電氣化公路作為一種創(chuàng)新的交通基礎(chǔ)設(shè)施，正逐漸成為未來交通的重要發(fā)展方向。本文以我國“疆煤外運(yùn)”為背景，深入探討了電氣化公路運(yùn)輸全景管控運(yùn)營平臺的建設(shè)方案。

一、什么是電氣化公路？

電氣化公路是一種創(chuàng)新的交通基礎(chǔ)設(shè)施，它利用電磁感應(yīng)原理或物理連接的方式，在車輛行駛過程中為電動車輛提供電力，實(shí)現(xiàn)車輛的無線充電或持續(xù)供電。

電氣化公路的概念最早由德國西門子公司提出，并在瑞典、德國等地進(jìn)行了試點(diǎn)項(xiàng)目。例如，瑞典斯德哥爾摩和哥德堡之間的電氣化公路項(xiàng)目，以及德國A5聯(lián)邦公路的電氣化改造項(xiàng)目。

近年來，我國也開始關(guān)注電氣化公路的發(fā)展。例如，新疆地區(qū)計劃建設(shè)一條長約1800公里的電氣化公路，以新能源電力代替化石能源，加速“疆煤外運(yùn)”，助力新疆經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展。

今天小兵就以我國“疆煤外運(yùn)”為背景與大家分享一下電氣化公路運(yùn)輸全景管控平臺應(yīng)該如何建設(shè)。

二、平臺概述

電氣化公路AI全景管控運(yùn)營平臺，一個集成了車路智控體系 、通道物流體系、能源管控體系、貿(mào)易鏈條體系、數(shù)智金融服務(wù)體系、業(yè)務(wù)鏈監(jiān)管體系以及科技服務(wù)體系的先進(jìn)數(shù)智平臺，通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能（AI）技術(shù)，重塑貿(mào)易、物流、能源、交通和金融五大場景，旨在電氣化公路場景下實(shí)現(xiàn)車輛實(shí)時監(jiān)控、調(diào)度和管理，提高效率，降低成本，減少環(huán)境影響，推動各行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

建設(shè)目標(biāo)

1.提高運(yùn)輸效率：通過智能調(diào)度和路線優(yōu)化，減少運(yùn)輸時間和成本。2.保障交通安全：通過實(shí)時監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)，預(yù)防和減少交通事故。3.促進(jìn)新能源利用：支持電動和混合動力車輛，推動新能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。4.減少環(huán)境污染：降低溫室氣體和污染物排放，為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。5.推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新：激發(fā)新的商業(yè)模式和服務(wù)，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。6.支持政策實(shí)施：幫助政府和企業(yè)實(shí)現(xiàn)能源和環(huán)境政策目標(biāo)。

建設(shè)思路

1.全息感知：道路狀態(tài)實(shí)時感知、實(shí)時通信及預(yù)警，還原現(xiàn)實(shí)路網(wǎng)交通流，掌握路網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律、路網(wǎng)復(fù)雜關(guān)系。

全息感知功能通過采集交通運(yùn)行數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等，達(dá)到車-路-弓-網(wǎng)-電信息的實(shí)時感知和信息交互。

實(shí)現(xiàn)對電氣化公路全要素的實(shí)時、動態(tài)感知，為后續(xù)管控提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持，充分實(shí)現(xiàn)電氣化公路AI全景管控運(yùn)營平臺高效協(xié)同，保障交通安全，提高通行效率。

2.全景管控：基于AI人工智能及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將不同來源的感知信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)車-路-弓-網(wǎng)-電信息的實(shí)時感知和信息交互。通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備，獲取現(xiàn)場生產(chǎn)情況數(shù)據(jù)，經(jīng)多源數(shù)據(jù)融合后在數(shù)智化管控平臺上集中展示分析，最終通過PC客戶端和手機(jī)App兩種方式可以登錄全景洞悉式數(shù)智化管控平臺。

全景管控功能以全要素、全周期數(shù)字化為基礎(chǔ)，打造高精度三維仿真 ? 的數(shù)字孿生高速公路，實(shí)時診斷路網(wǎng)狀態(tài)，三維實(shí)體可視化渲染動態(tài)車輛和道路，從地面延伸到空中，實(shí)現(xiàn)對高速公路建管養(yǎng)運(yùn)全過程的“可知、可測、可控”，支持復(fù)雜交通流動態(tài)管理。通過采集交通事件數(shù)據(jù)、設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、資源調(diào)配數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對路面運(yùn)行狀態(tài)的全量展示。做到“一張圖、底數(shù)清、情況明”。

通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備，獲取現(xiàn)場生產(chǎn)情況數(shù)據(jù)，經(jīng)多源數(shù)據(jù)融合后在數(shù)智化管控平臺上集中展示分析，最終通過PC客戶端和手機(jī)App兩種方式可以登錄全景洞悉式數(shù)智化管控平

