解決方案


TARCO智慧公路運營(yíng)監測解決方案

Smart Highway Operation Monitoring Solution



OVERVIEW

行業(yè)背景

目前我國數字交通建設正迎來(lái)關(guān)鍵發(fā)展期,“新基建”正助推智慧交通駛入“快車(chē)道”。智慧公路就是借助云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術(shù),使公路具備可知、可測、可控、可決策的能力,實(shí)現路網(wǎng)運行更安全有效、公眾出行更便捷舒適、交通管理更科學(xué)智能、公路運營(yíng)更綠色經(jīng)濟。

2018年2月,交通運輸部正式在北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東等9省市開(kāi)展了新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)工程建設,在國家層面拉開(kāi)了智慧公路建設的序幕。

近兩年,有關(guān)加快推進(jìn)數字化和新基建的政策文件密集出臺,黨中央、國務(wù)院印發(fā)的《交通強國建設綱要》《國家綜合立體交通網(wǎng)規劃綱要》以及交通運輸部印發(fā)的《數字交通“十四五”發(fā)展規劃》、《交通運輸領(lǐng)域新型基礎設施建設行動(dòng)方案(2021-2025年)》、《公路“十四五”發(fā)展規劃》等,都把數字化、信息化和智慧交通作為重要的發(fā)展方向,明確了交通運輸領(lǐng)域新型基礎設施建設的主要內容,提出打造包括智慧高速在內融合高效的智慧交通設施,深化不停車(chē)收費、車(chē)路協(xié)同、狀態(tài)感知等智慧公路技術(shù)應用。

目前全國二十多個(gè)省市開(kāi)展了智慧公路的建設,部分省份編制了智慧公路建設指南。

行業(yè)痛點(diǎn)

隨著(zhù)高速公路里程快速發(fā)展,傳統監測手段的局限性開(kāi)始暴露:      

人工道路巡檢效率低,發(fā)現問(wèn)題晚,無(wú)法及時(shí)遭害預警;

視頻安防監控只能進(jìn)行局部的周界安防,監控范圍窄,建設成本高;

車(chē)輛通信網(wǎng)絡(luò )協(xié)同依賴(lài)車(chē)輛網(wǎng)絡(luò )信息,對基建要求較高,道路健康信息無(wú)法協(xié)同。

安全威脅:

滿(mǎn)足運營(yíng)方的訴求

分布式光纖傳感器具有長(cháng)距離、無(wú)盲區、抗電磁干擾、耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)勢,是傳統電學(xué)傳感器的重要補充,能夠實(shí)現無(wú)無(wú)盲點(diǎn)的全光纖應變、振動(dòng)、溫度監測,對智慧高速系統建設具有重大意義。

高速基礎設施健康監測

?高速周界入侵監測

?車(chē)路協(xié)同感知



術(shù)方案

TECHNICAL PROPOSAL

入侵管控

利用預先鋪設的光纜作為傳感器,通過(guò)事件所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)信號進(jìn)行數據采集并建模,對人、動(dòng)物等非法入侵行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監測預警,對車(chē)載物掉落、落石等危險事件進(jìn)行監測報警,來(lái)實(shí)現整條道路入侵的安全管控。

車(chē)流密度與擁堵識別系統

利用分布式多維智能感知技術(shù)的長(cháng)距離特性,每一輛車(chē)就是一個(gè)信號流,通過(guò)監測此信號在整條路網(wǎng)上面的變化特征,可以實(shí)現車(chē)流密度監測,進(jìn)而實(shí)現擁堵、事故等預警。

全域車(chē)輛定位與行駛軌跡

全域車(chē)流密度與擁堵識別

危險駕駛行為識別

交通事故識別

……

基建設施結構健康監測系統

依托分布式光纖傳感技術(shù)實(shí)現基建設施的全面感知,基于振動(dòng)與應變信息,實(shí)時(shí)測量基建設施的狀態(tài),定位異常事件發(fā)生地點(diǎn),并識別潛在隱患,從而有效評估威脅等級,有力保證道路、邊坡、隧道、橋梁的安全運行。

動(dòng)態(tài)稱(chēng)重監測系統

低速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統:    車(chē)輛運行的速度小于15km/h,較多的應用在收費結算中,精度可達1%~2%;

中速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統:  允許車(chē)輛通過(guò)速度為 50km/h以下,一般應用在對超限超載車(chē)輛監督管制的預檢處理中,精度可以達2%~10%;

高速動(dòng)態(tài)稱(chēng)重系統:  允許車(chē)輛通過(guò)的速度為16km/h~129km/h,但是該類(lèi)稱(chēng)重系統的精度在15%~20%之間。


全域感知路網(wǎng)

智能化最重要的第一步驟是對被測對象編碼并獲取全域的車(chē)輛和道路信息。

橫向以車(chē)道寬度,縱向以3-5米分割為一個(gè)單元編碼,確保實(shí)現車(chē)道級精度;

全域布設大容量光柵陣列傳感網(wǎng)絡(luò ),確保每個(gè)編碼單元都有傳感器可實(shí)時(shí)獲取相關(guān)信息并上傳到數據平臺;

以10km六車(chē)道公路為例,約有2萬(wàn)多個(gè)編碼單元。



產(chǎn)品選型

PRODUCT AND SELECTION


監測主機

TARCO 智慧公路運營(yíng)監測系統以自身專(zhuān)利產(chǎn)品——分布式光纖聲波監測分析儀(tDAS)作為核心設備,該設備已通過(guò)國家安全防范產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心檢測認證。tDAS 是基于光纖瑞利散射原理和相位敏感型光時(shí)域反射儀技術(shù)的分布式光纖聲波/振動(dòng)傳感系統,沿傳感光纖連續地、持續地、實(shí)時(shí)地監控直接作用于光纖或間接傳遞給光纖的各種擾動(dòng),獲取外界擾動(dòng)信號的相位、幅值等信息。

公司已獲得該系統相關(guān)的主要授權發(fā)明專(zhuān)利:

基于波分復用技術(shù)的分布式光纖振動(dòng)傳感系統   ZL 201210470619.X

時(shí)分復用的分布式光纖振動(dòng)傳感器   ZL 201210537972.5

基于差分脈沖序列的分布式光纖振動(dòng)傳感系統    ZL 201410198386.1

基于隨機采樣的高頻振動(dòng)分布式光纖傳感系統   ZL 201611035388.4

技術(shù)參數


(此產(chǎn)品系列均適用于解決方案,用戶(hù)可根據實(shí)際技術(shù)參數需求選取適合的型號,兼顧產(chǎn)品性能與成本)

系統軟件

TARCO 智慧公路運營(yíng)監測系統軟件可24小時(shí)監測目標對象情況,同時(shí)實(shí)時(shí)對異常情況進(jìn)行識別與報警,平臺可實(shí)現60s(復雜事件3min內)做出報警信息判斷。系統平臺可直觀(guān)展示公路、橋隧數據到監控地圖首頁(yè),出現預警時(shí)實(shí)時(shí)閃爍 告警通知監控人員進(jìn)行應對處理;對歷史告警數據可以查詢(xún)回溯告警記錄和告警事件處理過(guò)程,并對歷史告警數據進(jìn)行直觀(guān)的多樣化圖表分析,每月輸出統計分析報告,協(xié)助用戶(hù)管理與決策。

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