华为智慧公路不停车治超解决方案

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华为智慧公路 不停车治超解决方案 目录 4 核心优势 & 成功案例 公路治超建设背景和挑战 1 2 公路治超方案总体架构 5 服务保障 3 公路治超方案详细设计 Huawei Confidential 3 加强公路治超行业监管，构建科技治超网络，实现公路治理能力现代化 一超四罚 联合惩戒 国 省 干 线 源 头 单 位 源头企业监管 •重点货源单位排查公布 •货物装载监督检查 联合惩戒 •严重违法失信 行为和责任主体认 定 •信息发布和相 关惩戒措施 一超四罚 •行政处罚案件移送 •对驾驶员、货运车 辆、运输企业、源头 企业进行处罚 流动治超 •重点车辆识别预 警 •执法人员现场拦 截 固定站联合治超 •车辆引导、检测 •异常车辆暂扣证件 •行政处罚消除违法 •相关处罚信息同步 非现场执法站点 载重货车道路交通事故中有 80% 以上是由超限超载运输引起 2007-2015 年期间全国各地桥梁坍塌事故有 30% 是由超限超载运输引起 超载—运力过剩—压价—再超载”循环往复，严重扰乱运输市场秩序 因车辆超限超载运输导致公路寿命缩短 50%~60% ，每年造成损失超过 300 亿元 入口治超 •车辆入口称重检测 •超限超载精准识别 •治超业务联动及分析 高 速 入 口 Huawei Confidential 4 非现场治超挑战：如何提升非现场精准采集、跨域跨平台实时处置能力 跨区域跨平台协同治超难 多维研判决策科学化不足 跨区域跨平台处置协查难  多级协同架构不支持，跨区域快速协查共享难  多部门协调联动不支持，信息不共享、不互认 案 物 图 车 人 一超四罚取证信息弱，执行难  单一维度数据分析，难以精准刻画治超对象  单一维度治超管控手段，容易被规避  同一违法行为识别、规律行为分析预测不够 非现场执法取证弱 卡口 + 称重难以完整取证  计重、轮廓算法偏差高，如何精准识别  判定超限超载后，如何有效处置 目录 4 核心优势 & 成功案例 公路治超建设背景和趋势 1 2 公路治超方案总体架构 3 公路治超方案详细设计 Huawei Confidential 6 公路治超解决方案：构建全省一张网、可运营的管控体系 云 交通数据湖 GIS 大数据 视频云 应急指挥 安 全 智能 联 接 … 出行服务 分析决策 车辆稽查 应急指挥 运行监测 交 通 大 脑 运 维 可视 治超运行监测 可管 治超运营分析 可控 治超应急指挥 智 慧 应 用 公路治超智慧运营中心 移动承载 SD-WAN 智能审核 激光雷达 激光检测 车尾 侧前 车头 车尾 侧后 车头 侧前 侧后 治超执法 省级 平台 市县 平台 固定治超站 非现场治超 边缘一体机 治超 站点 源头企业 市 / 县治超一体机 交通大脑 智能智慧应用 + 精准管控 市县治超一体机 云边协同 + 移动承载快速部 署 治超边缘一体机 精准感知 + 智能执法 非现场前端子系统 精细测量 + 系统稳定可靠 2 3 4 2 3 4 Huawei Confidential 7 县市治超平台 非现场执法 点 & 治超站 省治超平台 部治超平台 非现场执法点 非现场执法点 政务外网 运营商 VPN A 县市治超平台 X 市治超平台 部治超云 高速光纤 网 / 互联网链 路 方案概述 公路治超解决方案整体网络方案架构 运营商 专线 CPE CPE CPE/RR 无线 4G/ 移动 承载 Internet NCE-Campμs 控制器 漏扫 日志审计 数据库审计 安全态势 物联网关 物联网关 漏扫 日志审计 数据库审计 安全态势 省治超平台 信息发 布子系 统 其它 系统 视频监 控和车 牌识别 子系统 车辆轮 廓检测 子系统 信息发 布子系 统 视频监 控和车 牌识别 子系统 车辆轮 廓检测 子系统 动态 称重 系统 动态 称重 系统 无线 4G/ 移动 承载 ② 更简单 • 前端接入物联网关支持 U 盘开局，支持配置 路由协议、端口地址、 NAT 、 IPSEC ，远 程 SSH ；极简开局，敏捷交付。 ① 更智能 • 统一管理平台智能识别动态称重子系统前端设 备，主动上报设备类型 • NCE 平台统一拓扑显示设备在线状态信息 实时监测，智能运维 ③ 更节能 • 站点网络设备全宽温款型，自散热，节能 50% 以上；节能减排 , 降本增效 ④ 更安全 • 支持 IPSec VPN ，支持与平台防火墙，认证加 密算法支持国密 2/3/4 • 支持状态防火墙， 802.1X +MAC 认证； 安全接入，可信传输 其它 系统 目录 4 核心优势 & 成功案例 公路治超建设背景和趋势 1 2 公路治超方案总体架构 3 公路治超方案详细设计 Huawei Confidential 9 交通标志子系统 轮廓检测 激光雷达 一体机 一体机 光缆 >200m 称重系统 一体机 车尾 侧前 车头 车尾 侧后 车头 侧前 侧后 公路治超前端子系统：业务全景图 边缘计算 28m 可变信息 状态信息 板 可变信息 状态信息 板 >150m 路由交换 安全可靠 治超边缘一体机 站级存储 交通标志子系统 动态称重子系统：由动态称重传感器、信息采集处理装置、检测线圈等 组成，可检测的参数：车辆分离识别、轴数、轴重、总重等。 轮廓检测子系统：自动完成对货运车辆长宽高外廓几何尺寸实时快速检 测，并输出正确识别结果。 证据抓拍子系统：高清摄像机、环形线圈、辅助照明设施等组成能够自 动识别车牌与抓拍图片，构成超限图像证据。 信息发布子系统：由可变信息状态信息板、控制器等组成，应能及时 告知超限车辆及其超载信息，并根据要求设置相关标志。 视频监控子系统：通过全景高清网络摄像机，对过往车辆动态实时 监控，也对现场安装的各种超限设备及人为破坏行为进行实时监控。 治超边缘一体机：提供非现场治超边缘计算、网络、安全、存储能力， 完成边缘智能车牌识别、激光轮廓建模计算、精准车辆重量计量及治超 数据安全加密、黑白名单实时比对，车辆智能特征自动对比非现场关键 实时业务流 称重系 统称重 车辆号牌识 别、监控录像 自动匹配车 辆数据 判定超 限车辆 LED 状态信息板发 布超限车辆信息和引 导提示 超限车辆 公路局处罚 信息库 车辆数据 超限检测运行监管 平台 非现场治超业务流程图 轮廓系统检 测长宽高 全景监控 全景监控 一体机 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 公路治超前端子系统 交通标志子系统：通过交通标志牌提示引导驾驶人员按照相应 的规则要求进入、离开治超区域，保证道路的通畅性。 7 7 Huawei Confidential 10 非现场治超方案 V2.0- 更节能 • 交换机 S5720I-28X • 公路信息处理主机 • 称重仪表 • 数据采集处理器 • 诱导屏配电控制系统 • 边缘治超一体化机柜 ( 无空调 非现场治超解决方案响应国家层面关于 2030 年前实现碳达峰， 2060 年前实现碳 中和的目标。边缘一体机柜内设备全宽温， 工业级，降低对传统空调柜依赖，限制碳 排放总量，绿色节能。 • AR502H （ VRP ） • 防火墙 μsG6525E 节能政策 交通控制机柜（ ISV ） 额定电压 220V/50Hz 额定电流 10A 、 20A 、 45A 、 60A 可选 漏电保护动作时间 ≤0.1s 防雷电压范围 15V ～ 270V （ AC /DC ）、≤ 5A 防雷电压水平 ≤900V 环境温度 -40℃ ～ +80℃ 湿度范围 0 ～ 95% 防护等级 IP65 MTBF ≥20000h 信息采集主机 称重仪表 边缘计算一体机 交换机 边缘网关 • 交换机 S5720I-28X • 公路信息处理主机 • 称重仪表 • 数据采集处理器 • 诱导屏配电控制系统 • 边缘治超一体化机柜 • AR6121 节能 50% AS-IS TO-BE Huawei Confidential 11 非现场治超方案 V2.0- 更智能 爆闪灯 高清抓拍单元 网络摄像机 高速球机 动态称重子系统 频闪灯 视频监控和抓拍子系统 激光检测器 车辆轮廓检测子系统 信息发布屏 信息发布子系统 控制线 以太网线 光纤 • 边缘网关：宽温， IPSec VPN ，国密 SM3/SM4 ， IPS/IDS, 摄像头指纹 / 信息 • 宽温交换机 \Smart X ： 802.1X +MAC 认证、端口安全， IP-MAC 绑定 运营商固网专线 视频回传 交换机 市县治超超中心 DC 防火墙 DC 交换机 大屏：治超管理平台 +NCE 统一呈现 安 全 认 证 加 密 核心 ICT 设备 终端安全 设备身份鉴别，称重仪表身份认证，合法管理，访 问控制，防越权 传统通道 IP Sec+ 国密 2/3/4 全程加密，确保通信 传输安全。 