立足地方产业，服务东北振兴

摘    要：东北振兴是党中央、国务院做出的重要战略部署。2018年9月，习近平总书记在辽宁考察时和在深入推进东北振兴座谈会上发表重要讲话，明确提出了“东北老工业基地要加快全面振兴、全方位振兴”的新的更高要求。辽宁作为我国重要的交通运输装备制造基地，汽车生产基地，责无旁贷地肩负起东北全面全方位振兴和加快建设制造强国主力军的重任。依托华晨宝马、通用北盛等汽车主机厂，自动驾驶技术、新能源汽车技术正在引领下一阶段汽车行业的发展。随着自动驾驶技术的发展，以5G通讯技术、物联网技术为基础，服务于自动驾驶技术的智能公路，是新基建行业的重中之重。

关键词：智慧公路;系统采集;网络

1   项目意义和背景

交通运输是国民经济的基础性、先导性、服务性行业，是经济社会发展的重要保障，交通运输行业亟待产业升级。交通运输是国民经济的基础性、先导性、服务性行业，是经济社会发展的重要保障。当前和今后一个时期是交通运输行业贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享发展理念，促进交通运输转型升级、提质增效，推进交通运输现代化的重要时期。党的十九大报告明确提出了“交通强国”的战略目标，综合交通、智慧交通、绿色交通和平安交通建设向纵深推进。《辽宁省“十三五”综合交通运输发展规划》提出“要建设现代综合交通运输体系”;“‘十三五期间，全省新增公路1.5万公里，总里程达到13.5万千米;新增国铁1178km，营业里程达到6498公里;新增港口生产性泊位138个，达到539个，其中新增万吨级以上泊位107个。改扩建沈阳桃仙机场等4处民航机场，建设大连新机场、桓仁机场，规划建设康平等15处通用机场”。要实现交通运输转型升级、提质增效，推进交通运输现代化、建设世界交通强国，归根到底要依靠新技术的发展。而智能交通随着5G技术和物联网技术的不断发展，智能网联、车联网已经日益成熟，各大汽车制造商都在攻关自动驾驶技术，而谷歌、百度等互联网巨头也在布局自动驾驶技术。自动驾驶离不开智慧公路，交通运输部办公厅在2018年发出通知，决定在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东等九个省份加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点，沪杭甬高速公路智能化提升改造也正在进行中，计划2022年建成三条智慧高速公路。辽宁作为重要的汽车生产大省，交通大省和东北交通枢纽，开始智慧公路建设已经迫在眉睫。

辽宁省地方经济发展的支柱产业是汽车产业，沈阳地区的华晨中华、华晨宝马、上通北盛、华晨金杯和华晨雷诺金杯五大整车企业及230多家零部件企业的发展水平早已超越长春一汽，沈阳已经成为名副其实的“汽车之城”。充分体现德国工业4.0标准的华晨宝马第三工厂即将建设，汽车产业正在向集群化、电动化、智能化、网联化、共享化方向发展。

2  构建智慧公路数据采集系统

2.1  高精度卫星与大规模无线网络定位技术

智慧公路数据中最重要的就是车辆位置数据，自动驾驶技术以及智慧公路对车辆位置定位要求精确到厘米，而且而且数据的传输要求低延迟、大容量。现有的GPS及北斗系统，4G无线网络传输都无法达到要求。在位置定位上，对于高速移动的汽车，单纯依靠卫星定位，精确度低，这就要求智能网联汽车的定位主要依靠车载设备，而车载设备需要在智慧公路全程构建大规模无线网络。这样车载设备信息能够通过无线网络实时分享，结合卫星数据，给出精确定位。由于智慧公路上，汽车终端数量大，依靠4G网络，容量不够。这里有两个方案，一是依靠5G网络的普及，5G网络具有高速、低延迟、大容量的特点，非常适合构建智慧通路网络系统;二是将WIFI网络整体覆盖到智慧公路上，在道路级其周边部署大量成本较低的、集成多种传感器的无线信标，结合车载设备，对自动驾驶车辆进行精确定位。

2.2  车辆防碰撞系统

传统的防碰撞系统，采用的是超声波传感器，如沃尔沃自动刹车系统。特点是稳定性好，准确度高。但是超声波传感器传播路径为直线传播，无法应对复杂的驾驶情况尤其是突发情况，自动驾驶技术，需要在车辆上增加视频采集终端，采用广角高清晰高灵敏摄像头，遍布车身四周，做到无死角，实时将车身周围环境采集下来，结合测距传感器的数据，根据自动驾驶的算法，采取提前规避措施。

2.3  智慧公路全程监控系统

在智慧公路上，要使用具有物联网芯片的高清视频监控摄像头，替换现有的普通摄像头，密度由现在的2公里一个摄像头，缩小为200m，设置100m一个摄像头。采用的嵌入式芯片可以是ESP8266这种低成本的物联网通讯芯片。数据经由无线网络上传到云端，经由中央计算机处理，在分发到行驶中的自动驾驶车辆上，以对整体路况有一个预判。

2.4  车辆行驶数据监控

车载传感器，要对车辆行驶数据进行采集，如行车速度、水温、油温、汽油含量等。行车状态对于车辆是否正常行驶有一个准确的判断，遇到突发故障的车辆，自动驾驶系统应可以及时处置。

3  构建人、车、路、环境一体的智慧网络

利用移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念，建设一个覆盖“人、车、路、环境”的智慧高速公路网。所有的个体作为一个点，通过5G网络与中央计算机和数据库连接。车载终端的传感器数据、智慧公路监控系统的传感器数据，最终经由一个算法，给出最合理的驾驶指令。车载终端计算机可以使用嵌入式芯片，如arduino等计算机芯片，体积小，运算数度快，可以集成物联网通讯模块，可以连接各项传感器。

4  结束语

随着人们对智能化出行方式有着更高的要求，自动驾驶技术也不断的成熟，自动驾驶车辆五年之内就会走入我们的生活。国家高度重视新时代汽车产业升级，力争实现对老牌汽车强国的弯道超车，服务于自动驾驶技术的智慧公路的改造，是今后交通运输行业基础设施建设的重要一环，也是新基建的重要组成。完善智慧公路数据采集系统，可以有效的实现自动驾驶技术所需的关键数据，帮助自动驾驶汽车更好、更安全的行驶，实现人、车、路、环境和谐一体，对于安全出行、绿色出行、智能出行有着十分重要的意义。

参考文献：

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作者简介：

王思宇（1989—）女，辽宁省沈阳市人，沈阳市公路规划设计院有限公司工程师，研究方向为道路与桥梁工程。