高速公路智慧化建管养体系设计与实践9787114183140

第1章 高速公路智慧化发展与建管养智慧化需求

1.1 高速公路智慧化发展

1.2 高速公路建管养智慧化需求

1.3 小结

本章参考文献

第2章 高速公路建管养应急一体化体系设计

2.1 高速公路建管养应急一体化数智总体设计

2.2 高速公路建管养应急一体化信息化设计

2.3 高速公路建管养应急一体化系统组织设计

2.4 小结

本章参考文献

第3章 高速公路多元相关性大数据智慧存储系统设计

3.1 高速公路多元相关性大数据智慧存储系统总体架构

3.2 高速公路多元相关性大数据来源及组成

3.3 高速公路多元相关性分层主题数据库建设

3.4 高速公路多元相关性大数据技术体系

3.5 基于高速公路多元相关性大数据的商业智能（BI）应用

3.6 基于Hadoop的多元相关性大数据存*台

3.7 小结

本章参考文献

第4章 高速公路智慧化建设体系设计与应用

4.1 高速公路智慧化建设需求分析

4.2 高速公路智慧化建设BIM体系与方案

4.3 高速公路智慧化建设BI*台构建

4.4 高速公路智慧化建设技术体系

4.5 高速公路智慧化建设系统设计

4.6 应用案例

4.7 小结

本章参考文献

第5章 高速公路智慧化管理体系设计与应用

5.1 高速公路智慧化管理需求分析

5.2 高速公路智慧化管理业务体系

5.3 高速公路智慧化管理技术体系

5.4 高速公路智慧化管理系统架构及设计

5.5 应用案例

5.6 小结

本章参考文献

第6章 高速公路智慧化养护体系设计与应用

6.1 高速公路智慧化养护需求分析

6.2 高速公路智慧化养护业务体系

6.3 高速公路智慧化养护技术体系

6.4 高速公路智慧化养护系统设计

6.5 应用案例

6.6 小结

本章参考文献

第7章 高速公路智慧化应急体系设计与应用

7.1 高速公路智慧化应急需求分析

7.2 高速公路智慧化应急救援业务体系

7.3 高速公路智慧化应急救援技术体系

7.4 高速公路智慧化应急救援系统设计

7.5 支撑工具

7.6 应用案例

7.7 小结

本章参考文献

专业外文释义

第1章

高速公路智慧化发展与建管养智慧化需求

为更好地落实交通强国战略，实现高速公路传统基础设施系统升级迭代以及在高速公路交通管理、养护等方面的突破创新，以达到全面优化和提升高速公路交通系统运行效率的目标，集成应用大数据、人工智能、云计算、互联网、第五代移动通信技术（5G）、建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）+地理信息系统（Geographic Information System，GIS）等新兴技术的智慧高速公路建设、管理、养护已成为当下关注的重点。开展智慧化高速公路的现状及发展趋势分析，有助于全面了解高速公路建设、管理、养护的数字化转型趋势，掌握智慧高速公路建设方向。本章首先分析智慧化高速公路的发展现状、发展趋势，进一步对高速公路的智慧化需求进行总体解读。

1.1高速公路智慧化发展

1.1.1国外高速公路智慧化发展现状

欧美与“智慧高速公路”相类似的是“智慧公路”建设，其“智慧公路”建设的理念是以“主动化交通和需求管理（Active Traffic and Demand Management,ATDM）”为基础，依托新技术提升交通管控的科学性、拓展智慧出行服务。欧美国家自20年前起，实施高速公路“主动化交通和需求管理”，取得了良好的效果。如今的“智慧公路”建设有两个突出特点：一是依托新技术，提升感知能力，进而提高“主动化交通和需求管理”管控决策的科学性和有效性；二是拓展智慧化的出行服务。

欧洲是“主动化交通和需求管理”的发源地，英国与德国更是典型的代表。2004年时，英国为应对目益严重的交通拥堵与交通事故开始实施“主动化交通和需求管理”策略。初期效果显著，相关实施路段交通事故下降18%，交通流量提升3%，最为突出的是二次事故下降40%-50%。欧洲的经验得到世界各国的认可，并且通过培训、考察等方式推广到其他国家。但是由于交通的动态差异属性，当“主动化交通和需求管理”策略推广到更广泛道路环境、交通场景时，还存在交通感知能力不足、车-路协同能力有待提升等问题。针对上述问题，欧洲“智慧公路”策略重点在两方面进行了改进，一是提升交通运行状态的获取能力和要求；二是对“主动化交通和需求管理”原有关键管控策略进行反思和精细化改进。具体实施的措施包括运用大数据技术、边缘计算技术、区块链技术、人工智能技术、物联网技术等，拓展数据源获取能力，提升数据分析能力，提升预警与自动化决策能力，提升动态管控策略的信息发布能力，建立全链路的出行服务体系等。

2005年美国联邦公路局组织技术人员到欧洲考察，将“主动化交通和需求管理”策略引入国内试点、推广，同时对“主动化交通和需求管理”进行了系统性的研究，提出了“智慧交通管理”的理念，并且将目标定位为“最大限度地延缓、消除交通拥堵、事故及影响”。强调在新的技术体系下，管理者可以预见问题，并预先采取行动，而不是等待交通状况发生变化后再采取行动。

同时，为强化高速公路运行安全，美国持续开展基于5.9GHz短程无线通信技术的车联网产品研究，尤其是恶劣环境条件下的大型载重货物运输车辆防碰撞应用。重点推进专用无线通信带宽设置、路侧单元（Road Side Unit,RSU）及车载单元（On BoardUnit，OBU)设备、超视距感知协同等技术研究，当前开展车联网设备部署应用的州已超过50%，并在相关高速公路开展智能网联汽车测试。作为高速公路车联网重点试点项目之一，怀俄明州交通局针对1-80州际高速公路重型货车流量大、冬季暴雪大风碰撞事故高发等问题，开展车-车交互、车-地通信部署，提供行进时前方碰撞警告、道路运行态势感知、事故区域警告、天气影响分析、险情通知5项功能应用，当前已完成400辆高频货车（包括150辆高频重型运营货车、100辆交通局车队、150辆扫雪车及巡逻车）以及75个路侧节点布设。

……

目前，高速公路交通工程设施建设过程中信息化建设标准缺失、管养信息化科学化程度低，无法适应“互联网+交通”及智慧化发展需求等问题，开展“互联网+高速公路”智慧化建设养护管理体系研究，通过进行智慧化“建管养”需求分析和标准研究，发展多元化数据存储方法，建设高速公路灾害预警和应急救援平台、智慧化管养服务平台，从而有效提升“互联网+高速公路”智慧化建设、养护、管理、应急水平，最终推动“互联网+高速公路”相关产业聚集发展至关重要。本书共分6章，包括高速公路建设养护管理智慧化需求、高速公路建管养应急一体化体系设计、高速公路智慧化建设体系设计与应用、高速公路智慧化养护体系设计与应用、高速公路智慧化管理体系设计与应用以及高速公路智慧化应急体系设计与应用。