基于數(shù)字孿生+AI技術(shù)的智慧公路應(yīng)用一、研究數(shù)字交通，找準(zhǔn)智慧公路發(fā)展定位二、推動(dòng)北斗應(yīng)用，筑牢智慧公路發(fā)展基礎(chǔ)三、構(gòu)建數(shù)字孿生，應(yīng)用AI賦能數(shù)字公路目錄2一、研究數(shù)字交通，找準(zhǔn)智慧公路發(fā)展定位數(shù)字經(jīng)濟(jì)下的交通運(yùn)輸需求★

客運(yùn)空間分布：數(shù)字經(jīng)濟(jì)階段人口空間分布兩極化——超級(jí)城市化和宜居小鎮(zhèn)化服務(wù)要求：交通強(qiáng)國(guó)發(fā)展目標(biāo)——2035年“人便其行”,本世紀(jì)中葉“人享其行”出行需求：超級(jí)城市內(nèi)高密度優(yōu)質(zhì)短途出行，實(shí)現(xiàn)超級(jí)城市間干線優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)途出行，實(shí)現(xiàn)小鎮(zhèn)低密度低成本高效優(yōu)質(zhì)中長(zhǎng)途出行預(yù)約

暢通

舒適

安全等待

擁堵

不便

事故數(shù)字化5★

貨運(yùn)空間分布：數(shù)字經(jīng)濟(jì)階段生產(chǎn)制造集中化，生產(chǎn)與消費(fèi)強(qiáng)聯(lián)動(dòng)服務(wù)要求：交通強(qiáng)國(guó)發(fā)展目標(biāo)——2035年“物暢其流”,本世紀(jì)中葉“物優(yōu)其流”貨運(yùn)需求：實(shí)現(xiàn)原料產(chǎn)地與制造中心間的低成本干線物流，實(shí)現(xiàn)制造中心與裝配中心

的高性價(jià)比支線物流，實(shí)現(xiàn)裝配中心與消費(fèi)地間的高時(shí)效性末端物流不確定不銜接不經(jīng)濟(jì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)下的交通運(yùn)輸需求可預(yù)測(cè)綜合方式最優(yōu)數(shù)字化6傳統(tǒng)工業(yè)

交通運(yùn)輸信息交通運(yùn)輸智能交通運(yùn)輸

智慧交通運(yùn)輸數(shù)字交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施+運(yùn)載工具+人基礎(chǔ)設(shè)施+運(yùn)載工具+人+電子化輔助工具基礎(chǔ)設(shè)施+運(yùn)載

工具+人+電子

化輔助工具+要素級(jí)數(shù)字化

系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施+運(yùn)載

工具+人+電子

化輔助工具+要

素級(jí)數(shù)字化系統(tǒng)

+局部數(shù)字化業(yè)

務(wù)服務(wù)平臺(tái)數(shù)字空間基礎(chǔ)設(shè)施+物理空間基礎(chǔ)設(shè)施+

數(shù)字交通運(yùn)營(yíng)商交通運(yùn)輸數(shù)字化發(fā)展脈絡(luò)7數(shù)字交通運(yùn)輸定義以物理空間的通道網(wǎng)絡(luò)、能源網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字傳感傳輸控制網(wǎng)絡(luò)和智能運(yùn)載工具為基礎(chǔ)，以數(shù)字空間的交通控制網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)為核心，形成各環(huán)節(jié)深度融合、高度協(xié)同的出行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和貨物運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，兩類網(wǎng)絡(luò)及基于兩類網(wǎng)絡(luò)的所有活動(dòng)總稱為數(shù)字交通運(yùn)輸8數(shù)字交通運(yùn)輸體系架構(gòu)·服務(wù)領(lǐng)域：出行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、貨物運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)組織領(lǐng)域：政府監(jiān)管組織、公共服務(wù)組織、交通控制組織、出行或物流服務(wù)組織規(guī)則領(lǐng)域：運(yùn)行機(jī)制、服務(wù)規(guī)則、監(jiān)督法則和各類的標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字空間基礎(chǔ)設(shè)施：數(shù)據(jù)體系，身份體系、

算法體系、數(shù)字平臺(tái)體系

·物理空間基礎(chǔ)設(shè)施：交通運(yùn)載體系、能源

體系、感知傳輸體系和數(shù)字化基礎(chǔ)體系9數(shù)字交通運(yùn)輸?shù)暮诵奶卣鳌?/p>

工業(yè)交通運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)由于各類基礎(chǔ)設(shè)施、各運(yùn)載工具和交通控制等部分之間不能及時(shí)、全面的傳輸信息，眾多環(huán)節(jié)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行。從而產(chǎn)生道路擁堵或空置，交通事故頻發(fā)，運(yùn)輸時(shí)間不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)等問(wèn)題★

