車與路,一對天然矛盾體,因車量激增而帶來的一系列難題,如保障行駛更通暢、旅程更便捷、物流更高效等,對于高速公路數字化轉型,可謂是多領域的變革,并且是打通當地經濟動脈的關鍵。當智能聯接已深入影響到社會中的每一個領域,高速公路的數字化轉型也正在路上。
由浙江交通集團承建的衢黃高速全長73.745公里,是國家高速公路規劃中京臺高速公路中的重要組成部分,是浙江省交通規劃“二縱二橫十八連三繞三通道”中的關鍵“一連”,是連接安徽、浙江、福建、江西四省的省際干線公路。衢黃高速的全線運行,對浙江作為上海經濟區南翼中心向福建、江西、湖南輻射,提供了便利條件。
衢黃高速通信網絡自2010年建成投入使用后,曾經僅具備622M帶寬業務接入能力,隨著轄區道路智能化、信息化系統建設不斷升級提升,通信能力開始成為瓶頸。
高速公路變革,站在數字化轉型“十字路口”
好馬配好鞍,作為陸路經濟動脈的高速公路也需要配置更優質的通信網絡。當越來越多的高清攝像頭、語音廣播、路面交通量數據采集等數字化設備被廣泛應用;業務數據從單條路內的通信需求轉向路網條件下的廣域通信需求,衢黃高速在數字化轉型中也遇到了不少難題:
其一,要做數字化轉型,需圍繞基礎設施數字化和業務流程數字化兩個層面進行。在基礎設施方面需要圍繞人流、車流和物流服務做感知與傳輸;而業務流程的數字化需要高速公路將一切數據業務化,將數據用起來,一切以數據驅動業務。以攝像頭為例,高清攝像頭需要的帶寬比標清增長了4倍,4K 攝像頭為保證流暢傳輸,上行帶寬需要達到 77Mbps。而如偷逃費大數據分析、車型實時識別等智能分析需要將大量數據回傳給數據中心進行云端存儲。這些數據往往需要多部門共享,因此龐大數據洪流上云,給網絡帶寬帶來難以想象的挑戰。再加上服務區WIFI及沿路無線寬帶的需求,現有高速公路的帶寬承載“乏力”。
其二,當“建、運、管、養、安”需求越來越迫切,這對于通信網絡都有更高要求。僅從“養”的方面看,傳統網絡不支持光纖診斷,只能通過儀表診斷。高速公路光纖易中斷,依賴人工用儀表定位斷纖過程復雜、繁瑣;省干高速跨區域大、經常出現多點故障,現網只支持單點故障恢復,面對多點故障問題,只能“望路興嘆”。
其三,如果把“高速公路一張網”比作是一個集各種應用系統在內的有機生命體,那么,通信網絡所扮演的就是神經中樞的角色。全國ETC聯網、偷逃費和車輛識別、云計算等,都需要實時可靠的網絡保證;而在滿足智慧服務、協同合作的智慧高速對網絡開放共享要求的同時,高速網絡也不得不重視網絡安全性的要求,對收費、執法等重要數據的傳輸進行重點保護。
與光同行,F5G智慧交通駛入新賽道
未來的智慧高速時代,物聯網、車路協同、路網感知等數字化、智能化系統,將成為高速公路的標配,成為新時代的“重要標簽”。浙江交通集團衢州管理中心為實現衢黃高速數字化、智慧化的成功轉型,在2020年通信系統改造項目中采用了基于新一代F5G通信技術,即第五代固定網絡通信技術的華為OptiXtrans 光傳輸設備,對衢黃高速公路的通信網絡進行了全面升級。目前衢黃高速通信改造項目已經全部完工,所有設備均已投入使用,實現了省內首個100G級別“超高速”通信網的建設工作,傳輸帶寬提升至原傳輸網的130多倍。
隨著F5G在此次通信網絡改造項目的應用,也給衢黃高速今后的數字化、信息化建設打下了扎實的基礎。通信系統改造完成后,利用大帶寬、低延時、環網冗余、低功耗等技術優點,確保現有各系統設備平臺的全時段在線穩定運行,實現了全路網狀態的實時監控,及時掌控網內設施設備運行情況,快速發現路面各類特情,識別車輛的各種異常行為,如車速異常、敏感地區停留、應急車道超車等,自動判別交通事件,進行科學應急指揮與決策,做到早發現、早處置。同時通過共享平臺實時傳遞路況信息,讓公眾用戶對服務區、事故路段情況提前預知,合理規劃行駛路徑,提升出行體驗。
F5G智慧交通助跑未來高速
F5G、云計算、大數據、物聯網、人工智能不斷迭代和融合,產生質變后形成技術合力。比如:通過全息感知采集數據,利用人工智能、大數據等將一切數據業務化。而F5G技術正是保障數據暢通無阻的信息高速公路。華為F5G智慧交通全光承載方案以“超寬低時延、靈活多業務、安全高可靠、智能易運維”為亮點,為高速公路的數字化,智慧化保駕護航。
● 超寬低時延:單纖可承載Tbits的容量,可滿足客戶未來10年帶寬需求,節省光纖資源。網絡扁平化,數據可通過光纖一跳入云,滿足超低時延的實時處理需求;端到端網絡時延可視、可管、可保障。
● 靈活多業務:基于MS-OTN的平臺,可平滑支持liquid OTN技術演進,并支持2M~400G 任意業務接入。兼顧PDH、SDH接口,平滑兼容現有網絡,保護客戶投資;支持以太網、高清視頻等接口,實現多業務的統一承載。
● 安全可靠:光纖、波長和ODUk多級物理硬管道隔離,可保證開放的業務數據和保密的數據物理隔離傳輸;同時支持業務端口級的L1層加密,保證業務的安全傳輸。設備級和網絡級多層次保護,基于ASON技術可提供99.999%以上的可靠性,實現業務“0”中斷。
● 智能易運維:內置在線光纖故障診斷,能精確定位光纖故障點。基于AI技術的故障預測功能,能提前預測光纖故障,變被動為主動。
浙江交通集團衢州管理中心相關工作人員表示:“有了F5G技術的加持,及全新的大帶寬通信網絡設備的保障,相信在不久的將來,高速公路無感支付、無人駕駛、車路協同、遠程無人值守收費站等技術的應用也一定能進一步推進,同時也給廣大司乘帶來更安全、舒適、快捷、便利的全新體驗。”
在F5G時代,華為全光承載方案匹配浙江衢黃高速骨干網絡承載述求,同時為數字化、智能化發展提供網絡基礎保障,并為高速公路數字化轉型帶來了示范效應。一百多年前,先有車,后有路,然后有了交通規則。百多年后,F5G全光網絡點亮智能交通數字化轉型。此時,人、車、路,環境,和諧共生、行穩致遠。
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