方案概述
为响应交通强国战略与低空经济发展要求,本方案创新构建“高速公路+低空智能系统”协同体系,旨在打造“立体感知、快速响应、全程服务、高效物流”的新一代智慧高速公路。通过整合路侧智能设施、低空无人机网络、路政车辆与云控平台,形成“路-空-云”一体化的全路段、全天候、全要素运营管理与服务新范式,全面提升高速公路安全水平、通行效率与应急保障能力。
核心设计理念:路空协同
本方案突破传统公路管理的地面限制,将低空空域资源与智能化装备深度融入高速公路的“建、管、养、运、服”全链条,实现:
感知维度立体化:从路面监控扩展至路域环境三维全景感知。
应急响应敏捷化:利用空中通道突破拥堵与地形障碍,实现“分钟级”响应与处置。
路网管控协同化:基于全域实时数据,实现动态车道管理、匝道协同控制与路径级诱导。
物流服务纵深化:探索利用高速公路路侧及服务区资源,构建“干线运输+低空配送”的复合物流网络。
技术架构:“1+3+N”路空融合体系
一个智慧云控大脑:高速公路省级/路段级智慧云控平台,作为数据融合、仿真推演与协同指挥的决策中枢。
三类智能执行终端:
路侧智能感知与通信单元:部署于关键路段(如桥梁、隧道、枢纽、长陡坡),集成毫米波雷达、高清摄像机、气象传感器、RSU(路侧单元),并与无人机智能机巢一体化设计,实现自动放飞、回收、充电。
低空多功能无人机集群:包含巡检型(长航时,搭载高清、红外、激光雷达)、应急型(高机动,搭载喊话、抛投、照明模块)、物流型(中载重,具备定点投送能力)。
地面智能移动终端:包括路政巡逻车(集成车载无人机、路况快速采集设备)、应急清障车、以及可能的未来自动驾驶货运车队。
N个泛在数据源:包括自有终端数据、车载OBU数据、第三方地图与气象数据等。
各单元通过5G/5G-A与C-V2X融合网络与高精度北斗定位,与云控大脑实时交互,形成“感-传-智-策-行”闭环。
核心功能模块
1. 全路段立体化智能巡检与养护
日常自动化巡检:无人机按预设航线对路基、路面、边坡、桥梁、隧道进行高频次巡查,AI自动识别路面病害(裂缝、坑槽)、边坡异常、交安设施损坏。
桥梁与隧道专项巡检:无人机搭载高清相机与激光雷达,获取桥梁底部、索塔、隧道洞壁的高清图像与三维点云,实现结构表观病害的数字化、精细化检测。
施工全程智慧监管:对养护施工区进行不间断空中监控,智能识别作业规范、交通组织隐患,并通过高空全景画面辅助远程调度。
2. 全天候应急指挥与快速处置
突发事件空中先行抵达:在交通事故、恶劣天气、地质灾害等事件发生时,就近无人机第一时间飞抵现场,实时回传全景高清画面,精准定位,评估事件等级与影响。
应急物资精准投送与生命救援:无人机可快速向事故现场投送急救包、灭火器、预警标志等物资;在人员受伤且地面救援受阻时,可进行初步生命探测与通讯中继。
空地协同交通疏导与事故勘察:无人机高空视角实时掌握拥堵态势,与路侧情报板、导航软件联动发布诱导信息。事故后,无人机快速完成现场全景建模与测绘,助力远程定责与快速清撤。
3. 智慧物流与路域服务延伸
服务区低空物流枢纽:在重点高速公路服务区布设低空智能快递柜与无人机起降点,实现电商包裹、应急商品、特色农产品在服务区的快速中转与提取,服务驾乘人员及周边乡镇。
重点物资快速通道保障:探索为医疗急救、高值生鲜、精密仪器等时效敏感货物,提供“高速干线运输+服务区无人机末端配送”的联程服务。
路况信息增值服务:为物流企业、车队提供基于空地融合感知的超视距、高精度路况预报与路径优化建议。
4. 协同化交通流智能管控
恶劣天气与突发事件下的主动管控:融合无人机观测数据,实现团雾、积水、冰雪路段更早发现、更精准预警、更动态的速度控制和车道管理。
大流量下的匝道协同与诱导:基于空中宏观交通流数据,优化匝道控制信号,并与导航平台协同,实施精准到路径级的车流诱导。
智慧走廊绿波通行:针对应急救援、重点物资运输车辆,利用无人机前导侦察与路侧设施联动,构建临时“绿色通道”。