电气化公路作为一种创新的交通基础设施,正逐渐成为未来交通的重要发展方向。本文以我国“疆煤外运”为背景,深入探讨了电气化公路运输全景管控运营平台的建设方案。
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什么是电气化公路?
电气化公路是一种创新的交通基础设施,它利用电磁感应原理或物理连接的方式,在车辆行驶过程中为电动车辆提供电力,实现车辆的无线充电或持续供电。
电气化公路的概念最早由德国西门子公司提出,并在瑞典、德国等地进行了试点项目。例如,瑞典斯德哥尔摩和哥德堡之间的电气化公路项目,以及德国A5联邦公路的电气化改造项目。
近年来,我国也开始关注电气化公路的发展。例如,新疆地区计划建设一条长约1800公里的电气化公路,以新能源电力代替化石能源,加速“疆煤外运”,助力新疆经济社会高质量发展。
今天小兵就以我国“疆煤外运”为背景与大家分享一下电气化公路运输全景管控平台应该如何建设。
平台概述
电气化公路AI全景管控运营平台,一个集成了车路智控体系 、通道物流体系、能源管控体系、贸易链条体系、数智金融服务体系、业务链监管体系以及科技服务体系的先进数智平台,通过物联网(IoT)、大数据、云计算和人工智能(AI)技术,重塑贸易、物流、能源、交通和金融五大场景,旨在电气化公路场景下实现车辆实时监控、调度和管理,提高效率,降低成本,减少环境影响,推动各行业的可持续发展。
建设目标
1.提高运输效率:通过智能调度和路线优化,减少运输时间和成本。
2.保障交通安全:通过实时监控和预警系统,预防和减少交通事故。
3.促进新能源利用:支持电动和混合动力车辆,推动新能源在交通领域的应用。
4.减少环境污染:降低温室气体和污染物排放,为环境保护做出贡献。
5.推动产业创新:激发新的商业模式和服务,促进相关产业的发展。
6.支持政策实施:帮助政府和企业实现能源和环境政策目标。
建设思路
1.全息感知:道路状态实时感知、实时通信及预警,还原现实路网交通流,掌握路网运行规律、路网复杂关系。
全息感知功能通过采集交通运行数据、基础设施状态数据、环境数据、设备运行数据等,达到车-路-弓-网-电信息的实时感知和信息交互。
实现对电气化公路全要素的实时、动态感知,为后续管控提供精准数据支持,充分实现电气化公路AI全景管控运营平台高效协同,保障交通安全,提高通行效率。
2.全景管控:基于AI人工智能及物联网技术,将不同来源的感知信息进行融合,实现车-路-弓-网-电信息的实时感知和信息交互。通过数据采集设备,获取现场生产情况数据,经多源数据融合后在数智化管控平台上集中展示分析,最终通过PC客户端和手机App两种方式可以登录全景洞悉式数智化管控平台。
全景管控功能以全要素、全周期数字化为基础,打造高精度三维仿真 的数字孪生高速公路,实时诊断路网状态,三维实体可视化渲染动态车辆和道路,从地面延伸到空中,实现对高速公路建管养运全过程的“可知、可测、可控”,支持复杂交通流动态管理。通过采集交通事件数据、设备监测数据、资源调配数据,实现对路面运行状态的全量展示。做到“一张图、底数清、情况明”。
通过数据采集设备,获取现场生产情况数据,经多源数据融合后在数智化管控平台上集中展示分析,最终通过PC客户端和手机App两种方式可以登录全景洞悉式数智化管控平
3.智能决策:根据平台发送的警示信息和视频AI智能业务分析,利用路网全要素数字化信息和方案推演仿真模拟,分析问题根本原因并提出解决方案。通过智能决策,深入分析交通数据,解析路面上车辆的数量、类型、速度和行驶方向,分析车流量;基于AI优化算法实现交通流量预测、动态车辆调度、能耗管理,使得车辆可以根据运行状态和路线实时调整路径与供电点;智能决策功能利用大数据分析和人工智能模型,对交通数据进行深入分析,为管理者提供科学的决策支持。
通过智能决策,深入分析交通数据,解析路面上车辆的数量、类型、速度和行驶方向,分析车流量
基于AI优化算法实现交通流量预测、动态车辆调度、能耗管理,使得车辆可以根据运行状态和路线实时调整路径与供电点
智能决策功能利用大数据分析和人工智能模型,对交通数据进行深入分析,为管理者提供科学的决策支持
4. 自主运营:在特定环境下,根据自身知识和环境信息,自主地执行动作、做出决策,并完成预设监管任务或目标,提高公路运营的效率和可靠性。自主运营功能基于多维度数据源,通过算法模型和管控模型进行数据分析和决策支持,智能输出管控策略。
智能监测与管理设备,运维人员能够“一键智控”式地对设备进行操作和管理
对电气化公路的能源供应进行智能管理,根据交通流量、车辆需求等因素,合理调配电能
能够根据车辆的实时位置、运输任务、电量情况等,自动规划最优行驶路线,提高运输效率
为运输企业和司机提供便捷的用户服务,如车辆充电预约、路况信息查询、运输任务分配等
