星律科技激光雷达助力莆南高速建设项目实现实时交通监控

一、城市概况

1.1 地理与水文

福建省位于中国东南沿海，地理坐标北纬23°30′~28°22′、东经115°50′~120°40′，总面积12.4万平方千米，常住人口4,183万人。福建地处武夷山脉与台湾海峡之间，素有"八山一水一分田"之称，全省山地丘陵约占陆地总面积的80%以上。莆南高速公路（莆田—南平）纵贯福建中部山区，穿越戴云山脉和鹫峰山脉，沿线海拔落差超过800米，全线桥隧比高达48%，是福建省内桥隧比最高的高速公路之一。途经莆田、仙游、永春、德化、大田、尤溪、南平等7个县市，辐射人口约500万。福建省高速公路通车里程已超6,000公里，莆南高速是"六纵十横"高速公路网的重要纵向通道。

1.2 气候与降雨

福建属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，雨量丰沛。年平均气温17-21℃，年平均降雨量1,400-2,000毫米，内陆山区更高，局部可达2,200毫米以上。汛期为5-9月，梅雨期和台风季叠加，暴雨频繁。年均受台风影响3-4次，台风带来的短时强降雨极易引发山洪、泥石流等次生灾害。山区高速公路暴雨期间能见度低、路面湿滑，团雾多发（年均团雾日超过40天），交通事故风险显著升高。

二、政策背景

2.1 国家层面政策

• 《交通强国建设纲要》（2019年9月，中共中央、国务院）：明确推进交通基础设施智能化，加强智慧公路建设。
• 《"十四五"现代综合交通运输体系发展规划》（2022年1月，国务院）：要求提升公路基础设施安全防护能力，推进智慧公路和智慧高速建设，强化公路交通运行监测预警。
• 《公路安全设施和交通秩序管理精细化提升行动方案》（2022年，交通运输部、公安部）：针对高速公路团雾多发路段、弯道盲区等高风险区域，要求加强交通运行监测和预警能力建设。

2.2 省级政策

• 《福建省"十四五"现代综合交通运输体系发展规划》：提出推进高速公路智慧化建设，提升交通安全保障能力，加快"智慧高速"示范工程建设。
• 《福建省交通数字化转型行动计划》：明确推进高速公路智慧化建设和安全监测，推动物联网感知设备在高速公路运行监测中的应用，提升团雾路段、弯道盲区等重点区域的智能感知能力。
• 福建省交通运输厅持续推进"智慧高速"建设，在山区高速公路等重点路段部署智能监测设施，强化交通安全保障。

三、项目背景

莆南高速公路（莆田—南平）是福建省"六纵十横"高速公路网的重要纵向通道之一，全长约267公里，设计时速100公里/小时，双向四车道。该线路纵贯福建中部山区，全线桥梁和隧道占比高达48%。

莆南高速自2021年底全线通车以来，日均车流量从开通初期的1.2万辆次快速增长至2023年的日均2.8万辆次，节假日高峰时段更是攀升至5万辆次以上。山区高速公路弯道半径小、视距受限、团雾多发，交通事故风险持续累积。根据福建省交通运输厅统计数据，2022年莆南高速共发生交通事故187起，其中因能见度不足和弯道视距不良导致的事故占比达到43%。

为提升山区高速公路交通安全管理能力，莆南高速建设项目管理处于2023年启动了"山区高速公路智慧监测示范工程"，计划选取莆南高速最典型的20公里山区路段，引入星律科技固态激光雷达+LoRaWAN无线通信系统，建立全天候、多参数的交通流实时监测网络。

客户痛点

• 团雾路段能见度急剧下降：莆南高速穿越的山谷区段年均团雾发生天数超过40天，主要集中在11月至次年3月的清晨和夜间时段。团雾突发时能见度可从500米骤降至50米以内，传统视频监控在浓雾中完全失效。2022年1月，K155处因团雾引发一起4车连环追尾事故，造成2人重伤，暴露了能见度监测和预警能力的严重不足。

• 弯道盲区缺乏有效监测：该路段共有弯道半径小于400米的小半径弯道17处，驾驶人视线被山体或植被遮挡，无法提前感知前方交通状况。尤其在货车占比高达38%的莆南高速上，弯道盲区内一旦出现低速行驶或停车的大货车，后方来车极易发生追尾碰撞。仅2022年就发生弯道追尾事故29起。

