車行高速上，可實現對車牌號，車速，車距，以及車輛運動軌跡、駕駛行為等多種信息的全時、全域、全天候跟蹤。6月15日上午，在2023世界交通運輸大會上，湖北交投集團發布“觸覺+視覺+聽覺”的全源全時全域全天候智慧高速創新成果，給出了智慧高速的解決方案，備受行業內外廣泛關注。
鄂州花湖機場是亞洲第一、世界第四的專業貨運機場，與武漢天河機場共同定位為“貨客雙樞紐”。而鄂州機場高速則是連接鄂州花湖機場的唯一高速通道，全長13公里，雙向六車道，始于鄂州花湖機場，連通漢鄂高速和武黃高速，服務于鄂州花湖機場與高速路網的公空聯運，貨物轉運高峰集中在夜間，且一年中有30—40天因惡劣天氣影響正常通行，具有全時通行時間需求長、物流集散速度要求快、緊急狀況下應急處置效率要求高等需求特點。
發布會上，湖北交投科技公司董事長張再武介紹，基于鄂州機場高速的通行特點，該公司在國內其他省份普遍基于視頻+雷達即“視覺+聽覺”感知方案的基礎上，聯合武漢理工大學姜德生院士團隊將光柵陣列傳感技術首次應用到高速公路道面上，形成業內真正意義上第一條具備全時、全域、全天候，“觸覺+視覺+聽覺”能力的多源感知智慧高速，在基礎上形成了5項重要的專利成果：
成果一?基于光柵光纖與雷達視頻的多源數據時空同步融合算法
為使光柵陣列傳感網絡的數據與卡口、雷達等數據實時融合，我們自主研發了多源數據時空同步融合算法。以分布式光柵光纖振動傳感數據的時空信息為基準，標定雷達視頻等感知數據的時空信息：
一是基于北斗授時，對振動傳感數據和路側感知數據中的時間信息進行校準和同步；二是在空間上采集高精度地圖，對公里樁定位系和絕對坐標建立矯正映射集，完成空間信息同步。
在時空同步的基礎上，進一步融合振動傳感數據和路側感知數據，從而精確獲取每臺車輛的多維信息數據集。將光纖光柵、車牌識別、激光雷達、毫米波雷達等多源感知數據進行有效融合，攻克了一系列技術難題，最終實現了200ms一幀的融合數據推送，形成可應用的“車路運行一張圖”。從而實現對車牌號，車速，車距，以及車輛運動軌跡、駕駛行為等多種信息的全時、全域、全天候跟蹤。算法的具體應用效果包括：
效果一：實現車輛軌跡的車道級全域跟蹤。通過多源數據融合感知算法對車輛識別并進行唯一標識綁定，持續跟蹤整個路段；
效果二：實現對突發事件和不良駕駛行為的預警和檢測。實時監測車輛軌跡及行駛速度，及時提出預警、為事故舉證提供依據，為高警及路政單位提供便利；
效果三：實現交通流量的預測和分析。根據多源數據分析得到高速公路流量數據，基于算法模型，預測擁堵事件情況、預計擁堵時間等運行態勢信息。
成果二?基于位置服務（LBS）推薦算法的伴隨式信息服務
基于“車路運行一張圖”的實時車道級車輛跟蹤結果，實現了基于位置服務推薦算法的伴隨式信息服務。實時監測車輛位置、駕駛行為及駕駛環境，對交通流量信息、交通事件信息、車輛信息、氣候環境狀態信息、路面結構狀態信息和第三方共享數據等多個維度的數據進行時間和空間的同步校準，根據目標車輛的時空位置，將信息通過情報板等針對性的觸達至車輛：
1.可變情報板內容“隨車而變”
動態顯示車輛駕駛及周邊環境信息，包括車速提醒、前方車距提醒、不良駕駛記錄提醒、個性化歡迎歡送等。
2.可變情報板內容“隨位置而變”
可動態顯示周邊環境、下游路況、行駛引導、前方微路況展示、收費車道提醒、互通路況提醒、航班信息提醒等。
除情報板外，該伴隨式信息服務還可支持多種方式的信息觸達，目前已接通的渠道包括 兩客一危車載終端、ETC智能OBU、百度導航APP、車路協同終端等。
成果三?一種首車領航的全天候通用車輛編隊通行的系統和架構
為解決花湖機場惡劣天氣的物流轉運問題，避免因為高速公路封閉導致貨物積壓，湖北交投科技公司基于光柵陣列傳感網絡的全天候感知能力，設計并開發了一種首車領航的全天候通用車輛編隊通行系統和架構。
