车路协同在京雄

文/图 刘玲 吴明锋 韩明 刘福寅 庞峰

京雄高速公路是北京市与雄安新区连接的重要通道，是雄安新区“四纵三横”区域高速公路网的重要组成部分，建成后将对完善雄安新区对外骨干路网、推动京津冀协同发展交通一体化进程具有重要意义，是一条生态路、致富路、智慧路、经济路、样板路。

新时代示范性智慧高速

京雄高速（北京段）基于服务首都北京及雄安新区两地交通的功能定位，以“智慧高速”为设计理念建立系统体系框架，将传统的监控系统、收费系统和通信系统进行业务提升，构建了一套“安全、绿色、便捷、创新、智能”的交通工程体系，实现了道路的“可视、可测、可控和可服务”，全面提升了高速公路通行的安全性、便捷性和市民的体验感。

项目采用“1+1+1+5+9”架构设计模式，即1套泛在感知体系、1套融合通信系统、1个数据中心、5个综合应用平台、9个智慧应用及服务，实现了管理决策科学化、路网调度智能化、出行服务精细化、应急救援高效化，着力推进交通运输“安全、高效、便捷、绿色”发展，将京雄高速打造成“国际领先、世界一流”的新时代示范性智慧高速。

全路段建设车路协同系统

京雄高速（北京段）智慧交通系统总体框架图

京雄高速（北京段）全线建设车路协同系统，最内侧车道设置为智能网联车专用车道，开展中国移动车路协同及自动驾驶试点应用研究，近期实现全路段的车路协同，远期支持全路段自动驾驶。中国移动车路协同系统可通过感知、计算、通信、信息发布等技术的一体化融合，实现“人-车-路-云”之间高可信的信息交互与智能协同管控，从而全面提升高速公路的安全、效率、环境友好性和用户体验。同时，高级别的中国移动车路协同系统可为智能网联汽车提供实时、高可靠的环境感知与控制决策信息，支持自动驾驶及群体智能控制。中国移动车路协同系统是提高现有高速公路运行安全、通行效率与用户体验的重要手段，是辅助智能网联或自动驾驶车辆安全运行的有效载体。

链接：

京雄高速公路（北京段）

京雄高速公路（北京段）工程起点为北京五环路，向西跨越永定河，进入房山区，主要沿京石客专向南，终点至市界与河北段相接，沿线设置立交和出入口共5个，预留立交1个，路线全长约27公里，总投资122.12亿元。项目全线采用双向八车道高速公路标准建设，设计时速120公里，标准路基宽度为42米，计划于2022年12月31日建成通车。

京雄高速（北京段）车路协同系统的总体架构可分为路侧、车端、云端。

中国移动车路协同系统架构图

中国移动智能网联云控平台

车端

车端主要面向网联车辆和非网联车辆，网联车辆主要通过安装的智能车载终端（OBU）PC5接口和4G/5G接口进行车路信息交互，非网联车主要通过可变信息标志、可变限速标志、互联网导航等非网联信息发布方式接收路侧信息。

车端建设主要通过车辆安装智能车载终端（含OBU和触控显示终端）实现。OBU主要用于实现车、路、云等各种V2X通信功能，支持LTE-V2X通信技术，可搭载丰富的V2X应用场景。可为辅助驾驶、高级自动驾驶提供中国移动车路协同应用支撑。触控显示终端可实现人机交互。

路侧

路侧主要设置路侧感知、计算、通信及信息发布设备。通过路侧感知设备（毫米波雷达、高清摄像机、气象检测器等）实现路网交通运行状态的综合感知；通过路侧边缘计算设备实现数据融合感知与边缘节点自治；通过路侧通信设备将信息发布给车端，同时接收车端上报信息；通过信息发布设备支持非网联车辆的信息发布。