數(shù)字交通運(yùn)輸?shù)暮诵奶卣鳌ㄟ^(guò)數(shù)字空間對(duì)物理空間的規(guī)劃、調(diào)度、控制和服務(wù)，將傳統(tǒng)物理空間的各環(huán)節(jié)和各類設(shè)施組合起來(lái)，使之成為一個(gè)有機(jī)的整體，降低甚至消除不確定性和不匹配性，從而提升人員出行安全舒適性，和貨物運(yùn)輸效率——實(shí)現(xiàn)了交通運(yùn)輸各部分的緊密連接，從開(kāi)環(huán)系統(tǒng)變成了可感知、可控制、可優(yōu)化的閉環(huán)控制系統(tǒng)10智慧公路定義數(shù)字公路是指經(jīng)交通運(yùn)輸主管部門驗(yàn)收認(rèn)定的，在城間、城鄉(xiāng)間、鄉(xiāng)間能行駛機(jī)動(dòng)車輛，并能夠提供必要的數(shù)字服務(wù)的公共道路，該類道路的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、運(yùn)營(yíng)過(guò)程采用數(shù)字化

技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)感知并發(fā)布道路設(shè)施狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)，可根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)

運(yùn)行狀態(tài)。智慧公路是傳統(tǒng)公路向數(shù)字公路發(fā)展的中間狀態(tài)11智慧公路特點(diǎn)特點(diǎn)一：需要提供必要的數(shù)字服務(wù)——在數(shù)字交通運(yùn)輸體系下，在公路上通行的車輛、人員和貨物除了需要公路提供可供物理的通行條件外，都需要數(shù)字服務(wù)，包括信息交換、實(shí)時(shí)定位、獲得周邊狀態(tài)信息、發(fā)送自身狀態(tài)信息等——公路不僅需要提供機(jī)動(dòng)車輛空間位移的條件，還需要提供實(shí)時(shí)接入數(shù)字空間的條件——在不同的時(shí)期，數(shù)字服務(wù)的內(nèi)容也不盡相同。數(shù)字服務(wù)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)模式也有很多種選擇。但是這些不妨礙公路需要提供數(shù)字服務(wù)的要求。12特點(diǎn)二：需要實(shí)時(shí)感知并發(fā)布道路設(shè)施狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)由于數(shù)字交通運(yùn)輸體系是一個(gè)準(zhǔn)閉環(huán)的反饋性控制系統(tǒng)。所以作為系統(tǒng)中重要的組成部分，公路需要實(shí)時(shí)感知各方面的狀態(tài)，并能夠發(fā)布給系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)部分。對(duì)于運(yùn)行狀態(tài)的感知方式，可以是公路路側(cè)主動(dòng)探測(cè)，也可以是公路的使用方主動(dòng)發(fā)送信息。一個(gè)準(zhǔn)閉環(huán)的反饋性控制系統(tǒng)的原因，公路需要具備實(shí)時(shí)控制能力，一方面控制公路通行能力本身，一方面控制所承載的機(jī)動(dòng)車輛。例如可以根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)實(shí)時(shí)開(kāi)放或關(guān)閉車道，可以根據(jù)天氣情況隨時(shí)調(diào)節(jié)或控制機(jī)動(dòng)車車速。智慧公路特點(diǎn)13特點(diǎn)三：根據(jù)需要對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制。同樣基于數(shù)字交通運(yùn)輸體系是一個(gè)準(zhǔn)閉環(huán)的反饋性控制系統(tǒng)的原因，公路需要具備實(shí)時(shí)控制能力，

一方面控制公路通行能力本身，

一方面控制所承載的機(jī)動(dòng)車輛。例如可以根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)實(shí)時(shí)開(kāi)放或關(guān)閉車道，可以根據(jù)天氣情況隨時(shí)調(diào)節(jié)或控制機(jī)動(dòng)車車速。除了以上三項(xiàng)能力外，服務(wù)公路規(guī)設(shè)建養(yǎng)過(guò)程的技術(shù)也需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，從而提高質(zhì)量，降低各方面的成本，更好的實(shí)現(xiàn)智慧公路的服務(wù)功能，更加精準(zhǔn)的滿足社會(huì)需求。智慧公路特點(diǎn)14二、推動(dòng)北斗應(yīng)用，筑牢智慧公路發(fā)展基礎(chǔ)北斗系統(tǒng)是國(guó)家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天