平台整体功能架构思路
电气化公路AI全景管控运营平台通过整合内外部数据信息、集成各方专业系统、贯通各类渠道场景,为上下游企业和金融机构搭建了一个以产业链为依托、以供需对接为目的的数字化服务平台。旨在建设“5+2体系”数智化平台:让贸易“聚起来”、物流“运起来”、能源“用起来”、交通“跑起来”、金融“链起来”、监管“控起来”、科技“活起来” 。
车路智控体系:利用先进的无线通信和新一代互联网及AI技术,实现车辆与车辆、车辆与道路基础设施之间的额信息交互与共享,从而优化交通资源利用、提高道路安全性、缓解交通拥堵,并形成安全、高效和环保的道路交通系统。
通道物流体系:通过构建完善的物流网络,打破低于限制,促进了资源要素的自由流动和优化配置。这有助于缩小区域发展差距,实现区域经济的均衡发展。
能源管控体系:对能源的生产、转换、输配、储存、使用等全过程进行有效的监控和管理,以实现能源的高效利用和节能减排为目标。
贸易链条体系:以现代物流作为切入点,结合大宗贸易、供应链金融、大数据资源和信息产业,形成大宗物资供应链体系的“物贸融科一体化”模式。
数智金融服务体系:利用数字技术和智能算法,对金融服务进行全面优化和升级,实现金融服务的智能化、个性化和高效化。以数据为基础,以用户为中心,通过深度挖掘数据价值,为用户提供更加精准、便捷、安全的金融服务。
科技服务体系:通过全息感知、全景管控,智能决策和自主运营,融合多源数据与AI技术,实现交通流优化、设备智能运维和高效服务,助力智慧交通发展,提升通行能力与安全水平。
业务链监管体系:业务链监管体系以“云、网、边、端”协同架构为基础,通过多源数据融合与AI技术,实现对车端、路侧设备的实时监控、智能分析与协同控制。
平台核心功能1. 能源重卡车队管理
(1)车务管理:提供路径、围栏、定位、状态、考勤、绩效、车队长管理
(2)智能告警:结合不同用车场景提供相应的业务告警
(3)运输调度:智能调度派车,提高车辆利用率,减少人工成本以及时间浪费
(4)电量/油耗管理:精准电量油耗管控,降本增效,助力效益提升
2. 路网流量管控
(1)全息感知:融合路侧雷达、视频、传感器等多种网联感知设备,通过图形化界面展示设备点位,方便查看各设备参数。同时,动态展示实时监控画面、设备状态及数据应用情况,确保数据的完整性和准确性。
(2)即时监测:采用多源数据融合技术,提升雷达和视频数据的准确性,减少数据缺失和误差。实时判断交通流的拥堵状态,动态展示交通流状态、交通事故、道路施工、重点车辆跟踪及重要节点态势等信息。
(3)态势推演:基于实时交通流动态数据,利用先进的交通流模型和AI算法,预测未来1-2小时内分钟级交通流变化情况。结合三维仿真模型进行动态化、直观化展示,帮助管理者提前制定应对策略。
(4)主动管控:实时展示当前管控路段的运行状态、信息发布内容及管控效果评价等信息。软件内置多种管控策略,包括车道主动管控、匝道管控、分级限速、施工管理等,方便管理者根据实时态势选择最优管控方式。
3. 设备运维管理
(1)通过连接车端与路侧设备,电气化公路AI全景管控运营平台实现数据采集、监控与分析,支持设备自动化操作、故障预警与诊断。
(2)系统利用多源数据融合与智能算法,精准定位设备状态,提供预防性维护建议。
(3)平台支持设备全生命周期管理,优化维护计划,降低运维成本。
(4)通过数据加密与访问控制,保障信息安全,提升设备运行效率和管理智能化水平。
4. 司机端
司机端集成大数据与AI技术,提供实时路况感知、智能导航及预警服务。通过车端与路侧设备连接,系统可实时监测交通事件并主动预警,精准识别车速、限速、危险路段等信息。
5. 全景可视化AI智能管控
路网监控
电网监控
通道物流网络监控
平台价值与意义
1、实时监控和反馈:数智化管控使得项目团队能够实时监控工程进度、资源使用情况和质量指标。
2、降低成本:数智化管控有助于更有效地使用资源,减少浪费,提高效率,从而降低项目成本。
3、促进清洁能源利用:平台通过优化新能源电力资源的使用,推动清洁能源的利用,有助于实现“双碳”目标。
4、加强沟通和协作和信息共享:减少信息滞后和误解,提高团队的整体效能:数智化管控工具提供了更好的团队协作平台,促进项目团队之间的沟通。
5、减少环境污染:电气化公路运输系统可以减少温室气体排放和大气污染物的排放,对于改善环境质量、应对气候变化具有积极作用。
6、提高运输效率:通过整合新能源电力资源,优化“疆煤外运”的物流运输,平台能够显著提高运输效率。这不仅有助于满足日益增长的煤炭运输需求,还能提升整体物流效率。
7、降低运输成本:电气化公路车辆使用电能作为动力源,减少对化石燃料依赖,降低尾气排放和环境污染,从而降低运输成本。
本文来自微信公众号:物流小兵说,作者:物流小兵说