3.智能決策：根據(jù)平臺發(fā)送的警示信息和視頻AI智能業(yè)務(wù)分析，利用路網(wǎng)全要素數(shù)字化信息和方案推演仿真模擬，分析問題根本原因并提出解決方案。通過智能決策，深入分析交通數(shù)據(jù)，解析路面上車輛的數(shù)量、類型、速度和行駛方向，分析車流量；基于AI優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)交通流量預(yù)測、動態(tài)車輛調(diào)度、能耗管理，使得車輛可以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)和路線實(shí)時調(diào)整路徑與供電點(diǎn)；智能決策功能利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能模型，對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，為管理者提供科學(xué)的決策支持。

通過智能決策，深入分析交通數(shù)據(jù)，解析路面上車輛的數(shù)量、類型、速度和行駛方向，分析車流量

基于AI優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)交通流量預(yù)測、動態(tài)車輛調(diào)度、能耗管理，使得車輛可以根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)和路線實(shí)時調(diào)整路徑與供電點(diǎn)

智能決策功能利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能模型，對交通數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，為管理者提供科學(xué)的決策支持

4.?自主運(yùn)營：在特定環(huán)境下，根據(jù)自身知識和環(huán)境信息，自主地執(zhí)行動作、做出決策，并完成預(yù)設(shè)監(jiān)管任務(wù)或目標(biāo)，提高公路運(yùn)營的效率和可靠性。自主運(yùn)營功能基于多維度數(shù)據(jù)源，通過算法模型和管控模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策支持，智能輸出管控策略。

• 智能監(jiān)測與管理設(shè)備，運(yùn)維人員能夠“一鍵智控”式地對設(shè)備進(jìn)行操作和管理
• 對電氣化公路的能源供應(yīng)進(jìn)行智能管理，根據(jù)交通流量、車輛需求等因素，合理調(diào)配電能
• 能夠根據(jù)車輛的實(shí)時位置、運(yùn)輸任務(wù)、電量情況等，自動規(guī)劃最優(yōu)行駛路線，提高運(yùn)輸效率
• 為運(yùn)輸企業(yè)和司機(jī)提供便捷的用戶服務(wù)，如車輛充電預(yù)約、路況信息查詢、運(yùn)輸任務(wù)分配等

平臺整體功能架構(gòu)思路

電氣化公路AI全景管控運(yùn)營平臺通過整合內(nèi)外部數(shù)據(jù)信息、集成各方專業(yè)系統(tǒng)、貫通各類渠道場景，為上下游企業(yè)和金融機(jī)構(gòu)搭建了一個以產(chǎn)業(yè)鏈為依托、以供需對接為目的的數(shù)字化服務(wù)平臺。旨在建設(shè)“5+2體系”數(shù)智化平臺：讓貿(mào)易“聚起來”、物流“運(yùn)起來”、能源“用起來”、交通“跑起來”、金融“鏈起來”、監(jiān)管“控起來”、科技“活起來” 。

• 車路智控體系：利用先進(jìn)的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)及AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與車輛、車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的額信息交互與共享，從而優(yōu)化交通資源利用、提高道路安全性、緩解交通擁堵，并形成安全、高效和環(huán)保的道路交通系統(tǒng)。
• 通道物流體系：通過構(gòu)建完善的物流網(wǎng)絡(luò)，打破低于限制，促進(jìn)了資源要素的自由流動和優(yōu)化配置。這有助于縮小區(qū)域發(fā)展差距，實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的均衡發(fā)展。
• 能源管控體系：對能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸配、儲存、使用等全過程進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理，以實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和節(jié)能減排為目標(biāo)。
• 貿(mào)易鏈條體系：以現(xiàn)代物流作為切入點(diǎn)，結(jié)合大宗貿(mào)易、供應(yīng)鏈金融、大數(shù)據(jù)資源和信息產(chǎn)業(yè)，形成大宗物資供應(yīng)鏈體系的“物貿(mào)融科一體化”模式。
• 數(shù)智金融服務(wù)體系：利用數(shù)字技術(shù)和智能算法，對金融服務(wù)進(jìn)行全面優(yōu)化和升級，實(shí)現(xiàn)金融服務(wù)的智能化、個性化和高效化。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以用戶為中心，通過深度挖掘數(shù)據(jù)價值，為用戶提供更加精準(zhǔn)、便捷、安全的金融服務(wù)。
• 科技服務(wù)體系：通過全息感知、全景管控，智能決策和自主運(yùn)營，融合多源數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交通流優(yōu)化、設(shè)備智能運(yùn)維和高效服務(wù)，助力智慧交通發(fā)展，提升通行能力與安全水平。
• 業(yè)務(wù)鏈監(jiān)管體系：業(yè)務(wù)鏈監(jiān)管體系以“云、網(wǎng)、邊、端”協(xié)同架構(gòu)為基礎(chǔ)，通過多源數(shù)據(jù)融合與AI技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對車端、路側(cè)設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控、智能分析與協(xié)同控制。