路侧系统由路侧感知设备、路侧边缘计算设备、车路通信设备及信息发布设备构成。路侧感知设备的毫米波雷达、高清摄像机应尽可能与沿线照明灯杆共杆，或与监控系统中的高清遥控摄像机点位共杆，通过在立杆6米处加装2.5米长的横臂进行安装。不能共杆的位置应单独设置7米立杆，在立杆6米处设置2.5米横臂，将设备安装在横臂上。路侧边缘计算设备将路侧感知设备原始信息接入，对多源感知信息进行融合计算，每套路侧边缘计算设备具备4路高清摄像机和2路毫米波雷达的数据融合能力，支持全路段的轨迹跟踪，具备道路事件检测能力，可提供目标信息，支持车辆类型识别。同侧每两个点的毫米波雷达和高清摄像机接入1套路侧边缘计算设备，路侧边缘计算设备与感知点位共点，即单向布设间距约400米。

云端

云端建设中国移动车路协同管理服务平台，部署于路段管理中心云平台上，为中国移动车路协同系统提供管理与服务。中国移动车路协同管理服务平台采用先进的大数据分析技术、人工智能技术，对系统信息进行深度挖掘，支持多边缘节点感知信息的深度融合，可加载不同车路协同应用场景中心算法，支持跨多边缘节点的联动控制，具备交通全局优化、关键事件提取和辅助决策支持能力，可支撑中国移动车路协同应用场景实现，并支持系统的全面管理。

车路协同场景应用

通过交通状态感知、中国移动车路协同管理服务平台与边缘计算设备的联动、车路信息交互及非网联信息发布形成的高速公路车路协同应用场景，可分为安全类、效率类及信息服务类。京雄高速（北京段）车路协同系统可以实现以下场景应用。

安全类应用

京雄高速（北京段）车路协同系统可分析合流区附近主线和匝道所有动态目标的运行状态，并进行预警信息发布；可对高速公路合流区匝道汇入主线的网联车辆进行速度引导；在高速公路发生交通事故时，为避免可能导致的二次事故，车路协同系统可为网联车辆提供交通事件预警应用，减少行车风险，并对网联车辆进行分级诱导；车路协同系统还可实时感知高速公路路面状态，并在路面状态异常时及时发出预警，提高网联车辆的行车安全，降低事故风险；针对不良天气情况下，行车用户视距不佳的问题，车路协同系统也可为用户提供不良视距预警应用服务；此外，车路协同系统还可对高速公路上存在安全风险的危险车辆（“两客一危”）进行预警，实现危险车辆预警应用。

效率类应用

京雄高速（北京段）车路协同系统可为用户提供拥堵提醒服务和动态限速提示服务。其次，针对该项目网联车专用道的具体特点，车路协同系统支持柔性专用车道管控的应用场景。当存在优先路权的车辆（如网联通勤车辆）时，车路协同系统可通过车路通信的方式，对专用道内非优先路权的网联车辆下发管控信息，提示优先路权一定范围内的网联车暂时驶离专用车道，为路权优先的车辆提供更高效的行驶环境。此外，还可实现协作式车队管理。当存在协作式的网联车队时，车路协同服务平台可根据融合感知路段的交通状态（如交通流量的大小），通过车路通信为网联车的编队行驶提供编队车辆数量的限制信息，实现路方对协作式车队的管理，避免编队对交通运行产生负面影响。

信息服务类应用

京雄高速（北京段）车路协同系统可为用户提供车内标牌提示服务，充分发挥标识标牌的提示功能。其次，车路协同系统可提供信息服务公告，支持道路管理者对路段内用户进行公告类信息的发布；接入停车区的停车位信息，通过车路信息交互，为网联车用户推送停车区的车位数量信息，辅助用户决策是否进入停车区。通过与气象系统进行数据对接，实时接入气象信息，并将信息下发至网联车辆，为用户提供气象信息服务，辅助用户进行出行决策与安全行车。此外，车路协同还可对高速公路运营一定时期的交通事故信息进行统计存储，并进行数据分析，经过长期的数据积累，判定高速公路安全风险较高的危险行车路段，并通过车路通信进行信息的发布，提醒即将进入危险路段的车辆谨慎驾驶，并与管控平台、互联网导航平台进行信息交互，通过可变信息情报板、手机导航应用向非网联车发布危险路段信息。

京雄高速（北京段）在全线建设车路协同系统，以打造成为新时代示范性智慧高速为目标。

车路协同能够提供强大的网联智能，通过车路协同和智能网联技术，车辆可以更好地理解规则，做出更有效率的决策。全路段实现车路协同，将为京雄高速成为新时代示范性智慧高速提供助力。