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车路云网一体化智慧高速公路成套技术及场景应用
| 书籍作者：何勇海 | ISBN：9787121454523 |
| 书籍语言：简体中文 | 连载状态：全集 |
| 电子书格式：pdf,txt,epub,mobi,azw3 | 下载次数：8340 |
| 创建日期：2024-04-16 | 发布日期：2024-04-16 |
| 运行环境：PC/Windows/Linux/Mac/IOS/iPhone/iPad/Kindle/Android/安卓/平板 | |
| 下载地址 | |
内容简介
智慧交通是"交通强国”、交通运输领域新型基础设施的重要内容。在科技创新研发引领下，智慧高速公路作为智慧交通的核心场景，发展日新月异。本书围绕智慧高速公路建设需求，依托雄安新区对外骨干路网160 千米智慧高速公路建设经验，创新性地提出了涵盖智慧交通关键技术、装备研发及测试场建设等内容的车路云网一体化智慧高速公路解决方案，并对该方案的总体架构、系统特征、关键技术、测试验证、应用实践和技术发展路径进行了全面介绍，为提升我国高速公路运营安全、通行效率和服务质量水平，以及指导高速公路智能化、信息化建设提供借鉴。
作者简介
何勇海，河北交通投资集团有限公司党委委员，河北省交通规划设计研究院有限公司党委书记、执行董事，正高级工程师，国际公路交通科技领军人才、中国公路百名优秀设计师、河北省推进京津冀协同发展专家咨询委员会规划和交通组副组长、全国交通系统劳动模范、北京冬奥会火炬手。承担国家级、省部级课题20余项，获河北省科技进步二等奖等多项荣誉。率领科研团队在永久路面、智能交通等领域取得重要突破，形成废旧轮胎胶粉改性沥青、车路云网一体化智慧高速公路解决方案及关键技术等一批具有自主知识产权并处于****的成果，并在冬奥会、雄安新区等重点项目落地实施，产生良好的社会效益和经济效益。
目录
第1 章 智慧高速公路建设需求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????001
1．1 国家政策 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．002
1．2 国际现状 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．003
1．3 国内现状 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．005
1．4 建设需求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．007
1．5 场景分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．009
第2 章 车路云网一体化总体架构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????011
2．1 五星架构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．012
2．2 功能架构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．014
2．3 路网协同 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．016
2．4 技术映射 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．017
第3 章 全息化数字感知 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????021
3．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．022
3．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．024
3．2．1 千米超距毫米波交通雷达设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????．024
3．2．2 千米超距毫米波交通雷达高精度增程及抗干扰技术 ??????????????．026
3．2．3 基于分布式组网雷达的全路段波束覆盖设计 ????????????????????????????????．026
3．2．4 组网雷达目标唯一ID 连续跟踪技术 ??????????????????????????????????????????????????????．027
3．2．5 多源异构雷视融合组网技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．027
3．2．6 雷达与摄像机快速联动技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．027
第4 章 车道化主动控制 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????031
4．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．032
4．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．033
4．2．1 交通运行态势评估????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．033
4．2．2 交通事故风险预测????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．034
4．2．3 主动控制策略 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．035
4．3 工程应用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．039
4．4 分级实施 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．044
第5 章 一体化车路协同 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????047
5．1 内涵与特征 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．048
5．2 关键技术及装备 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．1 路侧单元（RSU） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．2 车载单元（OBU） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．3 可复用车载单元????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．050
5．2．4 智能共享门架 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．050
5．2．5 车基反馈技术 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．055
5．2．6 车道级驾驶引导????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．055
第6 章 网联化交通管理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????057
6．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2．1 云控基础平台技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2．2 管理系统架构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．060
6．2．3 集约坐席联动控制技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．062
6．2．4 兼具时空特性的虚实映射技术??????????????????????????????????????????????????????????????．062
6．2．5 全寿命数字资产管理技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3 工程应用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3．1 精准映射的数字孪生??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3．2 建管养全过程资产管理平台????????????????????????????????????????????????????????????????????．066
第7 章 智慧化综合服务 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????069
7．1 内涵与特征 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．070
7．2 典型服务场景 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．072
7．2．1 全旅程路图融合出行服务????????????????????????????????????????????????????????????????????????．072
7．2．2 准全天候通行服务??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．073
第8 章 测试验证与评估 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????075
8．1 测试目的 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2 测试体系 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2．1 测试场建设 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2．2 测试体验平台 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．078
8．3 测试内容 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．1 感知系统测试 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．2 主动控制验证 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．3 车路协同测试 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．080
8．3．4 车基反馈技术验证????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．080
8．3．5 系统协议和接入测试??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．081
8．4 远期谋划 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．081
第9 章 智慧高速建设实践 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????085
9．1 工程概况 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．086
9．2 建设原则 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．087
9．3 总体目标 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．088
9．4 工程实践 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．089
9．4．1 荣乌高速新线智慧高速建设实践??????????????????????????????????????????????????????．089
9．4．2 京德智慧高速建设实践??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．097
第10 章 展望 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103
参考文献??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
1．1 国家政策 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．002
1．2 国际现状 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．003
1．3 国内现状 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．005
