智慧交通建设实践方案及发展趋势（61页 PPT） - 副本

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智慧交通建设实践方案及发展趋势 主要内容 3 智慧交通发展趋势 智慧交通发展简介 1 2 智慧交通建设实践 什么是智慧交通 智能交通系统 ITS （ Intelligent Transportation System ）是将先进的信 息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集 成并运用于交通系统，从而提高交通系统效率的综合性应用系统。 智慧交通是在智能交通的基础上，融入物联网、云计算、大数据、移动互联网 等新技术，通过汇集交通信息，提供实时交通数据的交通信息服务。 智慧交通大量使用了数据模型、数据挖掘等数据处理技术，实现了智慧交通的 系统性、实时性、信息交流的交互性以及服务的广泛性。 智慧交通建设的主要目标  服务政府管理部门 为交管部门缓解交通拥挤提供数据和 决策支持，从而提高交通效率，减少 环境污染。  服务民众 使民众得到迅捷的交通信息，方便安排 出行路线，从而提高对交通拥堵，交通 事件的应变能力，减少出行事件。 主要目标：提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥堵，减少空气污染。  服务企业 为物流运输企业提供交通运行数据，提 高企业的运行效率。 以智慧交通建设促进智慧交通相关企业 发展，加快本地区数字经济发展。 智慧交通是社会发展和技术进步的必然产物 农业社会 马车 马路 工业社会 汽车 公路 工业革命 信息革命 信息社会 智能汽车 智慧公路 国际智慧交通发展情况 在国际上，美、欧、日是世界上智能交通开发应用的最好国家，已从智慧交通的研究与测试转入全面 部署阶段。其他一些国家和地区的智能交通研究也初见成效，如韩国、马来西亚、新加坡和澳大利亚等。 欧洲 韩国 马来 西亚 新加 坡 澳大 利亚 日本 美国 发达国家以安全、效率（发挥现有交通设施的效率，减少拥堵）、节能减排、社会公平为主要目标。 发展重心注重于车车通讯、车路协同、信息与基础设施整合，智慧车辆在 ITS 中所占比重在不断增 加 中国智慧交通发展情况 探索阶段 开发应用 中国 智慧 交通  各领域发展不平衡：公路收费、远洋运输、民用航空、铁路运输、计划统计等领域智能化水平相 对较高，路网监测运行、信用管理、物流管理初见成效，公路综合管理、道路运输、指挥调度和 应急处置等相对薄弱；  各省份发展不平衡：部分发达省份开始规划融合交通、交警、公安、旅游、城管、住建等信息的 智慧交通大脑，由省级政府推动着手开展大数据分析应用；也有部分欠发达地区仍停留在交通信 号控制和业务操作层面。 • 中国智慧交通发展的科技基础体系已经全面建立 • 完成一系列具有广泛影响的智慧交通示范工程 • 科技创新推动中国智慧交通建设和发展后来居上 • 智慧交通产业发展初具规模 智慧交通是智慧城市重要的建设内容和切入点 智慧城市 新型智慧城市 智慧交通涵盖从底层感知设备数据采集， 数据传输，数据治理，数据共享交换， 到上层的数据多维度展示、基于大数据 和人工智能的自动控制，是智慧城市最 好的切入点，也是最容易见到效果的建 设内容。 