地场景 环境监测 + 自动喷 淋 高支模监测 水控 智慧劳务 方案价值 1 人脸，二维码高可靠通行  本地活体检测，杜绝照片过闸  二维码本地识别，断网可用  实现 1.5s 内快速无感过闸 2 信息入库，支持全程溯源  人员通行记录记录全部入库  闸机抓拍人脸照片全部入库  支持全过程的查询和溯源 3 无人值守降低安保成本  闸机替代固定岗的安保人员， 每岗每年可节约 10W 安保 成本。 4 劳工实时轨迹跟踪  实时跟踪劳工人员分布  异常行为主动声控告警 劳工 劳工 2.3 、刷二维码 1.1 、刷脸（活检） 二维码服务 EI 人脸识 别服务 CloudTable 日志存储 OBS 对象 存储服务 联网 断网 2.1 、通过云端接口调用获取对称加密二维码访问链接 2.4 、对称解密 / 权限判断 开闸 2.5 、二维码通行日志入库 1.2 、人脸检索 1.3 、刷脸通行记录入库 1.4 、刷脸通行照片入库 员工 管理员 APP/H5 页 面录入人脸 人像库管理 （增，删，改，查…） DIS 转存 2.2 二维码照片存储 XX 云 劳工人脸识别 劳工轨迹跟踪 出入口 围墙 塔吊 / 电梯 建筑 XX 智慧工地云平台 综合监控端 人机料进出 防火防盗 机械安全 进度监控 视频分析 行为检测 高清探头 夜视探头 360 度探头 入侵检测探头 视频监控 视频接入 视频管理 视频分析 视频存储 现场进 / 出场 区域语音警示 动态人员分布 活动轨迹 流水段统计 异常检测 动态人员分布 工效对比 综合监控端 劳务管理端 智能安全帽 工效对比 滞留 / 事故定 位 位置网关 位置安全 报表导出 分群体广播 工种统计 XX 智慧工地云平台 设备接入 设备管理 位置管理 人员管理 人员定位 环境监测 / 喷淋设备 噪声 天气 PM2.5 扬尘 综合监控端 风速 / 风向 喷淋控制 温度 湿度 环境数据 控制指令 设备接入 设备管理 数据展现 设备联动 XX 智慧工地云平台 绿色施工 现在：建设进度、安全质量、隐患整改等建设综合信息指标 一目了然 智慧工地一张图管理 专项快捷键： 1 、应急指挥； 2 、曝光台； 3 、监控； 4 、 AI 分 析； 5 、安全； 6 、盾构机； 7 、电子沙盘； 8 、联合值 班 集团综合概况、投资情况、 进度情况、参建单位及工点 安全质量总览、重点关 注工点 & 风险源、盾构 检测、隐患统计 视频监控、 AI 视频分析 政府监管数据总览、人员、 大型设备、环境检测 工程 GIS 线网、线路、工区、工点等 现状：有线路工程监控，无线网工程监控，业主把控能 力弱，依赖人工上报进展及业主代表巡检。 施工进度跟踪 隐患趋势分析 投资趋势分析 异常事件跟踪 辅助管理 & 决策支持 数字沙盘 - 盾构机安全值守 应急事件统一指挥 建设综合概况 工点地理分布 监督管理排名 智慧工地一张图：施工与管理数据融合，实现建设进度、安全质量、隐患整改等建设综合信息指标一目了然 值守工作台：安全值守、视频巡检、快速应急事件处理等 决策支持：进度跟踪、隐患趋势、投资趋势、异常事件等 采用数字沙盘技术（ BIM ），三维可视化呈现盾构机实 时参数和地质、风险源、安全监测、预警数据变化趋势， 对盾构施工关键节点大风险源情况监控和预判 融合多种通信手段为一体，实现常态下应急值守，信息上传下 达，突发事件管理，应急相关信息发布，让指挥者看得见、喊 得通、调得动。 公路智慧工地解决方案 公路车路协同解决方案 智慧公路解决方案 智慧公路建设背景 开放智慧解决方案 智慧公路 汇报提纲 XX 车路协同使能全场景伴随式服务和智能运管应用 1. 