城市智慧道路的规划与设计探析

吴寻

摘 要：城市智慧道路在现代信息技术支撑下，能够自动完成对交通信息的收集与传递，达到引导与分流交通的目标，为道路行人与行车安全提供可靠保障。在新一代技术的发展过程中，城市道路管理能力逐步提升，有利于降低交通事故发生率，也实现了对道路动态情况的实时监测，提高路口运行效率，规范全路段交通秩序。本文分析了城市智慧道路发展面临的难题，并介绍了城市智慧道路规划设计的要点。

关键词：城市智慧道路;规划;设计

在智慧城市建设过程中，智慧道路的规划设计成为一项关键内容，在城市发展中占有重要地位。在物联网、云计算、大数据和移动互联网等技术发展与应用中，尤其是人工智能AI技术与5G通信技术的兴起，为城市智慧道路建设提供了技术支持。因此城市智慧道路要注重升级路灯设施，发挥采集道路信息的载体作用，并对道路基础设施空间不断优化，让城市道路更加智慧、安全与高效。

1 城市智慧道路的内涵

城市智慧道路主要应用互联网、云计算、大数据以及人工智能AI等技术，能够有效采集并发布各类城市交通信息。不同于传统城市道路，智慧道路能够自动感知、辨别城市道路交通运行态势，为智能汽车实现车路协同提供技术支撑，避免发生交通事故风险。在智慧道路规划设计过程中，不仅要关注信号灯、电警/卡口、视频监控等传统智能交通设施，也要进行道路智能感知、管控和服务设施的建设，形成智能化设施管养与交通治理体系[1]，并预留车路协同基础设施为无人驾驶打好基础，升级信控模式，整合和美化道路设施，达到精明调控、全程服务、集约整合、数据共享等目标，不仅改善群众交通出行体验，也有利于政府交通管理能力的提升。

2 城市智慧道路发展面临的难题

在我国城市智慧道路发展过程中，主要面临以下问题：第一，掌握的关键核心技术较少。在智慧道路领域中很多关键技术与国外有较大差距，主要体现基础软件、高端芯片、电子专用设备以及电子材料等方面。对国内很多科技企业来说，存在“追热点、重引进、弱创新”等问题，在智慧道路关键技术研发上投入较少[2]。第二，资金不足，阻碍了智慧道路建设与发展。对城市智慧道路规划设计来说，有着“三分建设、七分维护”的特点，项目建设周期很长，资金需求较大，盈利水平不高，融资困难渠道窄，运营模式也比较落后。由于建设与后续维护资金需求较大，因此为城市智慧道路建设与发展带来了阻碍。现阶段我国城市智慧道路建设资金来源于政府财政支持，并采取举债的方式，也吸引了一定的社会资本。近年来我国逐步重视地方债务管理过程中，对财政资金的需求越来越大，举债的渠道也开始变小，也是城市智慧道路建设中资金方面遇到的困难。

3 城市智慧道路的规划与设计要点

3.1 城市智慧道路的应用场景

近年来我国智慧道路发挥的作用非常明显，能够实现一体化出行的目标，保证车辆与形成的运行效率，同时改善了公交服务质量，优化了慢行体验，确保交通更加安全。一体化出行应用对轨道、公交、共享单车、出租车、小汽车等信息实现整合与分析，讲具体行进路线与换乘方案确定下来;提高运行效率，主要是掌握了实际道路交通具体情况，应用AI算法智能调整信号灯配时，提升路口运行效率;公交服务升级应用提升公交信息服务的时效性和准确性，提升公交吸引力;慢行体验提升应用面向步行、骑行过程中的问题，建设智慧设施提升慢行交通体验;交通安全改善应用针对人车、车车冲突，通过智慧限速、智慧警示、智慧执法，让出行更加安全。