深圳 杭州 重庆 两江新区 主要内容 3 智慧交通发展趋势 智慧交通发展简介 1 2 智慧交通建设实践 智慧交通主要建设内容 10 智慧管理 智慧 海事 智慧 运输 智慧 铁路 智慧 航空 智慧 公路 智慧 邮政 智慧交通技术架构 云基础设施 交 通 大 脑 人工智能 视频 CIM(GIS 、 BIM) 融合通信 城市大数据 区块链 应用构建 车联网终端 用户终端 摄像头 传感器 手机终端 视频联网 物联感知网 政务网 互联网 交通 感知 4G/5G F5G Wi-Fi 6 IPv6+ 智 慧 交 通 标 准 与 安 全 保 障 体 系 智 慧 交 通 运 维 与 运 营 保 障 体 系 智慧杆 交 通 应 用 智慧 管理 智慧 高速 智慧 铁路 智慧 机场 智慧 海事 智慧 运输 智慧 停车 智慧 车联 网 智慧 公路 出行 服务 系统 人类 五官 人类 大脑 人类 四肢 … 交通事件点 车辆行为分析点 路况视频 路段节点 高点节点 路口节点 正向检测 背向检测 移动轨迹 路段节点覆盖 路段节点覆盖 · 视频感知类 图片感知类 距离、流量、违法 经纬度、速度、编号 事故、拥堵、停车、抛洒物 违法行为、危险行为、守序行为 路段交通态势、健康指数、车辆保有量 非结构化数据、半结构化数据 配时方案、信号机状态 电子警察 卡口 视频监控 违停球 AR 全景 无人机 车载视频 行驶记录仪 声音感知类 定位信息感知类 速度流量感知类 距离形状感知类 数据信息采集类 共享信息类 汽车电子标识 数据采集点 车载定位 互联网数据 交通运管数据 气象数据 园区数据 声呐 交通感知 市政设施感知 能源设施感知 生态环境感知 突发事件感知 公共安全感知 …… 智慧路灯 智慧路灯 智慧路灯 智慧斑马线 2.1 交通感知：感知设备 - 建设全场景的城市交通感知体系 智慧斑马线 气象 雾区防撞 无人机 智慧园区 气象采集 智慧红绿灯 路外 路内 智慧停车 …… 2.1.1 交通感知：道路数据感知 - 获取道路交通数据 RFID 检测 感应线圈检测 视频、微波检测 GPS 浮动车检测 14 闯红灯抓拍 不按车道行驶 逆行抓拍 压双黄线抓拍 变道抓拍 专用道抓拍 压车道线抓拍 2.1.2 交通感知：摄像头 - 电子警察对违法行为类型检测抓拍 2.1.2 交通感知：摄像头 - 卡口系统 卡口系统 卡口是以设置在主要交通枢纽道路口的摄像机为依托，结合智能化的仪器和软件来实现道路交通的智 能控管，比如当前的车流量，段面车辆计数，车辆特征检索，以及部分违章抓拍功能。 卡口一般作为道路交通部门监管的系统使用。主要功能如下 : 1. 目标图像捕捉：对经过卡口的所有目标的 图像进行捕捉。 2. 汽车号牌识别：从捕获的目标图像中识别出车辆的车牌号码。 3. 断面车流量： 对断面车流量进行统计 4. 断面车速： 对断面车速进行检测。 5. 时间占有率： 通过对捕获的信息进行分析 统计出时间占有率。 6. 套牌车辆检测：对选定区域选定时间段内车牌信息进行重复比对。 照明灯杆、交通信号灯杆、交通标识牌杆、道路指示牌、电子监控杆等传统设施多杆林立 地设置，造成城市各种杆体的重复建设，路面反复开挖和管线复设；即影响城市景观，同时对 城市地面和空间资源的极大浪费。 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 各种杆体林立，城市资源低效，影响市容市貌 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 智慧城市建设的感知基础平台 空气质量 WIFI 服务 温度湿度 广告牌 积水 气象 监控摄像头 交通指示牌 交通流量 停车收费 报警点 充电桩 完善智慧城市感知网络建设，促进城市 市政基础设施的完善。 城市管理方式由粗放向精细、由被动处理向主 动发现、由应急处置向日常监管转变。 保障城市居民的人身安全，提供更为便利的 生活服务，从而提升居民的获得感。 实现多杆合一，城市管理功能纵向立体化延伸 节约了城市宝贵的土地资源。 智慧路灯特有的取电、入网等中继功能， 可为公共区域设备设施供电、接网。 