• 交通流量统计数据不准：传统感应线圈检测器在山丘区高速公路中安装维护困难，故障率居高不下。2022年莆南高速4个主要断面交通流量统计的月度缺失率高达12%-18%，导致交通态势研判和诱导分流决策缺乏可靠数据支撑。

• 异常停车检测能力缺失：山区高速应急停车带和隧道紧急停车区分布较少，车辆异常停车后极易成为"移动路障"。现有监控多以事后回放查看为主，缺乏实时的异常停车自动检测和主动预警能力，事故发生后往往需要其他驾驶人报警才能获知。

解决方案

设备选型

星律科技在莆南高速示范段选用固态激光雷达为核心感知设备，配合自研LoRaWAN无线网关实现数据远传：

系统架构

感知层：在道路两侧龙门架和路灯杆上安装固态激光雷达传感器，以20Hz频率对车道进行三维扫描，实时获取车辆位置、速度、轮廓尺寸等数据。每台雷达可同时追踪128个运动目标，覆盖3-4条车道。

传输层：采用LoRaWAN作为主通信链路，得益于其超低功耗和长距离传输特性（视距条件下传输距离可达3公里以上，山区遮挡环境下不小于1.2公里），无需大规模布线。4G Cat.1网络作为备用链路，在主链路故障时自动切换。

平台层：交通流数据汇聚至福建省高速公路集团云端监控平台，进行实时可视化展示和智能分析。平台具备以下核心功能：交通流量热力图、平均车速分布、异常停车自动检测、团雾预警联动、弯道盲区综合预警等。

部署方案

• 示范路段：莆南高速K142—K162段（尤溪至大田），全长20公里，弯道17处、隧道3座、桥梁5座
• 安装位置：门架式交通标志杆、路灯杆，距路面高度6-8米
• 部署数量：34台固态激光雷达（每间隔约600米部署1台，弯道加密至300米），配套LoRaWAN网关8台
• 供电方式：路灯电源接入+太阳能电池板辅助，保障连续供电

实施效果

系统自2023年8月投用至2024年3月，运行数据如下：

示范段投用6个月，系统自动检测并预警异常停车事件43起、超速事件1276起、低速行驶事件892起、团雾风险事件28起。通过联动可变情报板（VMS）及时发布预警信息，引导驾驶人提前减速和避让，示范路段交通事故总量同比下降64%，未发生人员伤亡事故。

客户评价

"莆南高速是我们管养线路中山区特征最典型的一条，弯多、雾多、隧长，安全管理的压力一直很大。以前最怕的就是冬天起雾，监控画面一片白，什么也看不见，出了事只能事后看录像。星律科技的激光雷达彻底改变了这个局面——激光能穿透雾气，车辆照常检测、车速照常测量，数据秒级传回监控中心。2023年12月一次凌晨团雾事件中，系统及时检测到前方弯道内有货车低速行驶，自动触发可变情报板告警，成功避免了至少2起可能发生的追尾事故。这套方案是真正为我们山区高速公路安全量身定做的。"

—— 福建省高速公路集团莆南分公司 · 林主任

方案总结

• 全天候不受天气影响：固态激光雷达采用主动激光探测原理，在雨、雾、雪、夜间等低能见度环境下依然保持稳定的检测能力，彻底解决了山区高速"雾天致盲"的监测痛点。
• 长距离无线传输：LoRaWAN无线通信实现超低功耗、超长距离的数据回传，山区条件下单网关覆盖半径超1.2公里，避免了大规模布线工程，显著降低施工难度和成本。
• 多参数一体化感知：单台设备同时输出车流量、单车速度、车型分类、异常停车、运动轨迹等多维数据，替代了传统需要多套设备才能实现的功能组合，部署效率大幅提升。
• 边缘智能实时告警：边缘计算网关内置AI算法，在本地完成数据分析和告警决策，无需等待云平台处理，将异常事件发现到告警推送的时间压缩至3秒以内。
• 低功耗免维护：全固态设计，整机功耗不超过8W，无机械旋转部件和活动结构，在山区高粉尘、高湿度环境下依然保持稳定运行，运维人员只需季度巡检即可。

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