基于“Radar+ETC”实时感知的高速公路数字底图技术的应用和经验

12月12日，2021年中国（小谷围）“互联网+交通运输”创新创业大赛之智慧公路主题赛在广州落下帷幕。期间，广东省交通集团有限公司联合腾讯发布“基于Radar+ETC实时感知的高速公路数字底图技术路线”。

同时，广东省高速公路有限公司高级工程师曾祥平分享了该技术路线在广清智慧监控运营项目中的应用和实践，双方基于多源动静态数据，利用数字孪生等技术打造二三维一体化的“一张图”，致力于提升广清道路出行安全和用户出行服务体验。

曾祥平表示，在高速公路的实际监控和管理中，由于能见度、距离和算力等影响，视频监控收到一系列的制约，而“毫米波雷达是克服夜间及恶劣气象条件的首选。”事实上，在各地建设智慧高速等数字道路的实践中，以毫米波雷达为主的感知方案的重要性和优势正在逐渐凸显出来。

在腾讯智慧交通面向高速领域发布的“数字安途”智慧方案中，主要基于雷达传感器构成的全息感知体系正是其中重要的组成部分。腾讯交通平台产品部总经理、腾讯自动驾驶业务总经理苏奎峰表示，针对当前高速领域存在的感知弱、管控难和触达少等难题，利用云计算、大数据、数字孪生、高精地图等核心技术，“数字安途”可助力智慧高速实现全天候通行、全过程数字管控和全方位服务。

广东省联合腾讯打造智慧高速“广清方案”

当前，我国高速公路建设取得长足进步，但仍然在安全、绿色、效率和服务等层面面临诸多挑战。安全是交通出行的第一要义，但相关数据显示，2020年，全国高速公路交通事故导致超过6.1万人死亡。

高速公路安全事故以人的原因为主，其次为车辆原因和天气原因。“高速公路违章停车导致的避让不及，操作不当进而造成追尾，是导致高速公路发生严重事故的重要原因。”曾祥平表示，从实际工作中的需求和问题出发，“看得清、看得远、算得准、用得好、用得起”的“可持续、可推广和安全通畅”的智慧高速解决方案成为当前高速公路的主要进化方向。

曾祥平介绍说，在前端感知层面，考虑到高速上的监控摄像头和激光雷达等传感器受恶劣天气因素、感知范围和成本高昂等限制，广清高速试点路段采用了毫米波雷达+ETC实时感知的数字底图模式，采用毫米波雷达实现了全路段覆盖，具有造价低、保全易、易运维等优势，同时还能更好的克服夜间及恶劣天气等因素的限制。

在广东省交通集团十四五信息化规划中，正在构建集团智慧交通全覆盖、全要素、全高精的地图体系。在数据合规的基础上，利用更加高效的前端感知，可以实时获取车速等交通态势信息，利用实时数字孪生等数字技术，打造了态势平台和孪生平台，形成了基于二三维一体化的“一张图”，实现了对真实交通态势的实时监控和预警。

在广清高速的实际验证阶段，雷达目标跟踪率达到了95%以上，违章停车漏报率为0，准确率100%，报警延时在1秒以内。据曾祥平介绍，广清高速项目中形成的智慧方案能够实现全天候全轨迹覆盖、实时准确预警和实时数字孪生服务，具备“广覆盖、低成本、免运维、易保全”等优势，广东省交通集团未来会面向全集团8000km高速推广，后续更是会将该经验推广至广东全省12500km和全国160000km的全部高速路段。

数字技术打通智慧高速全链条

作为广东省交通集团合作紧密的生态伙伴，腾讯智慧交通在广清智慧监控运营项目也充分发挥了自身在云计算、高精地图、5G、融合感知以及数字孪生等领域内的核心技术优势。

据了解，借助大数据、云计算、AI等技术能力，腾讯助力广清高速构建了一体化的“交通数字底座”，实现了多源交通数据的融合汇聚。通过“超时空实时计算引擎”，广清高速智慧平台实现了全网交通流的高精度实时还原，可支撑实时数字孪生与仿真、交通态势研判分析、跨城区车流迁徙、道路安全分析等一系列的智能化应用。

与此同时，结合广清路段的实际特点，借助毫米波雷达全息感知方案，赋予了路侧基础设施全要素感知能力，在高速场景中可监测多种事件，采集多种交通参数，对交通参与者进行实时识别、追踪定位，并输出目标属性信息如位置、速度等，实现高速全天候、立体式、多维度监控和追踪。

高速公路的数字转型和智慧升级的过程中，数据和隐私安全也是十分关键的环节。在高效全息感知的基础上，广清智慧监控运营项目还建立了相关数据安全保障体系，确保系统运行过程中的网络安全、数据安全、应用安全、访问安全。

除此之外，广清智慧监控运营项目还采用了腾讯实时数字孪生能力。不同于一般的静态孪生，腾讯实时数字孪生具有低延迟、可计算和全场景等特性，可以打通云边端，贯穿感知、计算、仿真推演到控制的全链路体系，从而将实时高速公路状况还原成平行的数字世界，并在此基础上进行一系列的仿真和计算，为真实交通的管理和决策提供更加精准高效的辅助。

如何将基于计算结果形成的决策实时传送给用户，高效的触达能力也是智慧高速建设中不可或缺的一部分。广清高速管理单位规划了以微信小程序、手机地图APP、车机、泛V2X服务、智慧服务区等多种方式为用户触点，为出行者提供行前、行中、行后的全链条伴随式诱导信息服务，打通人、车、路数字链路，打造高速场景下的数字化出行助手，从而让普通公众获得体验感和获得感。

高速迎来高质量发展阶段，智慧高速多城落地

面向智慧高速领域，腾讯已通过大量实践，形成了较为完整的智慧化解决方案。利用云计算、大数据、数字孪生、高精地图等核心技术，腾讯“数字安途”能够面向建设、运营、养护和服务全场景，助力智慧高速实现全天候通行、全过程数字管控和全方位服务。

当前，腾讯智慧高速解决方案“数字安途”已在多地实现应用。例如在南京机场高速，腾讯基于雷达视频感知融合算法、数字孪生、交通仿真、高精地图等技术，围绕机场高速路段、收费站等场景，实现了毫秒级的实时孪生场景再现，并达成了雷达跨杆位拼接连续轨迹跟踪等初步应用成果。

在深圳外环高速应用建设中，基于该路段车流量大、早晚高峰车流密集等特点下的监管需求，腾讯助力打造了高速一体化监测示范平台，可实现对高速路段拥堵状态进行实时监测、拥堵瓶颈点的探查和定位、实时指标与历史均值的比较分析，帮助管理者提高交通运营管理和交通治理效率。

当前，我国高速公路正处于高质量发展阶段，并越来越重视交通管理效率与服务体验的提升。智慧交通行业众多参与者也正通过数字化技术手段完善部署智慧高速体系架构，面向高速的建设、运营与维护等展开全方面的生态协作，共同推动高速路网管理向精细式、智慧化运营管理转型升级。