——打造C-V2X智慧高速样板示范工程，推动车路协同智慧高速规模化商用
一、建设背景
在交通强国和国家新基建政策的指引下，智慧交通成为推进新型基础设施建设的重要方向，截止2020年，中国高速公路的总里程已达15万公里，智慧高速的建设成为实现交通强国的重要抓手。
2020年，中国信科集团旗下大唐高鸿与中国交通建设集团旗下中交资管强强联合，共同打造了截止目前全国里程最长、路况最复杂、场景最齐全、系统最完整的C-V2X智慧高速，是迄今为止规模最大的实际在运营的C-V2X高速公路。该项目旨在提升出行安全，全面实现道路状况的可视、可测、可控，保障安全行驶和高效出行，同时也为智慧高速在全国范围内大规模推广树立了行业标杆。
二、项目介绍
G5021石渝高速（原G50S沪渝南线高速）是重庆重要的骨架公路网之一,是改善三峡库区交通条件、促进库区发展的重要建设路段，是全球地质、气象条件最复杂的典型公路。G5021石渝高速——涪陵至丰都段（涪丰路段），西起龙桥枢纽，东至丰都东收费站，单向总长64.5公里，其中交通互通8处，隧道12处（总长15.5公里），服务区1处，5处事故多发区域，服务区1处。该路段所处区域地质、气象条件复杂，包含隧道群、特大桥、急弯、急下坡、多雾、积水、上下行车道分离等多种影响交通安全的不利因素，桥隧比高达47%以上，能充分代表高速公路需要应对的多种复杂交通场景。G5021石渝高速涪陵至丰都段示意图如图1所示.
图1G5021石渝高速涪陵至丰都段示意图
G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速，由中国信科旗下大唐高鸿与中国交建共同打造。中国信科集团是国资委下属唯一一家通信设备制造领域大型央企， 2018年由原大唐电信集团、烽火科技集团合并重组而成。大唐高鸿数据网络技术股份有限公司是中国信科集团车联网业务的骨干载体，在C-V2X标准和关键技术研究、产品研发、系统部署、落地实践等方面均处于行业领先地位。大唐高鸿车联网团队是LTE-V2X概念的提出者、行业标准的核心制订者、产业化推动的中坚力量，全球首发了C-V2X原理样机、路侧/车载终端设备及商用模组，相关产品已在上海、重庆、京冀、无锡、长春等国家级示范区部署并稳定运行四年以上，是目前唯一一家可以端到端完整提供通信、安全、应用的方案厂家。大唐高鸿在高速车路协同领域开展了很多研究，是工信部“新一代人工智能产业创新重点任务”揭榜单位，联合百度开展低时延、高可靠、支持L4级自动驾驶的车载通信系统项目技术攻关。大唐高鸿专家团队多次参加国家车联网先导区项目评审工作，就C-V2X车路协同的方案开展了很多联合设计，参与了无锡S19高速车路协同系统部署、科技冬奥京礼高速方案设计、杭绍甬高速方案评审、天津（西青）车联网先导区顶层架构设计、山东高速滨莱测试场搭建等，具有先进成熟的解决方案设计和交付能力。
三、项目意义
G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速项目是响应交通运输部新基建政策、重庆市新基建三年行动计划的重点项目，也是重庆（两江新区）国家级车联网先导区的重要组成部分，旨在打造车路协同智慧高速实施模板，充分验证设计、建设、养维各环节要素，积极探索既有高速公路机电设施利旧方案，降低车路协同智慧高速的部署成本，全力打造安全畅通、便捷高效、准全天候通行、绿色节能的智慧高速。
作为全路网的车路协同试点示范改造项目，智慧高速车路协同在此落地试点，极具针对性、典型性，具有可全国范围内推广复制的重要意义。
四、建设内容
G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速，突出智慧化导向，旨在打造集智慧高速公路基础设施和智慧云控平台在内的新型高速公路。大唐高鸿打造的“端边云”一体化解决方案主要由智能路侧系统、智慧高速云控平台、智能车载系统三部分组成。智慧高速车路协同解决方案整体架构如图2所示。
图2智慧高速车路协同解决方案整体架构
本项目在丰都东监控中心部署机架式服务器12台，用于车路协同云控平台部署，提供车路协同设备可视化、事件可视化、态势可视化、车路协同大数据分析、交通事件AI决策、交通管控信息快速发布等车路协同平台应用。大唐高鸿智慧高速云控平台如图3所示.