匝道预警 • 匝道汇入碰撞预警 • 匝道汇出碰撞预警 • 车辆出入匝道控制 4. 隧道场景 • 入隧道告警 • 隧道内告警 • 出隧道告警 5. 恶劣天气预警 • 湿滑路段预警 • 低能见度（雾、雨、雪）预警 • 恶劣天气交通管制信息预警 2. 电子标牌静态预警 • 动态限速提醒 • 施工提醒 7. 营运车服务 • 专用车道货车编队精准管控 • 重点营运车辆监测预警报警 3. 动态信息服务 • 二次事故 • 异常停车 • 拥堵提醒 • 车内标牌 6.Maas 服务 • 车道级引导 • 弱势交通参与者碰撞预警 8. 视频应用 • 车牌识别 • 事件检测 交通大脑 光纤 V2X Server 光纤交换机 汇聚交换机 信号灯控设备 站点 1 站点 2 站点 n 雷达 感知融合节点 交换机 摄像头 RSU 雷达 感知融合节点 交换机 摄像头 V2X Server ：完成车辆 / 路侧感知 / 系统录入事件信 息的采集分析、告警生成与信息下发。 感知融合节点：对感知设备输出的原始数据信息进行 融合判断， 提取结构化道路及目标物状态信息 RSU ：负责接收感知设备，车辆上报的信息。经过融 合判断生成预警信息及 RSM 信息发送。同时负责向 平台上报或接收平台下发的广播信息。 摄像头：交通信息统计、车型，事件等检测 毫米波雷达：检测车速，位置信息，轨迹 情报板：供普通车辆司机查看事故预警信息 光交换设备：与 RSU 共站部署，提供数据交换功能， 连接 RSU 和其他外设如信号机，雷达，摄像头，气 象 站等。同时负责 RSU 和传输网络的连接。 T-Box （ OBU ）：实现车车之间、车路之间 LTE-V 直连通信 OBU 情报板 XXC-V2X 车路协同架构 路侧一体化机柜 + 智慧灯杆，内聚 / 可靠 / 可演进 场景描述 • 一体化舱体设计，部署 RSU 路侧 • 统一电源平台插框，模块设计单元模块 • 集成防雷，温控等单元于一体； • 内置，轻巧，体积小，长寿备电锂电池 • 既传承网络传输单元于一体 方案原理 • 模块化配置整流器 / 二次电源 /MIMO 模 块 • 冗余配置 , N+1 设计，增加系统可靠性 • 支持 POE 供电和集成收容网络回传单 元 • 市电不稳定或市电掉电时， 8Hrs 备电 方案特点、价值 • 占地小，快速部署 • 支持 4G/5G 传输，免光纤铺设 • 一体化设计 , 模块化设计 • 轻松平滑扩容升级、演进 杆 柜 方 案 特 色 RSU + CCTV + Radar 雷达 微站（ 200 米左右） 按 需 部 署 ， 多 种 杆 柜 场 景 车 路 协 同 场 景 画 像 感 知 站 融 合 站 5 G 综 合 站 PowerCube 500 S5735-S8P2X RSU + ITS800 + 气象传感器 小站（ 600 米左右） BBU + AAU + ITS800 大站（ 800 米左右） PowerCube 500 ICC30 MTS9000 Series MTS9514A-AX21A1 价值场景 1 ：智慧公路匝道汇入预警 1-2 感知死角车辆 V2X Server 路段监控中心 限速信息 摄像头 雷达 交换机 融合感知节点 路边柜 RSU 摄像头 雷达 RSU 融合感知节点 交换机 路边柜 摄像头 摄像头 雷达 摄像头 雷达 1-1 1-3 感知死角车辆 VMS 显示 情报板系统 问题：公路由于匝道车辆车速较慢且汇入区域车辆视线受限， 车辆汇入过程中极易引发交通事故和拥堵。 业务流程：路侧感知设备实时检测主线及匝道的车辆行驶状况 （位置、速度、轨迹跟踪）。在主路和匝道车辆有碰风险时，及时 通过 V2I 通信向 T-BOX 发送车辆信息并同时在路侧情报板上显示预 警信息，提醒驾驶员注意车辆汇入。 