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 多杆合一效果图 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 为交通感知提供基础平台，打造城市“神经网络” 照明 PLC/Zigbee/6Lowpan 市政 公共 安全 环境 交通 智慧杆 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 路灯节点 车辆检测 管网 监测 井盖监测 停车位监测 环境 监测 交通信号灯 状态监测 蓝牙接入 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 基于智慧杆的应用案例：公共 WIFI 台 北 杭 州 美国加利福尼亚州 Google 已建设基于路灯 WIFI 结点， 并尝试商业运营 香港 建设“ WI-FI 通” 2300 个热点，开始建设 基于路灯的 WIFI 装置 2.1.3 交通感知：智慧杆 - 基于智慧杆的应用案例：二维码 二维码： 只要用手机在路边的智慧杆上扫描一下，就能 实现准确定位，旅游问路，寻找最近公厕、药 店、超市、停车场 等多项功能。 2.2 交通大脑：城市大脑建设以交通大脑建设作为突破口 城市大数据中心 感知神经网络 城市智能云平台 AI 计算处理中心 城市智能运行中心 生态环境 共性平台 城市管理 公共安全 城市交通 2.2.1 交通大脑：交通信号控制与路口优化管理 交通信号控制主要功能是自动调整控制区域内的配时方案，均衡 路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小， 充分发挥道路系统的交通效益，必要时，可通过指挥中心人工干预， 强制疏导交通。 主要有以下五大功能： 协调公车优先控制 面向拥堵路段的瓶颈控制 面向拥堵区域需求控制 行人二次过街控制 非拥堵状态分时段干线绿波控制 •公交优先控制，保障公交车优先通行的同时，保证主干道的协 调效果。提供绿灯延长、绿灯提前启亮等方式 •瓶颈控制可同时控制上游、下游多个路口，减少拥堵的影响。 与单点自适应、系统优化结合使用，在绿灯时间基础上，进行 绿信比二次优化。可以有效避免路口溢出 •以区域的交通状态为触发条件，控制区域外内的车辆数，达到 缓解拥堵的目的，可有效预防及缓解区域拥堵 •在保证行人过街需求的基础上，通过提高行人通行效率，减少 等待时间，降低路段行人过街对机动车的干扰 • 需平峰时，可实现绿波协调控制，提高干线通行 效率 ; 高峰拥堵时，可实现红波控制，防止路段 排队上溯溢出，均衡排队长度，缓解拥堵 2.2.2 交通大脑：交通诱导系统 交通诱导主要作用是对出行车辆进行群体性交通诱导，由出行车 辆根据诱导信息自主选择出行路径。 （ 1 ）可变信息标志屏： 采用绿、黄、红分别表示：路段畅通、拥挤、堵塞 （ 2 ）图文 + 可变信息标志屏： 交通信息提示：事故、施工、交通管制等。 （ 3 ）可变图文 LED 显示屏： 可以显示前方路段实施交通路况、滚动显示交通事件、 以及公共交通安全信息宣传 2.2.3 交通大脑：紧急事件影响预测 在交通管理中，经常会遇到突发的交通事件造成交通拥堵，交 通大脑可以感知路上各点的交通信息，准确判断该点的交通拥堵是 否由交通事故导致，而且能够预测这一点的交通事件在 15 、 30 分 钟后将扩散的范围，从而指导交通管理部门控制现场，进行合理分 流。 2.2.4 交通大脑：北京市海淀区充分利用人工智能、大数据提升交通治理水平 目标 安全 畅通 便捷 …… 重点车辆管理 停车管理 重大活动交通保障 交通秩序管理 交通安全防控 公共交通运行管理 交通枢纽管理 交通信用评价 物流管理 交通优化与评价 问题： 拥堵、 混乱、 危险！ 