拼在一线｜数字孪生 造一个高速公路的“双胞胎”

四川在线记者 唐泽文

9月14日，成都市第二绕城高速公路（以下简称“成都二绕”）西段，记者乘坐在高速行驶的车辆中，并没有觉得这条“智慧高速”公路和普通高速公路有什么区别。

玄机，在道路两旁的灯杆上。

“智慧高速的‘智慧’就体现在这里。”腾讯智慧高速工程师符号指着车窗外不断向后闪过的灯杆介绍，这段长114公里的高速路，共有194个感知灯杆，除去照明用的路灯外，它们还装载了云台摄像机、能见度检测仪，以及雷达系统。

感知灯杆拥有多个感知设备。受访单位供图

利用它们，智慧高速实验室监控中心里，一条成都二绕西段的“双胞胎”“数字高速”跃然眼前：仿真实时车道，能预测未来30分钟该交通单元的交通动态，大幅降低交通事故发生率，同时也能提升道路通行能力。

“孪生”出来的数字“双胞胎”

监控中心的大屏幕上，车道线、隔离带、灯杆、车道两旁的建筑……一个与现实高速路一模一样的模型出现在记者眼前。

“与普通模型不一样，这个模型是‘活’的。”蜀道集团相关负责人介绍。

怎么理解这个“活”？数字孪生技术是其中的关键。该负责人介绍，数字孪生，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体的全生命周期过程。

这个“孪生”出来的数字“双胞胎”有什么用？

“预测、推演、管理。”腾讯智慧交通副总裁谢建家介绍，基于高精地图、交通大数据和感知系统采集的实时数据，利用数字孪生技术可以实现对道路基础设施、载运工具和交通运行态势的实时车道级仿真再现，并形成一个实时可计算的数字时空，在此基础上对交通系统的运行进行一定的预测和推演。

“比如，突然出现一场大雾，如不加以管控会出现什么结果；加以某种程度的管控之后，结果又会怎么变化？这套系统就能推演结果。”符号一边说，一边在大屏幕上通过天气数据的调整进行场景模拟——当能见度突然大幅降低而车流继续保持增加时，一起又一起追尾事故在这条“孪生”高速路上接连发生。

而这些预测和推演要精准，对前端感知系统提出了更高要求。

预测未来30分钟的交通状态

此前在高速公路灯杆上看到的各类仪器，就是这套感知系统的重要组成部分。谢建家介绍，成都二绕西段的感知系统由蜀道集团和腾讯共同打造，具体的方案为——以雷达为主、视频为辅。

“在融合感知算法后，这套系统的优势是能够克服黑夜、雨雪、大雾等恶劣天气对视频感知的影响，补足视频感知在范围上的短板，实现全天候、全覆盖感知，及时发现隐患。”他说。

大屏幕上，路段平均车速、能见度、交通流量趋势等几十项动态信息被实时显示。通过这套推演系统，能够预测未来30分钟该交通单元的交通动态，这将大幅降低交通事故发生率。

好处还不仅如此。符号介绍，发生临时状况时，如某路段应急车道出现车辆靠边情况，感知系统将自动把信息传回监控中心，中心随即把具体路段信息下发给相应部门，派出车辆现场处理，整个过程不到30秒。“以前，从事故发生到被发现，往往需要5到10分钟。”此外，车路协同技术还能将信息传递给其他行驶车辆，避免二次事故发生。

事故的快速处置，为高速路的运行效率提供了保障。相对传统高速路，初步预估这里的通畅率将至少提升20%；运营成本也将明显降低，仅成都二绕这一段路一年降低的成本就超过400万元。

更有价值的是，这一套车路协同的道路系统所积累的数据资源，还将为今后的无人驾驶技术提供基础——目前，腾讯就正在龙泉驿区试点车联网项目，打造无人驾驶示范应用类场景。“二绕智慧高速的历史数据，也将进一步优化我们的道路感知算法，为无人驾驶提供数据支撑。”谢建家说。

“四川的智慧高速发展进程在全国排第一阵营，这也是我们在这里进行试点的原因。智慧高速的全国标准和技术规范还没有形成，希望这里沉淀下来的经验，能够为填补这个空白出一份力。”谢建家说。