“云-管-端”体系与智慧通信站

——智慧高速最佳解决方案

【智慧高速的现状】

什么是智慧高速？

在撤销省界主线收费站和高速公路全国联网收费的大背景下，“智慧高速”这个词在交通领域炙手可热，然而，什么是智慧高速，如何建设智慧高速，业界并无统一的认识和标准。

利通科技作为新一代国家交通控制网和智慧公路试点工程（广东）的主要承担单位，经过多年的研究与酝酿，创造性的提出了广东解决方案。

【数字化引领转型升级】

转型升级，先转观念。

高速公路智慧化，传统的做法是对机电三大系统的赋能，在收费、监控、通信系统上不断叠加新的信息化系统。过去20年这些系统极大的提高了高速公路管理和服务效率。但是随着叠加的系统越来越多，“信息孤岛”和资源重复等问题越来越严重，“叠罗汉”式的信息化建设边际效益越来越低，甚至成为了智慧化发展的掣肘。

现在，社会信息化水平持续提高、核心技术不断创新突破、通信网络等信息基础设施全面提升，以“宽带中国”、大数据、人工智能为代表的数字技术改变了企业的业务模式，并创造了新的经济模式——数字经济。滴滴、美团、ETC助手引领了各自行业的数字化转型。

在高速公路领域，新技术的应用不断深化、用户对出行服务需求不断增多、传统产品与解决方案的替代品不断涌现，亟需一个新的管理、服务和业务体系与之匹配。因此，要建设智慧高速仅靠传统信息化来提高工作效率是不够的，高速公路的业务模式和经营方式也必须进行数字化转型。

【云管端——智慧高速终极解决方案】

高速“云”：数据中心

高速云，就是高速公路的数据中心，是高速公路的“大脑”。

数据中心集中汇聚全量的交通信息和外部信息，进行顶层感知：对所有交通要素进行监控，对收集的各类信息进行分析和判断和预测，进而做出决策，对高速公路各要素和资源进行调配，支撑整个高速体系的智慧运行。

现在的云存储、云管理、云计算等数据处理技术已然非常成熟，建设高速公路路网数据中心已是行业共识。

高速“管”：通信系统

低时延、大带宽、高可靠的通信网络是全面感知、车路协同、自动驾驶等智慧高速应用的基本支撑。

智慧高速通信系统有两张通信网：第一个是有线和无线混合组成的信息交换网络，实现数据中心和“端”的信息传递。第二个是车路协同网络，实现V2V、V2X的控制信息的交换，是以车辆为核心的低延时、短距离、标准化的自组无线通信网络，如美国DSRC（802.11p）和中国的LTE-V。

随着光纤通信、5G技术、LTE-V标准的不断发展，高速公路的通信系统将不断完善，目前部分省的高速公路也在进行高速通信网络的设计和建设。

高速“端”：智慧通信站

云和管的相关技术已经比较成熟，解决方案也是明确的，相较之下智慧高速的“端”的解决方案在业内并无共识。

利通科技根据信息与交通应用相结合的要求，通过数年的积累沉淀和研究开发，提出了高速“端”级的解决方案：智慧通信站。

【智慧通信站详解】

基础设施数字化的解决方案

交通工程的三个基础要素为：人、车、路。

实现高速公路智慧化，就是实现人、车、路的智慧化。人通过使用智能终端、学习交通法规等方式已经实现智慧化；特斯拉、苹果、华为等汽车和科技巨头正在通过研发自动驾驶、车联网等技术推动车辆的智慧化。然而，路的智慧化工作却困难重重、参与者寥寥，缺少路的数字化支撑，智慧高速无从谈起。

智慧通信站，不仅是高速“端”的最佳解决方案，也是基础设施数字化的最优解决方案。

三个功能

一是设备与网络集群功能，是感知信息接入平台。智慧通信站设有丰富的、统一的接口：一方面，可以与车路协同RSU设备、环境感知设备、视频监控设备、交通流检测设备、定位辅助设备、能源等高速公路上所应用的设备接入，即插即用。另一方面，可以与5G移动基站的MEC连接，获取5G移动终端的设备信息、状态信息和位置信息。

二是信息的采集与发布功能，是“人-车-路”的信息交互与协同平台。智慧通信站收集汇聚各类设备的状态信息、反馈信息、物理信息等各类数据，通过高速“管”上传至数据中心；数据中心的控制信息、服务信息、预警信息等各类信息通过智慧通信站下达到各种设备。

三是边缘计算功能。主动安全、信息广播、车路协同、自动驾驶决策等应用有低时延、小范围的刚性需求，数据中心由于物理局限对此鞭长莫及。智慧通信站通过内嵌算法，整合道路、设备信息后进行边缘计算，提供局部区域的动态感知和即时反馈能力，能完美解决这一需求。

【云管端架构的四级计算模型】

在云-管-端体系结构下，高速公路的智慧化实际上是由四类计算支撑：

中心计算模型：对路网整体信息进行宏观分析、监控、管理和预测，执行全域交通调度与智慧。

智慧通信站计算模型：对用户提供车道级的控制指令，实现局部区域的交通智能控制，支撑本地化交通决策。

路测计算模型：即设备为了实现自身功能和提供服务而进行的边缘计算。

车载计算模型：车辆智能控制系统根据车辆外部信息（由智能通信站提供），通过自身算法而实现辅助驾驶、车路协同等各类应用。

智慧高速已经迎来了新时代。新需求、新技术、新应用已经出现，这需要我们管理有新思维，服务有新理念，业务有新模式，才能满足人民对美好交通的需求。未来，利通科技将携手行业合作伙伴，共创智慧交通美好生态。在政府、企业和智能交通从业者的共同努力下，高速公路的智慧化必将到来！