为未来自动驾驶和车路协同等相关应用场景打下坚实基础

1 项目背景

2023年6月14日，重庆市副市长、市公安局党委书记、局长胡明朗赴两江新区金山街道金湖社区和两江新区公安分局交巡警支队，接访群众并实地调研道路交通安全管理工作。他强调要深入分析全市道路各堵点存在的问题、难点，实行一堵点一专班一对策，迎难而上，确保全市道路交通安全、高效、畅通。

北方工业大学智能交通控制技术北京市重点实验室研究员张福生在2020年的智能交通发展论坛中，提出了几点信控发展趋势思考。他表示随着前端设备智能化，将会演变成网络总线连接方式，并且交通信号控制产品采用安全低电压模式也将是未来发展趋势。

2 路口基本情况概述

为切实提升人民群众出行体验，保证出行安全，并落实领导对交通出行安全、畅通的要求，两江新区交巡警支队成立了项目专班，由支队秩序副大队长严秋实组织，在认真研究本地交通痛点问题并结合群众反映的相关需求后，决定在两江新区怡景路怡景支路路口和金桂路诺贝尔幼儿园路口进行信控系统升级改造。

两个路口位于重庆市两江新区金州小学附近，路口周边有多个大型居住小区，怡景路怡景支路路口紧靠金州小学后门，原来处于没有信号灯控的状态，交通安全隐患较大；金桂路诺贝尔幼儿园路口是行人过街的重要通道，两个路口在上学、放学时段行人通行需求更为明显。

3 解决方案

3.1 基于边缘计算的信控系统

针对本次项目涉及的两个路口，两江新区交巡警支队都采用了东土具有边缘计算能力的智能交通服务器。该系统将成熟的工业互联网技术引入智能交通控制领域，采用信控与边缘计算业务分离的方式，信控部分采用全国产化芯片和操作系统，实现完全自主可控，保证信号系统独立与安全；边缘计算部分融合人工智能计算模块，采用可扩展的边缘算力和开放的算力平台，可实时处理并完成多源数据融合。

本次路口通过采用具有边缘计算能力的信控系统，实现了前端路口的自主可控，在规模化应用后，还可有效减少中心系统的计算、存储相关需求。

3.2 AUTBUS总线技术

除了采用具有边缘计算能力的智能交通边缘服务器外，两江新区交巡警支队还创新性地引进了东土科技的AUTBUS总线技术，这也是AUTBUS总线技术在重庆交通领域的首次使用。

传统智能交通信号控制系统多采用的“一灯一线”连接方式，这种方式会造成工程成本较高，前端设备管理复杂，运维管理困难以及会造成更多的能源消耗和碳排放。本次使用的AUTBUS总线技术较好的解决了传统“一灯一线”方式的痛点，该总线技术基于IPV6技术，是全球首创、全国产自主可控的新型总线技术。

4 整体方案特色

4.1 已获国家标准和国际标准，完全国产自主可控

本项目使用的东土智能交通边缘服务器，其操作系统、核心控制芯片等均采用全国产化产品，全自主可控，符合国家信创要求。同时，系统所使用的AUTBUS总线技术和基于AUTBUS标准的总线芯片也完全自主可控。

AUTBUS总线技术相关标准目前已由东土科技主导和编制，形成国家标准GB/T 42019-2022《基于时间敏感技术的宽带工业总线AUTBUS系统架构与通信规范》和5项工业通信技术国际标准，包括IEC 61158-3-28:2023、IEC 61158-4-28:2023 IEC 61158-5-28:2023、IEC 61158-6-28:2023以及IEC 61784-1-22:2023，均已正式发布。

4.2 灯具亮度自动调节，响应节能减排战略

系统采用的AUTBUS总线式低压直流信号灯具有亮度自动调节功能，可针对白天和夜间等不同时段情况，进行灯具亮度的自动调节。这样不仅可以有效避免夜间亮度高会引起眩晕，同时还可以节省能源消耗，降低碳排放，响应国家节能减排的战略，符合绿色城市健康发展要求。

针对两江新区约300个路口，若全部采用AUTBUS总线，预计每年可减少碳排放量（78.63/12≈6.6，100*16*6.6+100*9*6.6+100*4*6.6=19140kgC）约19吨。若在全重庆约3000个路口采用AUTBUS总线，则可减少碳排放量约190吨。

4.3 48v低压直流控制，有效避免触电事故

本系统采用AUTBUS总线式48v低压直流供电信号灯，可完全避免触电事故的发生。目前现有交通控制系统采用220V交流电控制信号灯，信号机柜接地处理不好就容易出现下雨天的漏电事故，加之交通信号灯灯杆都是钢固件，而交通信号灯与交通倒计时器也大多是铝制金属外壳，这样也容易触发雨天漏电事故。采用低压直流信号灯则可完全避免触电事故的发生。

4.4 总线连接方式，减少线缆用量，缩短施工周期

AUTBUS总线技术是从信号机仅引出最少1条通讯总线和1条电源线，不仅节省了大量的线缆，避免不必要的浪费。以重庆两江新区已布设路口为例，采用总线方式布线比传统接线的方式节省约31.6%的线缆。

采用AUTBUS总线技术信号机内不仅更加简洁美观，针对原有管道无法复用的情况，因为总线方式所需要的管道更小，所以能以更方便的方式完成土建施工，有效缩短施工周期。

4.5 信号灯IP化管理，方便运维

通过总线控制方式，可以实现信号灯的IP化管理，并实现信号灯的灯珠级别的故障检测。

信号灯在正常点亮时，其功率/电流保持在稳定的状态（小范围的波动）。当出现LED故障时，在恒压驱动的条件下，其电流会出现比较明显的降低，通过检测这种变化，判断信号灯上LED的健康度。（比如圆盘灯包含150个LED，如果坏掉15个，电流减少约10%）。

防止信号指示的缺失对交通安全带来的隐患，有效指导交通设施的运维。

5 社会价值

本次两江新区交巡警支队将具有边缘计算能力的智能交通服务器和AUTBUS总线技术引入两江新区的信控路口，一方面有效解决了怡景路怡景支路路口人车冲突问题，极大降低了路口的交通安全隐患，提升市民出行安全感；另一方面，将成熟的AUTBUS总线技术首次引入重庆交警的信控系统，是一种全新技术的引进和使用，也是“科技兴警”的充分体现；使用该总线技术，既可切实保障路口行人通行安全，也是响应国家节能减排号召的实际应用落地。

随着具有边缘计算能力的智能交通服务器和AUTBUS总线技术的规模化拓展应用，可实现路口所有带电设备的IP化管理和运维，在提升道路通行效率的同时，更进一步地扩大节能减排效果，并且为未来自动驾驶和车路协同等相关应用场景打下坚实基础。