智慧道路总体设计方案

智慧道路总体设计方案

陈成刚

广东省电信规划设计院有限公司 广东省东莞市 523008

摘要：智慧道路是未来智慧城市的支撑脉络，依托智慧灯杆建设，实现道路设施“多杆合一、多箱合一、多网合一、道路品质、共享共用、部门联动”，对“人、车、事、物、情”等实时监测，动态管控城市道路运行态势，实现道路展示可视化，道路公共服务智慧化，城市治理决策科学化，提升城市治理现代化能力。

关键字：智慧道路、智慧灯杆

一   前言

随着智慧城市的建设，道路智能化已成为城市道路建设的风向标，智慧道路也成为了城市基础建设的热点。物联网、云计算、大数据、移动互联网等技术的不断成熟以及新一代信息技术人工智能AI 技术、5G 通信技术的出现都为智慧道路的建设提供了强有力的技术支撑。如何让城市道路的路灯设施成为道路信息的采集载体，如何优化提升道路的基础设施空间、如何结合物联网、人工智能、5G 通信等新技术让城市道路变得更智慧，更安全、更高效，成为了各交通管理部门及智能交通规划设计人员思考的方向和重点。

智慧道路是运用物联网、云计算、大数据、人工智能AI 等信息技术，以数据为核心的城市交通信息采集与发布的智慧载体。与传统城市道路相比，智能道路能实现对道路交通运行态势自动感知与辨别，为道路上的智能汽车实现车路协同提供技术支撑，有效降低交通安全风险、为市民交通出行创造安全、高效、舒适的出行环境和提供高品质出行服务。实现道路基础设施数字化、管理科学化、运行高效化和服务品质化。

二   设计原则

2.1  设计基本原则

1、可靠性

智慧道路主要的建设载体智慧灯杆杆体上选用国内主流厂家，杆体材质及安全上均有所保证，另外杆体设计造型上可根据要求定制。视频监控摄像头选用国内主流并得到广泛应用的监控品牌，在系统设计、设备选型、调试、安装等环节严格执行国家、行业的有关标准及公安机关有关安全技术防范的要求，贯彻质量条例，保证系统的可靠性。软件系统开发采用成熟、稳定、完善和通用的技术设备，系统有升级能力和技术支持，能够保证全天候长期稳定运行,有完备的技术培训和质量保证体系。

2、安全性

智慧道路管理系统的安全涉及到整个系统、网络、设备、中心机房和前端设备，包括防雷击、防过载、防断电和防人为破坏，以及软件系统不受病毒感染，具备高度的安全和保密性。

3、实用性

系统提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便、灵活，易学易用，便于管理和维护，能自动纠错和系统恢复，整个系统的操作简单、快捷、环节少，以保证不同的操作者都能熟练使用。

4、经济性

在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下，体现高性价比。采用经济实用的技术和设备，充分利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。

5、扩展性

智慧道路综合管理平台是一个相对开放的系统，根据系统中心设备的授权，可对其使用、访问、查询等进行授权，结合应用发展的要求，使系统有较大的扩充余地。

2.1  设计理念

1、整体规划

以“新城建”对接“新基建”，从城市品质、出行体验、城市治理、科技产业多维度进行整体规划和设计，促进城市高速发展。

2、智慧道路+城市品质

针对道路品质进行了专题设计。结合道路当地文化定位，导入城市家具设计，涵盖灯杆、公交站台、座椅、垃圾桶、标示牌、指示牌、箱体、过街警示、防撞柱、城市Logo等产品，打造相关文化系列及城市品质。

3、智慧道路+出行体验

在交叉路口、公交站台人车较多的区域，考虑过街警示、指示、导流、防撞等设计，提升公众出行的安全与舒适。

4、智慧道路+城市治理

高标准建设智慧道路综合管理平台，采用先进的物联网、云计算、视频AI分析、深度学习等多种前沿技术，实现道路设施自动化、精准化、智慧化、专业化的长期全方位运维运营，通过多场景智能应用服务，打通跨部门业务联动机制，面向管理者提供精细化监管的决策体验，面向广大群众提供全方位的公众信息服务，进一步推动智慧泛在的未来生活，实现智慧交通体验应用设施、管理、服务的智慧化提升。