1．4 建设需求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．007
1．5 场景分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．009
第2 章 车路云网一体化总体架构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????011
2．1 五星架构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．012
2．2 功能架构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．014
2．3 路网协同 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．016
2．4 技术映射 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．017
第3 章 全息化数字感知 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????021
3．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．022
3．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．024
3．2．1 千米超距毫米波交通雷达设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????．024
3．2．2 千米超距毫米波交通雷达高精度增程及抗干扰技术 ??????????????．026
3．2．3 基于分布式组网雷达的全路段波束覆盖设计 ????????????????????????????????．026
3．2．4 组网雷达目标唯一ID 连续跟踪技术 ??????????????????????????????????????????????????????．027
3．2．5 多源异构雷视融合组网技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．027
3．2．6 雷达与摄像机快速联动技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．027
第4 章 车道化主动控制 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????031
4．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．032
4．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．033
4．2．1 交通运行态势评估????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．033
4．2．2 交通事故风险预测????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．034
4．2．3 主动控制策略 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．035
4．3 工程应用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．039
4．4 分级实施 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．044
第5 章 一体化车路协同 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????047
5．1 内涵与特征 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．048
5．2 关键技术及装备 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．1 路侧单元（RSU） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．2 车载单元（OBU） ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．049
5．2．3 可复用车载单元????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．050
5．2．4 智能共享门架 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．050
5．2．5 车基反馈技术 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．055
5．2．6 车道级驾驶引导????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．055
第6 章 网联化交通管理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????057
6．1 内涵与特征 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2 关键技术及装备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2．1 云控基础平台技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．058
6．2．2 管理系统架构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．060
6．2．3 集约坐席联动控制技术????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．062
6．2．4 兼具时空特性的虚实映射技术??????????????????????????????????????????????????????????????．062
6．2．5 全寿命数字资产管理技术??????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3 工程应用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3．1 精准映射的数字孪生??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．064
6．3．2 建管养全过程资产管理平台????????????????????????????????????????????????????????????????????．066
第7 章 智慧化综合服务 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????069
7．1 内涵与特征 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．070
7．2 典型服务场景 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．072
7．2．1 全旅程路图融合出行服务????????????????????????????????????????????????????????????????????????．072
7．2．2 准全天候通行服务??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．073
第8 章 测试验证与评估 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????075
8．1 测试目的 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2 测试体系 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2．1 测试场建设 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．076
8．2．2 测试体验平台 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．078
8．3 测试内容 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．1 感知系统测试 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．2 主动控制验证 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．079
8．3．3 车路协同测试 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．080
8．3．4 车基反馈技术验证????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．080
8．3．5 系统协议和接入测试??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．081
8．4 远期谋划 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．081
第9 章 智慧高速建设实践 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????085
9．1 工程概况 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．086
9．2 建设原则 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．087
9．3 总体目标 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．088
9．4 工程实践 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．089
9．4．1 荣乌高速新线智慧高速建设实践??????????????????????????????????????????????????????．089
9．4．2 京德智慧高速建设实践??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．097
第10 章 展望 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103
参考文献??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????106
短评
车路云网一体化智慧高速公路成套技术及场景应用 随着社会的不断发展和科技的不断进步，交通运输领域也在迅速演变。高速公路作为现代交通体系的重要组成部分，其发展和改进一直备受瞩目。近年来，车路云网一体化智慧高速公路技术应运而生，为高速公路管理和驾驶体验带来了革命性的变化。 一体化智慧高速公路技术是一种将车辆、道路、云计算和物联网等多种技术相互整合的综合性解决方案。它旨在提高高速公路的安全性、效率和便捷性，为驾驶员提供更好的出行体验。以下是该技术的关键组成部分以及它们在不同场景下的应用： 1. **智能交通管理系统**：智能交通管理系统采用了先进的监控摄像头、传感器和数据分析技术，可以实时监测道路上的交通情况。这些系统可以检测交通拥堵、事故和其他紧急情况，并迅速采取措施，如调整车道限速、引导交通和通知相关部门。 2. **车辆通信技术**：车辆通信技术使车辆能够与道路基础设施和其他车辆进行实时通信。这有助于提高交通流畅度，减少交通事故风险。例如，车辆可以接收来自交通管理中心的路况信息，以选择最佳的路线和速度。 3. **自动驾驶技术**：自动驾驶技术是一体化智慧高速公路技术的一个重要组成部分。它通过传感器、摄像头和人工智能系统来实现车辆的自主驾驶。这不仅提高了交通安全性，还可以提高交通流量和燃油效率。 4. **云计算和大数据分析**：云计算和大数据分析在车路云网一体化智慧高速公路技术中起着关键作用。它们存储和分析了大量的交通数据，以优化交通管理和预测未来的交通需求。这有助于制定更有效的道路规划和交通政策。 5. **智能收费系统**：智能收费系统采用了无感支付技术，使驾驶员无需停车交费，提高了通行效率。这也有助于减少交通堵塞，并降低了交通管理的成本。 一体化智慧高速公路技术在多种场景下得到了广泛应用： 1. **交通拥堵管理**：通过实时监测和数据分析，交通管理中心可以更好地管理交通拥堵，提供实时交通信息，引导驾驶员绕开拥堵区域。 2. **安全监控**：监控摄像头和传感器可以监测道路上的交通违规和事故，帮助交通管理部门快速响应紧急情况。 3. **环保与能源效率**：自动驾驶技术可以优化车辆的速度和燃油效率，减少排放，有助于环保。 4. **智能交通管理**：云计算和大数据分析为交通管理提供了更多工具，以改进道路规划、信号灯控制和路况预测。 5. **出行便捷性**：智能收费系统和实时交通信息帮助驾驶员更轻松地在高速公路上行驶，减少了等待时间和不必要的停车。 总的来说，车路云网一体化智慧高速公路技术是现代交通管理的未来趋势。它不仅提高了高速公路的效率和安全性，还提供了更好的出行体验。随着技术的不断发展，我们可以期待看到更多创新和应用，使高速公路系统更加智能化和可持续化。这将进一步推动交通运输领域的发展，为人们的出行带来更多便利。
2023-09-02 07:14:11