交通流量巨大 设施承载不足 科技企业众多 院所机构众多 公共资源众多 ...... 人流、物流、车 流 ... 大院、路网、车 位 ... 区内拥有大量的科技企业、学校医院、院所机构以及公共资源，区内和过境的人流、物流、车流数量巨 大，对区内交通造成巨大压力。但区内现有交通设施存在路网结构差、老化陈旧、停车场少等问题，加 大了交通治理的难度。通过智慧化的手段能够很大程度上提升交通治理的水平，缓解区内交通问题。 智 能 应 用 综合集成应用—— 态势监控 研判分析 指挥调度 监督管理 预警报警 出行服务 2.2.4 交通大脑：通过积累的交通大数据，实现交通运行提前研判和应对 北京市建立研判工作机制，年初、节假日前、高峰拥堵期前， 针对性进行研判预测，引导各部门运力调配、公众出行。 2.2.5 交通大脑：杭州城市大脑以大数据交通治堵为突破口，实现人工智能辅助决策  2017 年以来，杭州市政府联合阿里巴巴等企业共同研 发了城市智能中枢——城市大脑，以大数据交通治堵 为突破口，实现人工智能辅助决策。  目前，杭州城市大脑已经迭代升级到 V2.0 ，由“治堵” 转向“治城”。接管了近 2000 个路口的信号灯、近 5000 路视频，日均数据达 8000 万条以上，将全市百 亿级数据汇聚起来，搭建完整的城市交通动态网。  杭州高架道路匝道上 50% 的匝道路口信号灯已经由城 市大脑智能调控，整体通行效率提升 15.3% 。 2.3.1 交通应用：交通管理 - 不停车收费系统（ ETC ） 不停车收费系统（简称 ETC系统）利用车辆自动识别技术完成车辆与收费 站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机 网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。  最大优点：其收费通道的通行能力是人工收费通道的 5 到 10 倍 2.3.1 交通应用：交通管理 - 智慧公交 智慧公交是运用系统工程理论将交通流诱导技术、车辆定位技术、 地理信息系统技术、公交运营优化与评论技术、计算机网络技术、数据库 技术、通信技术、电子技术、智能卡技术等先进技术科学集成，形成集智 能化调度、公交电子收费、信息服务、网络通信于一体的先进的公共交通 管理系统。 有线、无线接入 IP 组网，易扩展 车辆事实监控，业务运 行更高效 车站到站时间预测，换 乘更方便 业务运行统计及时准确 便于运营 2.3.2 交通应用：智慧停车 - 解决停车难、找车难的问题 Ø 出入慢 Ø 停车难 Ø 缴费慢 Ø 找车难 刷卡进出效率低、易拥堵 缺乏停车引导、找车位难 车场结构复杂，找车难 传统缴费耗时久、易拥堵 传统停车场管理系统缺陷 2.3.2 交通应用：智慧停车 - 停车诱导系统引导车辆有序进入停车场 区域引导 （一级信息发布屏） 主要路口引导 （二级信息发布屏） 停车场入口引导 （三级信息发布屏） • 诱导系统分为场外和场内诱导系统。 • 场外诱导主要是引导车辆尽快找到有空位的停车场，有利于提高停车场收入，减少道路上寻找车位的无用车流， 缓解城市交通拥堵现象。同时可提升城市智慧化程度和城市形象。 • 场内诱导系统由超声波进行车位检测，通过在交叉口导向，车位上方指示灯进行指示，可有效的提升客户的停车 体验感，减少场内拥堵。 2.3.2 交通应用：智慧停车 - 寻车系统快速定位车辆问题 输入车牌快速定位车辆位置 2.3.2 交通应用：智慧停车 - 多种缴费方式，避免出场排队 出入口岗亭缴费方式 手持 PAD 缴费 中央收费站 手机 APP 缴费 自助缴费机 微信、支付宝缴费 2.3.2 交通应用：智慧停车 - 对城市停车大数据对停车数据进行分析，为决策提供支撑 • 归集各停车场的城市停车 数据，获取车主、车辆、 车场、车辆轨迹等多维度 数据，进行数据清洗、加 工等，构建城市级停车大 数据。 • 利用城市停车大数据，绘 制城市停车位负荷热力图， 找出停车位供给紧张区域， 运用停车诱导等手段缓解 拥挤。 • 提前预测停车趋势，及时 发布停车高负荷区域预警， 引导民众公共交通出行。 2.3.3 交通应用：智慧高速 - 建设内容 智慧高速公路体系 智能收费 智能传输 智慧服务 智慧管理 智慧感知 基于新一代传输技术，构 建大带宽、高稳定的泛在 传输体系。。 基于物联网、“互联网 +” 等新技术构建 全面路网状态感知体系。 基于“互联网 +” 、移动网络等构 建全媒体矩阵的公众信息服务体 系。 基于特征识别、通信、移 动、北斗等构建智能收费 体系。 搭建强大、高效、智能的综合管理平台体系。 2.3.3 交通应用：智慧高速 - 智能诱导防撞系统组成 80 能见度监测 信息发布 声光系统 可变限速标识 灯光诱导 限速抓拍 无线传输 控制主机 Internet 远程控制平台 GPRS 2.3.3 交通应用：智慧高速 - 智能诱导防撞系统 系统自动将黄色诱导灯常亮开启 < 500 米 400 米 < < 400 米 200 米 < 自动开启黄色诱导灯同步闪烁 标示道路线形 < 200 米 70% 有车时黄色诱导灯转换成红色警示灯 驶过一定时间后再由红灯切换为黄灯 车后形成尾迹灯，警示后车避免驶入尾迹区 诱导装置的发光显示组 件 红色警示区间 红色警示区间 车辆经过成组设置的诱 导装置形成的检测断面 触发黄色诱导灯关闭，触发红色警示灯开 启 2.3.4 交通应用：智慧机场 - 发展重点 • 基于物联网和大数据技术，建设全面的 实时安防监控系统。 • 利用人工智能技术为风险隐患预警和联 动安全复杂事件处理提供支撑，实现智 能化安全管理 • 利用云平台和大数据分析技术，结合物联网的 实时感知能力，搭建基于人工智能的智能控制 和调度系统，最优化各类资源的配置，降低运 营成本 • 以人脸识别技术以及物联网感知技术为基础，大幅 提高机场业务的自助化办理程度，为旅客提供个性 化、无缝衔接并打通线上线下的出行体验 • 分析旅客行为数据，建立旅客画像库，实 现精准营销和智能引流。 • 同时通过旅客流量分析，为商业选址和定 价提供数据支撑，提高非航收入 • 建设实时能耗监控体系以及控制 系统，利用智能楼宇技术，优化 能源的使用，打造绿色环保机场 智慧机 场 旅客 安全 运营 商业 能源 2.3.4 交通应用：智慧机场 - 动态资源协同及智能调度 中央决策 中央监测 中央控制 常态目标导向学习决策 应急高效导向联动决策 2.3.4 交通应用：智慧机场 - 旅客全自助服务 2C 旅客 旅程 离 港 订票 前往登机口 安保安检 值机 到达机场 • 基于室内定位的 智能指引 −精确室内定位 −自动获取旅客 航班登机口信 息 −个性化路径指 引 • 人脸识别，自助 登机 −基于人脸识别 技术，精确辨 别旅客身份信 息 −易于使用的自 助登机设备 • 智能排队管理 −基于旅客流量 的排队路径指 引，优化排队 时间 • 智能安检管理 −运用人脸识别 的安全检查 • 自助值机 −通过不同终端 设备、手段进 行值机 • 自助行李服务 −配合 RFID 技术 的全自助行李 托运，提供行 李位置监控 • 智能泊车 −基于 APP 进行 移动端空车位 指引、寻车辅 助 −电子支付 • 机场指引 −与机场 APP 、 公众号深度整 合的，增强现 实机场地图导 览 • 机器人问询 −智能机器人提 供咨询指引、 地图导航和航 班查询 • 电子机票 −下单后电子机 票发送至移动 设备、可穿戴 设备 • 智能推送机场 APP 、公众号 −全程提供航班