三 设计方案

3.1总体设计方案

总体架构分为感知层、传输层、数据处理层、应用层。

1、感知层

智慧灯杆作为智慧道路的主要建设载体，加载在灯杆上的基础设备，主要包括LED灯、视频采集设备、多媒体显示屏、一键呼叫、物联传感器等，感知层负责接收前端基础模块的各类信息，包括：状态信息、报警信息、异常信息等，同时感知层可接收后台的指令后可对前端设备进行控制。负责采集各类信息，获取物质属性、环境状态等静态以及动态的信息，经过网络层传输、应用层决策，做出反馈与处理。

2、传输层

建立以视频专网、政务外网为主的智慧城市接入网络体系，为视频资源的高效传输提供网络承载基础。充分利用现有光纤资源，依托波分复用、智能光网络技术、5G等，全面支撑视频监控系统采集、传输、管理、控制和共享的需要，为实战部门提供高效、快捷、多方位的信息支撑网络环境。

3、数据处理层

数据接入层：构建数据标准化接入体系，实现公安网、视频网、政务网数据三网合一，满足业务联动需求

数据处理层：构建算法超市，实现数据挖掘、数据分析和数据应用，满足应用升级和增值服务

4、应用层

应用层主要为智慧道路综合管理平台，通过前端采集的数据，经过清洗、转换、解析等过程后，进行应用处理。拟建成道路展示中心、道路设施运维、运营管理、公共安防管理、交通出行管理、品质市政管理等应用平台。

3.2  设计方案

3.2.1 智慧灯杆

智慧灯杆规划设计应当遵循规划先行、科学安全、美观实用、共建共享的原则。对于新建或大修的市政道路，应考虑同步建设智慧灯杆及其配套管道、线缆等设施。智慧灯杆整体规划布局如下：

1、按照智慧灯杆建设、多箱合一和多头合一的要求，对各类杆件、机箱、配套管线、电力和监控设施等进行集约化设置，实现共建共享，互联互通；

2、智慧灯杆以及杆上设施、综合机箱应进行系统设计。宜一路一设计，色彩、风格、造型等应与道路环境景观整体协调；

3、智慧灯杆、综合机箱及配套设施应合理预留一定的荷载、接口、机箱仓位和管孔等，以满足未来使用需要；

4、应采用新材料、新工艺和新技术，减小智慧灯杆杆径和箱体体积，提高设施的安全性及安装、维护和管理的便捷性；

5、根据杆上挂载功能的需求，对杆体进行合理的分类规划，包括杆体功能分配，载荷，用以最大限度利用资源；

3.2.2智慧安防

设计功能：实现道路场景的实时监控、异常情况抓拍，为治安、城管、市政、交通、应急提供视频共享资源。

部署原则：结合调研公安、交警等部门需求，人脸枪及高清球摄像机在主要路口，人流汇集出布置。

3.2.3交通出行

设计功能：设置交通信号灯组、电子警察系统，配套布置道路交通标志牌、智能公交站台，实现人、车、路、环境的全面监控、感知及智能决策，提升道路交通出行公共服务智慧化能力。

3.2.4城市管理

设计功能：在重要路口、公交站台、人流密集区域，通过在智慧灯杆上挂载公共广播、信息发布屏，同时对道路上存量井盖安装监测传感器，实现城市管理向精细化、智慧化迈进。

建成道路城市管理设施库，实现“一物一号”精细化管理。

3.2.5智慧道路综合管理平台

设施资产数字化：设施“一物一号”精细化台账管理，明确部门职责、统一变更流程、部件及时更新。

公共服务智慧化：提供可视、可听、可触服务，出行安全提示、出行效率提升、出行成本下降、出行环境优化。

业务管理一体化：破除属地管理“孤岛”模式，构建多领域数据采集及业务应用，与上级垂直部门实现链条式拉通（含安防、城管、交管、运输、环保、养护等）。

综合治理精准化：基于部门间的横向拉通联动，实现问题精准定位与应急敏捷联动，高效决策，共享共治。

四   结语

智慧道路是未来智慧城市的支撑脉络，依托智慧灯杆建设，实现道路设施“多杆合一、多箱合一、多网合一、道路品质、共享共用、部门联动”，对“人、车、事、物、情”等实时监测，动态管控城市道路运行态势，实现道路展示可视化，道路公共服务智慧化，城市治理决策科学化，提升城市治理现代化能力。

参考文献

[1]智慧交通网. 面向未来的智慧道路解决方案与实践

[2]东莞市工业和信息化局. 东莞市智慧灯杆技术和工程建设规范

[3]深圳市经济贸易和信息化委员会. 深圳市多功能杆智能系统技术与工程建设规范（试行）