三、平臺核心功能

1、能源重卡車隊(duì)管理

（1）車務(wù)管理：提供路徑、圍欄、定位、狀態(tài)、考勤、績效、車隊(duì)長管理

（2）智能告警：結(jié)合不同用車場景提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)告警

（3）運(yùn)輸調(diào)度：智能調(diào)度派車，提高車輛利用率，減少人工成本以及時間浪費(fèi)

（4）電量/油耗管理：精準(zhǔn)電量油耗管控，降本增效，助力效益提升

2、路網(wǎng)流量管控

（1）全息感知：融合路側(cè)雷達(dá)、視頻、傳感器等多種網(wǎng)聯(lián)感知設(shè)備，通過圖形化界面展示設(shè)備點(diǎn)位，方便查看各設(shè)備參數(shù)。同時，動態(tài)展示實(shí)時監(jiān)控畫面、設(shè)備狀態(tài)及數(shù)據(jù)應(yīng)用情況，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

（2）即時監(jiān)測：采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，提升雷達(dá)和視頻數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減少數(shù)據(jù)缺失和誤差。實(shí)時判斷交通流的擁堵狀態(tài)，動態(tài)展示交通流狀態(tài)、交通事故、道路施工、重點(diǎn)車輛跟蹤及重要節(jié)點(diǎn)態(tài)勢等信息。

（3）態(tài)勢推演：基于實(shí)時交通流動態(tài)數(shù)據(jù)，利用先進(jìn)的交通流模型和AI算法，預(yù)測未來1-2小時內(nèi)分鐘級交通流變化情況。結(jié)合三維仿真模型進(jìn)行動態(tài)化、直觀化展示，幫助管理者提前制定應(yīng)對策略。

（4）主動管控：實(shí)時展示當(dāng)前管控路段的運(yùn)行狀態(tài)、信息發(fā)布內(nèi)容及管控效果評價等信息。軟件內(nèi)置多種管控策略，包括車道主動管控、匝道管控、分級限速、施工管理等，方便管理者根據(jù)實(shí)時態(tài)勢選擇最優(yōu)管控方式。

3、設(shè)備運(yùn)維管理

（1）通過連接車端與路側(cè)設(shè)備，電氣化公路AI全景管控運(yùn)營平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與分析，支持設(shè)備自動化操作、故障預(yù)警與診斷。

（2）系統(tǒng)利用多源數(shù)據(jù)融合與智能算法，精準(zhǔn)定位設(shè)備狀態(tài)，提供預(yù)防性維護(hù)建議。

（3）平臺支持設(shè)備全生命周期管理，優(yōu)化維護(hù)計劃，降低運(yùn)維成本。

（4）通過數(shù)據(jù)加密與訪問控制，保障信息安全，提升設(shè)備運(yùn)行效率和管理智能化水平。

4、司機(jī)端

司機(jī)端集成大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，提供實(shí)時路況感知、智能導(dǎo)航及預(yù)警服務(wù)。通過車端與路側(cè)設(shè)備連接，系統(tǒng)可實(shí)時監(jiān)測交通事件并主動預(yù)警，精準(zhǔn)識別車速、限速、危險路段等信息。

5、全景可視化AI智能管控

路網(wǎng)監(jiān)控

電網(wǎng)監(jiān)控

通道物流網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

四、平臺價值與意義

1、實(shí)時監(jiān)控和反饋：數(shù)智化管控使得項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r監(jiān)控工程進(jìn)度、資源使用情況和質(zhì)量指標(biāo)。

2、降低成本：數(shù)智化管控有助于更有效地使用資源，減少浪費(fèi)，提高效率，從而降低項(xiàng)目成本。

3、促進(jìn)清潔能源利用：平臺通過優(yōu)化新能源電力資源的使用，推動清潔能源的利用，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

4、加強(qiáng)溝通和協(xié)作和信息共享：減少信息滯后和誤解，提高團(tuán)隊(duì)的整體效能：數(shù)智化管控工具提供了更好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作平臺，促進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間的溝通。

5、減少環(huán)境污染：電氣化公路運(yùn)輸系統(tǒng)可以減少溫室氣體排放和大氣污染物的排放，對于改善環(huán)境質(zhì)量、應(yīng)對氣候變化具有積極作用。

6、提高運(yùn)輸效率：通過整合新能源電力資源，優(yōu)化“疆煤外運(yùn)”的物流運(yùn)輸，平臺能夠顯著提高運(yùn)輸效率。這不僅有助于滿足日益增長的煤炭運(yùn)輸需求，還能提升整體物流效率。

7、降低運(yùn)輸成本：電氣化公路車輛使用電能作為動力源，減少對化石燃料依賴，降低尾氣排放和環(huán)境污染，從而降低運(yùn)輸成本。