交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院ITS中心副主任 孟春雷：各位代表，各位同行：上午好。現(xiàn)在已經(jīng)到中午了，我盡量快一點(diǎn)，幾天我報(bào)告的內(nèi)容是物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)在交通節(jié)能減排中的應(yīng)用。題目有點(diǎn)大，但是我試圖從我們?cè)谡麄€(gè)行業(yè)的節(jié)能減排上，因?yàn)榍懊鎺孜粚＜姨崃?，就是從交通行業(yè)的節(jié)能減排涉及到的便很多，但是我想從幾個(gè)解決具體工程技術(shù)的手段回歸到我們?nèi)绾文軌蛑文軌驅(qū)崿F(xiàn)我們交通節(jié)能減排的目標(biāo)。

我的報(bào)告分成五個(gè)部分，背景情況、問題和優(yōu)化的目標(biāo)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，最后是示范工程，原來我們第一個(gè)報(bào)告是請(qǐng)我們江西高速公路項(xiàng)目的一個(gè)示范工程的總經(jīng)理劉先生，但是他臨時(shí)因?yàn)楣ぷ魃系陌才艁聿涣肆?，這樣的話我就把他的示范內(nèi)容放到我的PPT后面一并給大家講解一下，這樣至少我們的會(huì)議的內(nèi)容減人不減量。

首先我簡(jiǎn)單的說一下我的背景，我們部里面從“十二五”規(guī)劃到最近這幾年“四個(gè)交通”的提出，對(duì)于交通節(jié)能減排的需求目標(biāo)和外延內(nèi)涵，和“四個(gè)交通”的相互結(jié)合提出了非常明確的頂層需求和架構(gòu)。具體的在我們第一個(gè)報(bào)告里面，我們北京交委的節(jié)能減排中心的劉主任已經(jīng)非常好的詮釋了。具體到我們地方政府對(duì)于交通節(jié)能減排是怎么做的，對(duì)于我們從做工程的角度，我們是一并的聚焦到若干方案，我們所有的需求最終都是靠一項(xiàng)一項(xiàng)的工程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

我們?cè)?ldquo;十一五”的總結(jié)的時(shí)候，我們國(guó)家是19.01%，基本上完成了“十一五”的目標(biāo)，“十二五”的時(shí)候又提出了16%，當(dāng)時(shí)這個(gè)目標(biāo)是有一定難度的，所以我們要不斷的挖掘潛力，需要找到我們所有可能帶來節(jié)能減排效果的技術(shù)措施。我們現(xiàn)在面臨的問題我就不展開了，實(shí)際上前面兩位專家都已經(jīng)說了，我們交通行業(yè)帶來的污染和排放應(yīng)該說在整個(gè)社會(huì)的工業(yè)發(fā)展過程中的比例越來越大。

聚焦到什么問題呢?我今天給大家要說的是要聚焦到我們天天都會(huì)接觸到的，對(duì)于我們交通行業(yè)來說，尤其是我們公路交通行業(yè)來說比較棘手的問題，也就是遠(yuǎn)距離供電的問題，這個(gè)供電的問題現(xiàn)在傳統(tǒng)的方式一般是低壓直供，中壓二次配電，還有一些其他的中遠(yuǎn)距離的供電方案?，F(xiàn)在普遍存在的問題共是工程造價(jià)比較高，設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，線損、能耗也比較高，對(duì)于能耗、能效的狀態(tài)，應(yīng)該說我們的監(jiān)測(cè)手段還不是非常的有效，還有就是我們本身用電設(shè)備的負(fù)載要考慮到，但是實(shí)際上傳統(tǒng)方案的供電系統(tǒng)的能耗也在整個(gè)系統(tǒng)能耗里面占了很大的比例。

所以我們就試圖從三個(gè)方面考慮解決這個(gè)問題，一個(gè)是要考慮一個(gè)合理的電壓，我們高速公路這個(gè)行業(yè)引電點(diǎn)都是在服務(wù)站或者是收費(fèi)區(qū)，單一負(fù)載很小，在這種情況下我們要選擇一個(gè)里合理的電壓就非常的關(guān)鍵，因?yàn)椴煌碾妷簩?dǎo)致我們對(duì)于電纜的用量差異會(huì)非常的大，我們高速公路上傳統(tǒng)的方案經(jīng)常會(huì)用到三向電纜用到4×110，再往下是90×75，在中國(guó)一公里貴的要二三十萬，便宜一點(diǎn)的也要幾萬遠(yuǎn)一公里，所以后面我會(huì)說通過我們的研究選擇一個(gè)合理的電壓，對(duì)于電纜了降低率可以達(dá)到70%到90%。