匝道汇入预警场景业务流程图 1 、匝道 发现有车 2 、安全 提醒主线 车辆 1 、主线 发现有车 2 、安全 提醒匝道 车辆 显示：有车辆汇 入 价值场景 2 ：道路动态信息推送可变情报板 + 车内标牌，如施工提醒 V2X Server 问题：施工严重影响交通效率，导致车辆拥堵占 13.59% ，时长最长平 均 5h03min 业务流程  信息采集： • 施工车辆：具备 V2X 能力，施工时设为施工状态，并将位置，状态等信息上报 V2X Server • 路侧感知：摄像头识别施工标志（锥桶）或工程车辆通过 RSU 上报 V2X Server • 施工管理系统：管理系统下发申报的施工路段、类型等信息  信息识别：综合车辆、感知、管理系统信息确定施工信息  信息推送： • 动态车内标牌： V2X-SERVERRSUPC5TBOX HMI ，车内 显示施工信息，提前减速、换道避让 • 静态情报板： V2X-SERVERRSU 施工路段附近电子情报板， 显示施工距离、车道等信息 价值场景 :3 ：异常交通事件监控及预警，二次事故预警 雷达 摄像头 交通事 故 RSU RSU RSU 近端 推送 远端 推送 远端 推送 前方 1000 米交通事 故 前方 500 米交通事 故 前方 100 米交通事 故 事件 上报 云端事件下 发 交通指挥 中心系统 交通事件 V2X 车路协同服务平台 智能边缘计算 雷视融合算法 问题：  高速行车速度快，一旦某一路段突发生事故或 拥堵情况，若不能及时告警后方车辆。  后车将没有足够时间反应，极易引起连环追尾 等严重的二次事故发生。 业务流程：  事件感知：路侧部署摄像机、毫米波雷达等， 实时感知公路上的车辆状态。  事件识别：识别出交通事故、交通拥堵等异常 交通事件时及时上报；  及时提醒：通过 V2I 通信向后方车辆的 T-BOX 发送异常交通事件信息并在情报板上显示预警， 提醒驾驶员，从而减少二次事故发生，提升交 通效率。  云端上传： RSU 还将此路面异常信息上报到云 平台的 V2X Server ，及时通知公路交通管理部 门，以及时处理相关的异常交通事件。 ① ② ③ ④ ④ ③ ⑤ ⑤ ④ 价值场景 4 ：恶劣天气预警（道路湿滑、大雾、冰雪等）并生成限速 风向传 感器 风速传 感器 气温、 气压传 感器 降雨、 湿度传 感器 能见度 传感器 设备箱 避雷针 气象站 8km 间隔部署 路面结冰 / 积 雪传感器 RSU 光纤 or LTE Uu 通信 PC5 通信 方案流程 RSU 路网运行综合监测 和预警系统 V2X Edge Server (V2X-E) 车载设备 HMI 显示设备 车载计算 信息采集：  天气条件采集：通过气象站或者从第三方获取天气情况（如降雨、降雪 和道路能见度等）和路面条件（如路面结冰）  交通状态采集：通过智能摄像头和微波检测器获取交通流运行状态（比 如流量、密度、当前车辆运行速度等） 传输： • RSU 将道路设施采集到的天气条件和交通流信息通过光纤网络或 LTE 网 络上报给路网运行综合监测和预警系统 控制下发： • 路网运行综合监测和预警系统综合天气条件和交通流信息，动态调整各 个路段限速 • V2X Server 接收到最新的道路限速值，通过 RSU 更新动态限速牌，并 由 PC5 接口广播给车辆，同时通过 Uu 接口推送到车辆 限速生效： • 辅助驾驶：车载设备通过 PC5 或者 Uu 获取最新的道路限速值，并在 HMI 设备中显示（车内标牌） • 自动驾驶：车载设备通过 PC5 或者 Uu 获取最新的道路限速值，供车载 