边缘网关状态防火墙支持 FTP ， SIP ， RTSP ， TCP 和 UDP 协议应用层过 滤 802.1X +MAC 认证保障前端称重仪表接入安全，防 止治超控制设备私接仿冒、可信接入 IP-MAC 绑定，防止 IP 地址 \MAC 防冒或 ARP 欺骗 IPC 、激光雷达、信息发布屏指纹识别，防止假冒劫 持，漏洞管理，防共计 统一可视 内容可信 NCE 平台智能识别称重子系统称重仪表， IPC 摄像机，设备类型及在线离线状态统 一监测，统一拓扑展示，显示在线状态， 通信量及告警 车牌识别 摄像头 非法设备 显示屏 Huawei Confidential 12 非现场治超方案 V2.0- 更简单 业界最全的 终端指纹库 >> 需求 & 挑战  治超前端新建站点前端 网络调试时间长，缺少 网规网优技术手段，依 赖于人工手工配置网络 安全设备调试流程复杂  传统治超项目前端网络 及安全设备长期脱管市 县级治超中心无统一网 络管理平台，网络运维 效率低，故障排查难 终端信息报文 终端指纹信息上报 摄像机 激光雷达 称重主机 信息发布屏 交通信息 处理主机 AR502H S5735-24TX 交通专网 物理网络部署自动化，通过 NCE-Campμs 快速开局网络，实现设备即插即用； 统一运维 统一拓扑 终端识别 NCE 平台统一纳管 AR502H(VRP) ， S 系列 交换机， SmartX 。 实现策略自动下发，零配 置开具，高效运维。 NCE 能够对前端称重系 统，网络安全设备统一 拓扑展示，显示设备在 线状态，离线告警。 NCE 平台智能识别接入 终端设备指纹识别，防止 未知终端异常接入网络。 SMARTX Huawei Confidential 13 交通标志子系统 公路治超前端子系统设备架构图 方 案 构 成 • 称重传感器：利用不同类型传感器的物理特性测量出车轮和轴的重量并以此计算出整辆车的总重量，传感器按不同称重方式 分为石英压电式、电阻应变式平板，电阻应变式窄条。 • 称重仪表：对于称重传感器信号放大处理，将称重信息传送给控制器；整合检测线圈信号并发送给抓拍机触发抓拍。 • 交通信息处理工作站：处理公路信息采集主机到的称重、过车信息等信号，处理车牌抓拍信息。 • 地感线圈和车检器：检测车辆驶入称重区域、分车判定。 • 信息发布 LED 屏：显示超重超限车辆违法信息。 • 轮廓检测激光雷达：检车车辆长度、宽度、高度，判断车辆是否超限。 整体工作流程 关键亮点和指标 1. 车辆通过不停车检测区域的车 辆检测线圈和称重传感器； 2. 动态称重传感器识别车速、轴 数、轴重、轴组重等信息； 3. 车辆检测器处理车辆检测线圈 检测到车辆结束信号； 4. 数据处理系统处理来自动态汽 车衡、车辆检测器的车辆信息 和称重数据，形成一个完整的 车辆信息和称重信息、轴数、 轴重、总重、车速等信息； 5. 前端抓拍系统抓拍车辆图片并 识别出车牌结果，后端侧抓拍 全景摄像机； 6. 信息处理工作站匹配称重结果 和车牌抓拍图片，判断超限后， 将告警信息发布到 LED 屏上， 提示超限司机注意； 7. 检测数据上传至后端管理平台 服务器； 8. 完成对一辆车的称重过程，等 待下一辆车的称重； 9. 上述流程中，检测过程不间断 运行。 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 公路治超前端子系统 Huawei Confidential 14 交通标志子系统 01 车辆速度： 0.5 ～ 100km/h ( 可低至接近 0 高至 120km/h) 02 称重精度： 动态汽车衡器五级标准 首次检定 ±2.5% ； 使用中 ±5% ； 03 称重载荷： 40t+ ，单轴载重满足超 大型车需要 04 坚实可靠： 工作温度： -40 ℃ -70 ℃ ； 传感器寿命长，路不坏传 感器不坏 05 异常行驶： 频繁加减速、短时间内走走 停停、 S 弯行驶、跳称、停 车、压实线、逆行等非正常 行驶行为 石英式称重，利用石英的压电效应，石英 传感器受载时会出现电荷，电荷量与载荷 力成正比。根据电荷量映射的载荷判断车 辆是否超重。 窄条式称重，采用应变式窄条传感器， 不完全轮载力测量，检测窄条上面板的 微形变与轮轴载荷的映射关系判断车辆 是否超重。 平板式称重，轮轴载荷作用在上面板上， 安装在面板下方的剪力 T 型主梁产生微形 变，对安装在主梁外侧特定位置的剪力传 感器产生剪切力，检测形变产生的剪力与 轮轴载荷的映射关系判断车辆是否超重。 