助力高速公路通行安全

编者按：近日，在赛文交通网主办的第十二届（2023）中国智能交通市场年会-第六届(2023)智慧高速产业发展论坛上，华为Fellow蔡华发表了以《5G通信基站内生感知，实时监测交通事件和状态》为主题的演讲。蔡华分别从高速公路交通事件及监测现状洞察、5G低频蜂窝网内生感知功能，实时监测交通事件和状态方案及价值等方面对高速公路事件监测进行了详细介绍。

一、高速公路交通事件及监测现状洞察

十四五期间，国家陆续颁发多部交通运输行业发展政策，推进高速公路建设，预期2027年，高速公路里程将突破20万公里。

道路交通事故统计显示，全国交通事故超过25%发生在高速公路，高速公路事故致死率高达24~33%。

统计分析，触发交通事故的主要因素包括人、车、路、交通环境。其中人的交通行为是触发事故的主要因素，包括超速行驶、违章操作、违章超车、逆向行驶、酒后驾车、疲劳驾驶等，占所有事故因素60%；路况则主要有路面损坏、路面障碍、周界入侵、标志不全、视觉盲区；交通环境主要是雨、雾、雪、风等恶劣天气、地址灾害等；车辆则有机件失灵、抛锚等风险。

针对各种事件，视频监控在夜间、恶劣天气存在感知短板，从减少事故触发因素，提升道路通行安全与效率，智慧高速公路建设对感知设施在6个方面提出了更高要求：交通流量检测、车辆状态检测、交通事件检测、交通气象监测、地址灾害监测、重要构造物监测。当前超视距感知方案，在摄像头基础上叠加专用微波雷达方案，在夜间、恶劣天气存在的两大挑战：1）需大量部署智慧线杆，造价高、工期长；2）存在识别盲区，车道级识别问题。

二、5G低频蜂窝网内生感知功能，实时监测交通事件和状态方案及价值

我国5G蜂窝网络持续发展，总规模已超200万站，已组成连续的蜂窝覆盖通信网络；5G技术以64T/32TRx AAU模块为主，天线采用阵列天线，单小区带宽可达100M，sub6G与现有安防雷达、气象雷达频段接近。为了推动高速公路发展，铁塔公司沿高速公路平均700米就建设一座通信铁塔，且站点视角相对开阔。可直接升级5G系统叠加雷达感知功能，实现公路超视距事件感知功能，同时可实现1km²粒度的雨量实时监测，以及提前4小时的短临降雨预测，助力高速公路通行安全。

5G叠加感知功能具有五大优点：1）发射功率大，可覆盖1~2km；2）基站天馈高(25~45m)，可降低车辆遮挡影响；3）多站连续组网，收发分离可有效减少覆盖盲区。

4）多基站协同感知，定位精度可提升10倍，实现米级公路事件定位；

5）基站安插专用的感知处理单板，相比普通雷达，算力提升10x，处理精度提升3~5x；

5G低频蜂窝网络叠加感知功能，赋能智慧高速公路、重要干道，给高速业主、老百姓、执法部门带来八大价值：

业主价值：

①事件感知秒上报，提高通行效率。

②实时监测车流量，确保运维安全。

③超视距事件实时提醒，降低二次事故。

④高效、快速、低成本部署。

老百姓价值：

⑤超视距事件实时信息获取，降低行车风险。

⑥全天候辅助行驶，降低事故率。

执法价值：

⑦实时监控行车速度，支撑超速执法。

⑧实时监控高速异常事件，及时执法，支撑道路行车安全。

三：小结

1)洞察：高速公路发展现状

–高速公路建设持续推进，总体事故量平稳，高速占1/4~1/3。

–提升夜间和雨雾天超视距的事件感知能力，可降低事故发生概率，提升通行效率。

2)5G通信基站内生感知，实时监测交通事件和状态

–优势

•利用现有5G网络升级感知能力，实现快速、高效、低成本、灵活部署。

•蜂窝通信网络具有连续组网优势，可有效减少重要路段盲区。

–价值

•面向业主、老百姓、执法对象带来八大价值。