计算单元决策 场景 预警 / 诱导内容 湿滑路段预警 提醒前方道路湿滑（积雪、结冰），建议车道 xx ， 安全车速 xx ，安全车距 xx ； 低能见度（雾、 雨、雪）预警 提醒前方能见度 xx ，安全车速 xx ，安全车距 xx 恶劣天气交通管 制信息预警 根据 RSU 拓扑及交通管制信息，在入口附近重点提 醒交通管制级别 xx, 匝口 xx 关闭，管制时段 xx; 针对已在公路上的车，提醒交通管制级别 xx ，动态 限速 xx 车行驶状态数据 ( 防滑状态 / 气温 / 外部环境 等 ) 天气状态数据 价值场景 5 ：全息感知 数字孪生 精准感知 事故秒级发现 边缘计算快 融合算法精准 大脑响应迅速 事故降低 50% 减少二次事故 风险管控自闭环 事故分析辅助闭环 激烈驾驶积分预警 分类 设备 功能 部署要求 部署方式 数量 主设备 毫米波雷达 检测车速，辅助摄像头做融合感知（危险事 件 检测、车辆轨迹 / 定位），连续覆盖 200m 一个，和 RSU 共杆部署，覆盖全车 道。 抱杆安装，高度 6 米 视频杆 385 智能摄像头 检测车流量、车头时距、车型、车速，危险事 件（停车 / 倒车 / 慢速 / 减速）等，连续覆盖 100m 一个，两侧分别连续部署。横臂安 装， 高度 6 米。 视频杆 770 融合感知节点 融合雷达、摄像头提供道路状况感知和识别能力， 如位置、速度、交通事件等 与 RSU 共杆部署，抱杆竖臂安装，高 度 2 米 共用视频杆 + 路 边柜 385 RSU 车路协同通信 单侧 400m 一个，两侧交叉部署。横臂安 装， 高度 6 米 共用视频杆 193 附属设 备 气象站 检测能见度天气状况 2km 部署一套（ K12 、 K16 、 K28 ） 重用路灯杆 待定 道路检测仪 积雪等气象信息 在易发路署段部 重用路灯杆 待定 RTK 基准站 提供高精定位 RTK 改正数 K12 、 K16 、 K28 各部署一套 设备自带 待定 杆址 视频杆 雷达 / 摄像头 / 融合感知节点 /RSU 站址 视频监控杆， 6 米高处直径 216mm 以上 共用灯杆 1155 横臂 视频杆横臂 长度 1 米 横臂 1155 路边柜 放置融合感知节点 / 供电盒 / 适配器 / 交换机 便于维护，考虑防盗 抱杆 385 供电 供电盒 供电 市电 220V ，功率 1kW 路边柜 385 传输 光交换机 光纤回传 光纤回传 路边柜 385 主路部署总长度约 35km ，考虑高架段地面场景及地面段红绿灯路口等场景，实际设备数量规划在原基础上增加 10% ，实际数量待深化设计阶段明 确。 部署方案及设备清单 公路智慧工地解决方案 公路车路协同解决方案 智慧公路解决方案 智慧公路建设背景 开放智慧解决方案 智慧公路 汇报提纲 应用层 基础设施 支撑层 汇聚层 治理层 服务层 数据治理 实时流 流计算引擎 实时计算 实时分析 元数据管理 离线数据采集 实时数据采集 数据库采集 接口采集 文件采集 互联网采集 MQS 消息 Kafka API …… 分布式计算与存储平台 …… …… 大数据基础设施 数据标准管理 数据质量管理 数据集成 服务集成 消息集成 数据安全管理 数据建模管理 数据资产可视 化 结构化数据 大数据基 础平台 3 4 8 服务器 存储 网络 HCS 混合云 分布式数据仓库 （ DWS ） 企业大数据平台 (MRS) … … Hive/HBase Flink HDFS Redis MapReduce Spark 半结构化数据 非结构化数据 主题库 路网 设施 收费 事件 人员 公共出行 路网管控 专题库 偷逃 稽核 路网 流控 … 指标 算法