亮点优势 公路治超前端称重子系统 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 称 重 原 理 公路治超前端子系统 Huawei Confidential 15 交通标志子系统 称重子系统传感器硬件设备规格 窄条式称重 石英式称重 平板式称重 • 额定轮载荷范围： 0 ～ 150 kN • 最大过载： 150% • 灵敏度： -1.62±10% pC/N • 沿整根传感器方向上的灵敏度不一致性： <±3% • 线性度： <±1% FSO • 绝缘电阻： >1x1010Ω • 工作环境温度： -40℃ ～ +80℃ • 温度系数： -0.02%/℃ • 防护等级： IP68 • 有效称重区域： 1800mm 或 900mm • 额定载荷（轮载）： 15T • 材料：合金钢 • 灵敏度： 0.7±0.02mV/V • 零点温度影响： 0.05%F.S/10 度 • 非线性： 0.5%F.S • 防护等级： IP68 • 安全过载： 150% • 工作温度范围： -35 度 -70 度 称重平板 • 平板规格： 3750mm*1200mm*35mm • 重量： 2150kg • 动态称量准确度 • 动态称量速度范围： 0km/h 至 110km/h • 静态称量准确度： OIML III 级 • 量程：最小单轴秤量 0.5 吨，最大单轴秤 量 40 吨 • 工作温度范围： -35 度 -80 度 石英传感器 窄条传感器 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 公路治超前端子系统 Huawei Confidential 16 前端动态称重子系统：动态称重子系统主要是在车辆动态运行的过程中，对车辆的轴数、轴重、车货总重进行精准的测量，同时将测量的数据回传给信息发布子系统 和后端治超管理平台。称重系统根据所用称重传感器不同，主要分为石英压电式动态称重系统、窄条式动态称重系统、平板式动态称重系统。 石英式称重布局 • 传感器 2+1 全覆盖部署，多种组合适应多种路宽场景 • 进口石英精度高，稳定性强，免维护， 便于更换 窄条式称重布局 • 窄条传感器交错布置，增大检测范围 • 有效屏蔽车辆震动影响，抗干扰性强 平板式称重布局 • 一体化称重平板安装，全路面平铺无死角 • 车辆震动不直接冲击传感器，使用寿命长 动态称重子系统布局 交通标志子系统 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 公路治超前端子系统 1 2 3 Huawei Confidential 17 交通标志子系统 信息发布子系统 轮廓检测子系统 称重子系统 公路治超前端子系统 优势  高精度车辆分类和车轴计数  可检测多大 30 多种不同的车辆类型  可同时提供车速和车辆尺寸信息 功能 • 长度检测误差 L:-300mm L +300mm ≤ ≤ • 宽度检测误差 W: :-100mm L +100mm ≤ ≤ • 高度检测误差 H ： -50mm L +50mm ≤ ≤ 系统构成：激光检测器，激光控制器，轮廓检测门架 动态称重轮廓检测子系统 激光雷达规格 参数 扫描频率 25 Hz / 50 Hz 响应时间 ≥ 20 ms 数据传输率 10/100 Mbit/s 通信方式 RS-232 外壳防护等级 IP67 结构 成像 Huawei Confidential 18 交通标志子系统 公路治超信息发布子系统 龙门架型可变状态信息板 F 型可变状态信息板 LED 屏规格 参数 LED DIP 维护方式 后维护 防护等级（前 / 后） IP65/IP54 箱体材料 冷轧钢 白平衡亮度 ≥8000nits 对比度 ≥2000:1 视角（水平 / 垂直） ≥30° 刷新频率 ≥500Hz 亮度调节 ≥32 档 使用寿命 10 万小时 工作电压 / 工作温度 220VAC/380VAC/-40℃~60℃ 信息发布子系统 轮廓检测子系统 动态称重子系统 公路治超前端站点 LED 可变状态信息板安装在称重区域前方约 200 米的位置，显示车辆的车牌、轴数，重量等信息，提示司机是否未超重，发挥违法震慑作用。 LED 屏 Huawei Confidential 19 交通标志子系统 公路治超交通标志子系统  在不停车超限检测区前方≥ 500 米处设置提示前方进入 “公路超限不停车检测区”的 指示交通标志；符合国标 GB5768 。  在不停车超限检测区前方≥ 150 米处设置“禁止变道”交 通标志。 在不停车超限检测 区后方≥ 150 米处设置“解 除禁止变道”。  在公路超限不停车检测区处 设置 “您已进入公路超限监 控区域 “违章处罚”标识牌