建设智能交通基础设施，提高城市交通运营效率和服务水平——雷科防务“临沂全息智慧交通网建设”项目解读

导读:建设智能交通基础设施,提高城市交通运营效率和服务水平——雷科防务“临沂全息智慧交通网建设”项目解读。

背景   

伴随着社会经济的高速发展,我国机动车保有量呈现快速增长趋势,截至2021年5月公安部数据统计,目前全国机动车保有量已达3.8亿辆,且年度汽车销量稳居全球第一。无论是城市交通还是高速公路,面对这一数据的快速增长,传统的交通管理方式和理念已不能满足当前城市建设需求。

自2015年以来,中共中央、国务院以及国家相关部委相继推出多项举措,规范和引导智慧交通的健康发展: 

2016年7月

交通运输部印发《城市公共交通“十三五”发展纲要》

2017年9月

交通运输部印发《智慧交通让出行更便捷行动方案(2017-2020年)》

2018年2月

交通运输部印发《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》

2019年9月

中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》

2020年8月

交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》

以国家政策规范为指导,通过互联网+、大数据、云计算、人工智能等前沿技术应用,构建智慧交通建设已成为当今城市发展的必然趋势。

山东省临沂市地处东部沿海经济区核心城市北京至上海最短距离的中心位置,区位优势十分明显。作为全国知名的货物集散中心,近年来临沂市积极推进城市道路及高速等基础设施建设,由沂蒙交投集团投资建设的临沂北连接线改建的工程项目,路线全长25.2公里(G2京沪-G25长深高速之间一段国道和省道),自2011年改建以来,为临沂经济发展做出了重要的贡献。但是,随着城市发展升级换代、人口和车辆持续增加,该路段原设计交通量在2020年达到1.3万辆/日的规划,已远远低于2019年底 3.4万辆/日的实际交通量。特别是临沂市新西外环(G206改建)通车以来,重载车辆比例持续快速上升,交通拥堵呈现常态化。

为解决城市道路拥堵,引领城市交通建设健康发展,进一步响应国家智慧交通政策号召,临沂市政府决定对该项目路段进行改造,特别是借助智能感知、5G通讯、大数据和人工智能等科技创新的技术手段,提升公路管理的数字化、网联化及智能化水平。雷科防务凭借在国家智慧交通建设行业的领先优势,成为临沂市政府建设交通强市的首选合作伙伴。雷科防务智能网联业务具有成体系的“智慧交通解决方案”、成系列的车路协同体系产品及丰富的实施案例。针对沂蒙交投集团建设在此线路改造工程中遇到的实际问题,站在未来智慧交通和智慧城市的高度,雷科防务提出了以“智慧路口”为切入点,以点为基础,建设“智慧路段”,从而连接建成“智慧路网”,基于点线面稳扎快连的战术,助力临沂市的“新基建”建设。

城市智慧交通解决方案总体设计示意图

雷科防务“智慧路口解决方案”已落地实施,并成功优化交叉口的信号灯智慧管理,明显提高了路口交通效率,从而带动项目改造线路干道整体通行效率的提升,为未来加强临沂市城北(干道与支路)区域协同与优化奠定基础。

总体设计架构示意图

雷科防务“智慧路口解决方案”基于雷达与视频的多目标智能路侧感知设备与信号灯控制器联动,通过边缘、云计算和大数据等多融合计算处理,利用先进的低延、大宽带传输的通讯技术,在沂蒙交投集团的业务数据平台(区域/总部)上进行多维展示与应用分析,进而实现以下主要功能:

NO.1 

依靠先进的交通模型和算法对交通信号控制参数(周期、绿信比和相位差)进行自动优化调整,结合GIS地图,对交通路口进行智能化、科学化交通控制,从而实现区域控制。

NO.2 

通过设置和调用交通信号配时方案,改变周期、绿信比和相位差,协调路口间的交通信号控制,满足早高峰,晚高峰,节假日,夜间或特殊事件等不断变化的交通需求。

NO.3 

系统具有采集、处理、存储控制区域内的车流量、占有率、饱和度、排队长度等交通信息的功能,为交通信号配时优化、交通疏导、交通组织与规划提供数据依据。

NO.4

系统提供道路情况、路段情况、路口逻辑关系、灯色分配、相位情况等静态交通参数,统计并计算出交通流量、控制方案、阻塞程度等动态信息。对前端路口信号机传回的车流量信息、信号配时方案等所有交通信息进行优化和验证,生成最优控制策略方案并分配给各路口信号机执行,同时建立并更新策略数据库。

成果展现

雷科防务临沂“智慧路口解决方案”的改造建设,已取得阶段性试点效果。以205国道与沂蒙路的交叉口(常态拥堵路口)改造为例,在绿灯空放时间优化方面,实现绿灯空放时间减少超过70%,各方向排队均匀,绿灯空放时间优化前空放35秒,优化后仅为9秒。

在通行时间方面,途径改造路段金锣实验学校到长深高速G25河东收费入口处,驾驶需要行驶27公里,途经至少9个红绿灯,货车多,通行时间减少14%。(图为高德导航APP,上午11:05的导航数据)。

在通行能力方面,早高峰时段(7:00—10:00),晚高峰时段(17:00—20:00),通行能力增强明显,通行能力平均增强21.5%,下图为感知设备统计数据。

在排队长度方面,距离明显减少。优化前西入口排队经常超过460米,优化降低到100米左右。

雷科防务临沂“智慧路口解决方案”的205国道与沂蒙路的交叉口(常态拥堵路口)改造项目,在实现路口交通整体优化的同时,将时间成本、燃油损耗、碳排放降至最优。以东西方向车流量每天20000辆计算,每辆车载路口等待红灯的时间平均1分钟,按每辆车路口待车时间减少15%测算,每天节省时间为(1×15%×20000 )÷ 60 = 50小时。以平均怠速油耗3.5升/小时计算,每天节省燃油量50×3.5=175升,节省燃油按6.0元/升计算,1天节省燃油175×6.0=1050元。根据BP中国碳排放的资料:节约1升汽油=减排2.3千克“二氧化碳”,一天节约汽油,将会减少二氧化碳排放175×2.3 =0.40,吨碳交易价按60元/吨,补贴100元/吨,一天碳排补贴+碳交易:64元。

通过雷科防务临沂“智慧路口解决方案”对205国道与沂蒙路的交叉口(常态拥堵路口)的智慧升级优化,此路口每日累计的直接经济效益是1114元,同时减少0.40吨碳排放,每年累计的直接经济效益是40.6万元,同时减少146吨碳排放。雷科防务临沂“智慧路口解决方案”,通过在减少拥堵时间、降低燃油损耗、减轻碳排放等重要指标数据的优异表现,受到了临沂市政府及沂蒙交投集团的高度认可与好评。雷科防务将继续发挥公司在智慧交通领域技术优势,为多、快、好、省建设新沂蒙,助力临沂“153060快速交通圈”战略,贡献企业力量。