图3 大唐高鸿智慧高速云控平台
本项目共计在道路侧部署350余台RSU，400余套路侧感知、计算、显示设备；覆盖12处隧道、8处交通互通、5处事故多发区域；另新建108处立杆支架，加高/改造现有立柱74处，高速主干光缆64.5公里，隧道光缆36公里，用于外场设备的架设及组网互通。建成后的车路协同系统可以实现道路动态风险提示、车路协同主动安全预警、异常驾驶行为纠正、重点车辆全程监控（隧道定位不丢失）等车路协同端侧应用。 大唐高鸿智能路侧系统如图4所示。
图4 大唐高鸿智能路侧系统
五、项目亮点
G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速共部署部署700余台车路协同设备，属国内系统最完整、场景最齐全、C-V2X覆盖里程最长、规模最大、商用化程度最高的首条实际运行的高速公路。更为重要的是，在目前我国高速路网基本固定的基础上，如何充分利用既有的基础设施，和新技术、新手段有效的融合，是未来智慧高速的工作关键。而G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速的成功部署充分验证了高速公路车路协同改造中的利旧方案，正是“老路”智慧改造升级的典型。
项目覆盖双向近130公里，使用350余台C-V2X RSU，400余套路侧感知、计算、显示设备，实现包含隧道等区域的C-V2X网络全覆盖、定位全覆盖、重点区域感知全覆盖。有效的保障了异常情况的快速发现、快速通知、快速处置。
项目也是目前车路协同智慧高速场景最复杂，挑战最大的路段。桥隧比高达42%，其中长隧道7条，里程超过14公里，给通信、定位带来巨大挑战。受限于山区地质条件，大量出入口紧邻桥梁、隧道，树木遮挡、山体遮挡、高边坡，这些都给项目实施带来巨大挑战。项目组成功解决了上述难题，为车路协同智慧高速的推广积累了经验。
为了降低系统的部署难度，提升系统可用性，项目组采用了高性价比地图引擎，开发了车用路网地图的自动转换、分片、分发工具，提供一站式设备运维管控，提供设备的远程升级、配置及告警。
系统建成后，将能为道路管理提供丰富的可视化信息和远程管控手段，通过路侧融合感知设备、AI系统、北斗高精度定位系统的部署，提升高速通行安全、通行效率和应急处置能力。
基于车路协同的智慧高速，可以实现下述目标：
1、 发挥智慧高速公路的智能安全、辅助驾驶的特点，提高道路的通行安全.
2、 提高对高速公路运行状态的实时监测和管理的能力，减少交通事故的发生，保障社会和人民生命财产安全。
3、 提高高速公路应急保障能力，提高路网交通事件监测与快速响应协同救助的能力，减少交通事故人员伤亡。
4、 提高高速公路综合运输效能，减少交通拥堵，降低公众出行时间成本和社会物流成本。
5、 向出行者提供更加及时、有效、丰富的出行信息，提高出行时间的可预见性。
6、 降低基础设施平均维护时间和成本，降低公路阻断时间和阻断次数。
六、 总结
G5021石渝高速涪丰段车路协同智慧高速的成功落地部署，使业界对“新型智慧高速公路”的理解更清晰，明晰了新型智慧高速公路数字基础设施的构建，证明了新型智慧高速公路多种创新应用可行性，凸显了智慧高速公路建设“高效协同”重要性，是很好的车路协同新型智慧高速公路创新示范，具备大规模复制推广价值。该项目有助于探索实践中国特色的车路协同发展模式——基于C-V2X的“聪明的车+智慧的路”的车路协同发展模式，大唐高鸿愿与合作伙伴一起在“交通强国”和新基建背景下为我国汽车产业和交通行业的深化变革探索出行新业态、商业新模式，强力支撑智能网联汽车与智慧交通发展。