在惡劣天氣下，領航車輛通過車載增強感知設施實時采集前方道路信息，并與實時獲取的云控平臺全域路況信息及全域車道級跟蹤信息進行特征融合，判斷車隊在行駛過程中是否出現了影響車隊編隊行駛的危險，并將高速公路的全域路況信息與危險信號及時發送給參與編隊的所有車輛，提醒車隊按照編隊行駛并規避危險。從而：
一是擴大惡劣天氣下的視覺感知范疇，向駕駛人員充分傳達當前路況信息和附近車輛信息，提高道路通行能力。
二是實時為車輛提供前后車輛的車速和間距等信息，對超速、低速、異常行駛軌跡車輛實時警報，保證編隊車輛的有序安全通行。
視頻演示了惡劣天氣下物流車輛的編隊通行場景：
出發前，物流企業車輛（如順豐，京東）通過手機APP在路側進行預約編隊；編隊車輛始終保持“前車引導，后車跟隨”的方式在高速上行駛。
成果四?基于高速公路通行車輛行為特征的畫像體系
聚合高速公路一體化平臺多渠道數據源，全域、全天候實時監測車輛，通過大數據平臺積累歷史數據，根據車輛的駕駛行為、通行頻次、出行規律等建立車輛的綜合畫像，從而識別車輛的潛在價值和潛在風險，為引流增收、安全管控提供數據支撐，并考慮可能的營銷及應用場景，實現業務價值提升，構建特色化的客戶服務體系：
（一）分析車輛特征。挖掘與分析車輛的行駛特征數據，多維度刻畫車輛畫像，包括車輛價值（通行費）、車輛活躍度（次數、頻率）、駕駛風格（穩健/危險/超速/慢速）、異常行為（軌跡異常車輛、超速、拋撒物、“兩客一?！睒俗R物遮擋、疲勞駕駛、逃費嫌疑）、服務區行為（出行頻率、服務區平均停留時長、費收貢獻額）等；
（二）實現精準服務。挖掘車輛的潛在價值，對目標群體進行精細劃分提供幫助，提高精細化運營的深度與精度。根據用戶價值推送服務區產品促銷、加油打折等活動。
（三）做到精準管控。為交通管控提供數據支持，對重點特征車輛進行監控，保證通行安全及保障重點車輛的通行。
成果五?高速公路車道級出行服務APP（產品）
基于全時全域全天候路網檢測數據，通過APP將路網信息共享給司乘，實現全方位車路動態實時信息交互，充分實現人車路的有效協同，保證交通安全、提高通行效率。通過APP提供的車道級出行服務，普通路段上，能夠實現：
1.司乘對道路突發事件的“即時觸達”，快速解高速公路交通態勢，及時合理的行程進行規劃；
2.為公眾提供“出行前”、“出行中”及“出行后”等不同階段的信息服務，及時提醒司乘不安全駕駛行為；
3.接入高速警察、路政入口，實現快速、精準地事故報警、道路報修。當行駛到智慧高速路段時，APP則可自動切換到車道級導航窗口，將道路的智能感知數據及時傳遞給普通車輛，使司機具備超視距感知功能，實現輔助駕駛。
APP能實時對現場設備采集的數據進行分析處理展示，當駕乘人員所駕駛的車輛與前方車輛距離過近時會進行語音報警與提示，底圖采用固化3+1車道，以圖片作為車道底圖，展示相關的車道信息、目的地距離等信息，會根據用戶的行駛方向，展示用戶即將到達的地點、剩余距離和所用時間。
據了解，這五項科技創新成果均在湖北交投集團投資建成的湖北省首條智慧高速——鄂州機場高速公路上得以實現。湖北交投集團在鄂州機場智慧高速公路上探索出的、具備湖北特色的、“觸覺+視覺+聽覺”的全源、全時、全域、全天候感知的智慧高速解決方案。光柵陣列傳感網絡使高速公路首次具備了全路段、不受光線和氣候影響的“觸覺”功能，為智慧高速賦予了新的感知能力。
在此基礎上，湖北交投科技公司研究多源數據融合、車輛特征畫像、伴隨式信息服務等算法，設計和開發了首車領航的惡劣天氣下車輛編隊行駛的架構體系，和出行服務預約通行APP，實現了獨有的、基于光柵陣列傳感網絡的智慧高速解決方案。下一步，湖北交投科技公司將擴大該方案的使用范圍，將其應用到京港澳湖北北段、當枝松等智慧高速項目上，為交通行業發展注入湖北交投科技的力量！