第二個(gè)是選擇一個(gè)合適的供電方式，因?yàn)槲覀兊墓费鼐€，除了前面重慶院的周總說道的隧道里的風(fēng)機(jī)類的設(shè)備是三向的，大部分的都是單向設(shè)備，我們隧道的照明監(jiān)控、道路沿線的監(jiān)控設(shè)備都是單向的，我們?cè)瓉碛萌虻脑掃€需要實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡之后再去供電。另外一個(gè)就是要提高我們供電系統(tǒng)的智能化水平，實(shí)際上我們就是借鑒了國(guó)內(nèi)外的智能電網(wǎng)的很多技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。這樣我們就提出了一個(gè)概念，就是分布式指揮供電系統(tǒng)的構(gòu)成，簡(jiǎn)單來說就是把我們電的三向變成單向，進(jìn)行可調(diào)的出口電壓，我們的幾百米的沿線用電負(fù)載就可以直接對(duì)它進(jìn)行一次配電，而不用進(jìn)行二次配電，這個(gè)是整個(gè)這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

這個(gè)里面因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我沒有辦法過于展開，在這里我就給大家匯報(bào)一下為什么我們叫物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，因?yàn)檫@個(gè)里面參考了2013年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告的藍(lán)皮書，藍(lán)皮書里面有一位美國(guó)的專家在介紹國(guó)外的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，其中有一篇文章我覺得總結(jié)的非常好，就是介紹美國(guó)智能電網(wǎng)的應(yīng)用，他一共介紹了十項(xiàng)技術(shù)，智能電網(wǎng)里面包括了發(fā)電，從同的機(jī)電技術(shù)向數(shù)字技術(shù)發(fā)展，從單向通信向雙向通信過度，傳感器使用效率比較低向傳感器網(wǎng)絡(luò)，手動(dòng)監(jiān)控向自動(dòng)監(jiān)控過度，系統(tǒng)實(shí)效向自適應(yīng)以及孤島監(jiān)測(cè)，有限控制到主動(dòng)控制，有限服務(wù)可供客戶選擇向多種服務(wù)可供客戶選擇，這個(gè)報(bào)告就是把美國(guó)在智能電網(wǎng)里的應(yīng)用整個(gè)總結(jié)了一下，我認(rèn)為我們也是按照這個(gè)方向來做的。最終達(dá)到的目的實(shí)際上就是除了實(shí)現(xiàn)配電功能本身，我們還要通過大量的傳感器的采集和數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，并且實(shí)現(xiàn)雙向通信，這樣目的是什么呢?達(dá)到電能質(zhì)量的改善，達(dá)到節(jié)能效果的提升，實(shí)際上還有一個(gè)額外的收獲，因?yàn)殡娔苜|(zhì)量改善之后，我們大大的獎(jiǎng)勵(lì)了設(shè)備的故障率。

通過我們的一個(gè)示范項(xiàng)目，我們做了一個(gè)對(duì)比，比如說就是給幾個(gè)監(jiān)控設(shè)備供電的方案，現(xiàn)在的方案無功功率比以前的老的方案無功功率降低了72%，這些是一些數(shù)據(jù)，大家都可以看一下。

我們?yōu)槭裁匆谠O(shè)備里面設(shè)很多傳感器呢?因?yàn)槲覀円拦╇娫O(shè)施的工作狀態(tài)，同時(shí)我們還要知道用電設(shè)施的工作狀態(tài)，我們是通過狀態(tài)本身提高設(shè)備的效率和壽命，我們現(xiàn)在除了傳統(tǒng)的在職能電網(wǎng)里面一般是做靜態(tài)數(shù)據(jù)的采集，電流、電壓等等，現(xiàn)在是做動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集，包括脈沖、浪涌都可以采集得多，然后我們還有補(bǔ)償措施。

這個(gè)就是我們整個(gè)示范項(xiàng)目的軟件界面，把整個(gè)高速公路所有設(shè)施的信息狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、使用狀態(tài)都捕捉得到，這樣便于我們進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

第四部分我介紹一下這個(gè)里面我們對(duì)于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用的思路，因?yàn)榍懊嫖艺f了，正是因?yàn)槲覀冇写罅康膫鞲衅鳎梢詼?zhǔn)確的把數(shù)據(jù)采集得到，這個(gè)應(yīng)該說是我們建立了很多模型算法和底層的采集技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)功能，采集回來的這些數(shù)據(jù)恰恰符合大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，一個(gè)是數(shù)據(jù)體量非常的大，二個(gè)是數(shù)據(jù)類型非常的多，同時(shí)，它單一數(shù)據(jù)的價(jià)值密度是很低的，而且它的實(shí)時(shí)性要求是非常過的，對(duì)于這些數(shù)據(jù)傳統(tǒng)的方式如果也想達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，那么它的建設(shè)成本就會(huì)比較高，我們現(xiàn)在能夠用一個(gè)比較低的成本把這些數(shù)據(jù)采集得到。這樣我們就可以除了進(jìn)行實(shí)時(shí)的能耗的狀態(tài)監(jiān)測(cè)以外，還可以實(shí)現(xiàn)性能衰變規(guī)律的研究。