3.2 城市道路照明智慧化

路灯是智慧道路建设中的重要内容，可以引入智慧照明系统，发挥单灯控制、远程照明控制以及自动调节亮度等作用，在出现故障后也能及时预警。这让道路照明管理效果得到提升，在充分利用电能的基础上，有效降低了运维成本。以多合一路灯杆为例，用过安装高清摄像头、传感器以及照明等设备，具有路灯杆、视频杆和标牌杆等功能，不仅能够让监控范围覆盖整个路面，也能实时监测车辆运行情况，在发现道路存在险情后可以第一时间报警，为车路协同控制创造条件。同时，通过智慧路灯，提供免费公共WiFi服务和慢行信息指引。

3.3 慢行交通服务智慧化

如何改善慢行交通服务水平，为智慧道路规划设计中的关键内容。可以在广场、步行街等人流量较为密集的公共区域安装多功能智慧杆，将WiFi设备分布其中，让行人获得免费WiFi，也有利于实时监测这些区域人流密度情况。对于地铁口、公交站等人流同样密集的区域，利用智慧路灯杆设置行人信息屏，让行人了解公交到站信息、周边建筑楼宇与城市公园等信息，同时也能在行人信息屏中发布施工占道提醒和自行车道指引等信息，从而大幅度改善慢行交通出行质量。

3.4 交通设施管养智慧化

将智能井盖传感器设置在城市道路重要路口，达到全天候监测井盖状态的目的。当井盖出现打开、异动等现象后，维护人员手机APP、监控平台等都会收到终端推送的报警信息，避免发生井盖吞人陷车等事故，保证了车辆与人员的安全。在智慧路灯杆上设置摄像机，可以及时发现道路上出现的裂缝坑洼、路面标线异常、标识标牌与护栏被损毁等情况，并对险情作出准确识别。在将识别结果、图片上传后，便于维护人员尽快消除道路險情，保证车辆和行人的安全。在城

市智慧道路规划设计中，可以应用智能井盖、视频AI对路面病害进行分析，既保证了道路的安全，也显著提升了路面养护效率。

3.5 城市道路管控智慧化

在交通信号控制设施改造过程中，接入交通流实时数据、互联网交通大数据后，能够对城市智慧道路进行流量自适应控制与人车感应控制。通过发挥交通大数据、信号协调控制和非现场执法等措施，保证了交通出行更加安全、智能和畅通。针对一些饱和度高、高峰流量大的路口，在流量自适应控制过程中，系统结合各方向实时交通需求情况，对信号配时进行动态调整，最大限度提高路口通行效率，减少行人与车辆的排队时间。在交通压力小、相交道路流量小的路口，采取主路优先控制的方法，保证道路通行效率。此外，在采取“防溢出”控制策略后，能够对拥堵溢出情况进行实时检测，避免高峰期路口出现锁死的现象。

3.6 共享数据，优化出行服务

城市智慧道路建设中要发挥数据的关键作用，各部门在完成道路数据采集后，还要完成实时共享交换。智慧设施的规划与设计，主要对道路车流量、人流量、交通违章以及交通事故等数据进行采集。从业务实际情况出发，由不同的管理部门负责采集各类数据，并根据自身需求确定数据共享方式。在城市智慧道路规划设计的过程中，应该全面调研各部门需求，做好协调工作，明确共享方式，让各管理部门在数据上真正实现共享。通过建设城市智慧道路，能够让人们出行更加安全、舒适与便捷，因此在智慧道路规划设计中必须充分关注人的需求。在解决交通拥堵与技术创新过程中，既要创新检测设备，加强技术集成，更要体现人性化理念，提高智慧道路建设水平。

4 结语

总之，在城市智慧道路规划设计中要坚持因地制宜的原则，在智慧道路建设中必须有计划、分步骤的推进。当前我国城市智慧道路研究、规划、设计和建设还处于起步阶段，可借鉴经验较少，需要充分利用物联网、5G通信技术和人工智能AI技术等，构建以数据为核心的城市交通信息采集与发布的智慧载体，实现道路服务品质化、管理科学化和运行高效化，让人们出行更加安全与高效。

参考文献：

[1]孙培翔，游克思，罗建晖.上海城市地下道路智慧化建设的探索[J].交通与运输，2020，33（2）：247-252.

[2]周坤.城市智慧道路的设计与实践[J].智能城市，2020，6（10）：138-139.