時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息化建設(shè)國(guó)家安全生命保障全天侯全天時(shí)高精度北斗系統(tǒng)采用“三步走”策略按照“三步走”的發(fā)展路線，“先區(qū)域、后全球，先有源、后無(wú)源”的發(fā)展思路分步實(shí)施，形成突出區(qū)域、面向全球、富有特色的北斗系統(tǒng)發(fā)展道路。北斗一號(hào)

北斗二號(hào)

北斗三號(hào)第一

步：1994～2000年，

形成區(qū)域有源服務(wù)能力第二步：2004～2012年，

形成區(qū)域無(wú)源服務(wù)能力第三步：2020年，形成全

球無(wú)源服務(wù)能力1.0080°N60°N40°N20°N0°0.9020°S40°50.8560°S80°S0.800°30°E60°E90°E

120℃

150°E

180°150°W

120°W90°W

60°W項(xiàng)目指標(biāo)要求定位精度(95%)(全球)水平優(yōu)于2.5m

高程優(yōu)于5.0m測(cè)速精度(95%)(全球)優(yōu)于0.2m/s授時(shí)精度(95%)(全球)優(yōu)于20ns系統(tǒng)連續(xù)性99.996%可用性99%“北斗三號(hào)”:全球定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)北斗系統(tǒng)基本服務(wù)性能指標(biāo)

北斗系統(tǒng)可用性(5°截止高度角，PDOP≤6)60°W30°W0°30°E60°E90°E

120℃

150°E

180°150°W

120°W90°W60°W60°W30°W80*540°N60°N80°N20°N40°520°560°50.950°基于北斗的智慧公路時(shí)空信息感知納秒級(jí)公路信息系統(tǒng)授時(shí)GPS衛(wèi)

星三20395020350

-網(wǎng)絡(luò)顯示子鐘PC業(yè)務(wù)終端北斗衛(wèi)星授時(shí)天線芯跳檢測(cè)時(shí)間服務(wù)器視頻監(jiān)控服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控終端業(yè)文換機(jī)服務(wù)器終端服務(wù)器終端北斗高精度監(jiān)測(cè)站案度濕

度

動(dòng)避

進(jìn)麻壓摹式變王消童售醫(yī)施式就無(wú)558

內(nèi)建式直變計(jì)北斗高精度監(jiān)測(cè)站雨量遷

描流計(jì)北斗高精度監(jiān)測(cè)站錨

索

計(jì)北斗高精度監(jiān)測(cè)站拉

線

位

移

傳

樂(lè)

器孔障水壓計(jì)

拉

線

位

移

傳

修

器北斗高精度監(jiān)測(cè)站檔

土

墻土壓力基于北斗的智慧公路時(shí)空信息感知毫米級(jí)公路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)感知隧計(jì)思

科模

兩理式應(yīng)計(jì)醫(yī)養(yǎng)式交形測(cè)量體器

式度

8北斗高精度監(jiān)測(cè)站導(dǎo)輪式固定測(cè)斜儀a

式

度

內(nèi)前交計(jì)溫度三所收

建北應(yīng)變計(jì)北斗高精度監(jiān)測(cè)站三程式澳的58加速度作感內(nèi)道式監(jiān)童計(jì)消漂收厘米級(jí)公路施工控制公路工程數(shù)字施工技術(shù)混合料生產(chǎn)監(jiān)管挖機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)路面智能壓實(shí)3D攤鋪控制系統(tǒng)平地機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)基于北斗的智慧公路時(shí)空信息感知路基智能壓實(shí)推土機(jī)引導(dǎo)系統(tǒng)米級(jí)公路運(yùn)行態(tài)勢(shì)感知PaTX

2KW服務(wù)區(qū)車位已滿!基于北斗的智慧公路時(shí)空信息感知客流預(yù)警!瓜掛車輛1三、構(gòu)建數(shù)字孿生，應(yīng)用A

賦能數(shù)字公路行程稽核收費(fèi)站◎ne0a/水產(chǎn)批發(fā)市場(chǎng)0數(shù)字空間公路收費(fèi)——收費(fèi)稽核上指間：

2823-0-

17.256anyn當(dāng)?shù)呐R置：車提類型：首速畫行

：內(nèi)出區(qū)呼德市車輛定你法：