同時(shí)，我們把機(jī)電系統(tǒng)的狀態(tài)規(guī)律監(jiān)測(cè)得到的同時(shí)，我們也還有對(duì)于車輛的運(yùn)行狀況、排放數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和采集，我們就是快速的車型、速度監(jiān)測(cè)，同時(shí)我們建立了完善的數(shù)據(jù)庫(kù)和模型，可以對(duì)于整個(gè)車輛的社會(huì)油耗進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。這個(gè)表就是我們對(duì)于車輛油耗加上系統(tǒng)能耗的綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)。這些功能的實(shí)現(xiàn)結(jié)合在一起，我們認(rèn)為目前在全社會(huì)都在提“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，恰恰我們有非常強(qiáng)的通信功能，我們有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集功能，我們有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)感知和處理的功能，我們?cè)瓉磉@些數(shù)據(jù)都是局限在我們交通行業(yè)內(nèi)的，我們現(xiàn)在有了這些基礎(chǔ)之后，我們把數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后，實(shí)時(shí)的面向社會(huì)開放，這樣我們就可以利用互聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)，將我們行業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)有效的共享給社會(huì)用戶。

我今天沒有展開介紹我們這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，前幾項(xiàng)我已經(jīng)說了，數(shù)據(jù)采集能力是比較強(qiáng)的，感知能力也比較強(qiáng)，數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)互通和面向社會(huì)共享，同時(shí)實(shí)際上我們這個(gè)里面最大的一個(gè)技術(shù)突破是我們目前在國(guó)際上處于一個(gè)領(lǐng)先地位的，叫并聯(lián)、均流、大功率。目前我們看到面向開放市場(chǎng)的宣傳，現(xiàn)在單機(jī)在一百千瓦左右，我們現(xiàn)在通過突破并聯(lián)均流技術(shù)我們現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)多一千千萬，目前我們?cè)诠こ虘?yīng)用上已經(jīng)有三百千萬的實(shí)際單機(jī)案例，正是因?yàn)橛辛诉@幾項(xiàng)技術(shù)，我們才在交通行業(yè)對(duì)于智能電網(wǎng)應(yīng)用的將“互聯(lián)網(wǎng)+”和“工業(yè)4.0”的概念比較完美的結(jié)合，解決我們交通行業(yè)的需求，同時(shí)面向社會(huì)行業(yè)。

最后我簡(jiǎn)單的介紹一下示范工程，本來應(yīng)該是前面來介紹的，實(shí)際上我們交通運(yùn)輸部從前年開始，在推廣綠色低碳主題性試點(diǎn)工程，每一個(gè)項(xiàng)目里面大概有十幾二十項(xiàng)的綠色低碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)項(xiàng)目在江西是昌樟高速，是我們贛粵高速的一條主干線，它進(jìn)行四車道改八車道的改擴(kuò)建，這個(gè)項(xiàng)目一共80多公里，以兩側(cè)平寬為主，也有新建橋，這個(gè)主要是在土建、機(jī)電和管理方面，對(duì)于土建這里有多項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，目前正在實(shí)施，預(yù)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目從工程造價(jià)能夠降低，從節(jié)能效果上也能大大的提高。同時(shí)我們?cè)谶@個(gè)項(xiàng)目上建立了比較完善的高速公路運(yùn)營(yíng)能耗監(jiān)測(cè)和社會(huì)車輛油耗監(jiān)測(cè)，這樣我們整個(gè)這條路每年的平均能耗和能效狀態(tài)我們就可以有效地掌握。

很多相關(guān)的內(nèi)容都已經(jīng)進(jìn)入到了我們正在編制的行業(yè)的一本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《公路工程節(jié)能規(guī)范》，有很多的內(nèi)容給我們積累了很多數(shù)據(jù)，現(xiàn)在也都進(jìn)入了這一本《規(guī)范》，就像周總說的他們?cè)谥贫ㄋ淼赖慕煌üこ桃?guī)范，我們配合起來，就可以共同的提高我們整個(gè)行業(yè)的節(jié)能減排的效果和目的。

最終我們認(rèn)為是通過技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到投資降低、運(yùn)營(yíng)節(jié)能、智能高效、安全可靠，這樣我們就是隨著物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)不但的深入應(yīng)用，我們必將會(huì)成為綠色交通和智慧交通的重要結(jié)合。我們相信我們部里面提出來的“四個(gè)交通”在我們行業(yè)內(nèi)外共同努力下，將會(huì)變的更加環(huán)保、更加便捷、更加安全，謝謝大家。