智慧高速公路的内涵及其架构探究

夏旻垚 赵恒

摘要：我国智能交通的研究与开发已经走过了十多年的历程，在关键技术领域取得了许多创新成果。目前，高速公路收费、公路隧道信息化、视频监控等子系统在高速公路工程建设和管理中得到了广泛的应用，为高速公路智能交通系统的建设奠定了坚实的基础。目前，我国在智能交通建设方面取得了一些成绩，但真正的智能交通尚未完全实现。尚未形成完整规范的智能交通建设管理体系和体系。高速智能交通建设的标准化管理体系和体系需要在建设过程中逐步探索。

关键词：智慧高速;内涵架构

引言：

智能高速公路是智能交通的重要组成部分。目前，业内对智能高速公路的理解存在差异。阐述了智能化高速公路的内涵，认为智能化高速公路是建立以数据为中心的高速公路协同管控和创新服务系统，以信息化手段提高高速公路的管理和服务水平“人的智慧思维+先进技术手段+协同运行机制+创新模式”。从技术、服务、数据、应用和部署五个方面提出了智能高速公路的体系结构，为智能高速公路的建设指明了方向。智能化高速公路关键技术的突破，将带动高速公路运营管理模式和經营模式的创新与改革，有利于高速公路产业生态系统建设，促进产业转型发展，提高质量和效益。

一、智能高速公路的内涵分析

在系统工程理论的广泛应用中，提出了顶层设计的基本概念。它的定义是自上而下设计的。通过系统的战略规划和设计，决策者统一了研究对象、研究方法和目标。综合的理论框架为实践提供了技术框架意义。从内涵上讲，智能高速公路不仅是这一顶层设计的产物，也是通过系统工程对“人、车、路、环境”等各要素进行全面协调和管理的产物。通过智能化公路技术和建筑设计，可以更好地将传统时期的公路发展方向向简化方向发展，提升物质生产效率，产生生态效益、综合效益等经济社会效益，提高利用效率，从根本上改变现有粗放型增长模式，高速公路产业利用将全面转变为集约型增长模式，最终实现智能化高速公路全要素生产率的转型升级。

二、应用场景

从应用场景分析，智能高速公路的“1+m+n”架构可以满足至少8种场景的基本应用。例如，充电服务场景中的应用可以实现“自由流充电服务”，通过电子充电和无线通信，自动、快速、准确地完成多车道免费车辆的免费充电和服务。同时，“智能服务区”可以满足各种服务的个性化需求;目前的应用还体现了“卡车编队驾驶”的优点。智能检测技术可以在车载和路边传感器装置设置后，自动将车辆的实时行驶信息上传到管理系统，并通过预测和分发结果，提供一组3辆以上的卡车（属于短程组）。例如，“随车信息走廊”可以根据车辆定位提供准确的摄像服务信息，满足其对路网的理解，特别是与车辆导航的信息连通性，全面提高导航的准确性和有效性。通过车道级主动控制模式的应用，可以实现交通流的管理。

三、智慧高速公路的内涵及其架构探究

1.高速公路主动交通控制技术

基于在线交通仿真和空地协同交通状态感知，结合高速公路匝道控制、干线控制、通道控制和安全预警等技术手段，实现高速公路主动交通管理。提高交通控制的可靠性和有效性，提高高速公路的通行能力和安全运营水平。为实现智能化高速公路监控目标提供了技术支持。

2.高速公路个性化信息服务技术

为了改变传统高速公路出行信息发布手段单一、内容落后的现状，前端etc2.0支持开发道路专用短程通信（DSRC）车辆单元及其配套路边单元。它不仅要具备不间断支付的功能，还要提供个性化、差异化的交通信息服务。如车辆安全预警信息、交通安全预警信息、交通控制信息、动态驾驶导航信息等，为实现可服务智能公路的目标提供技术支持。

3.物联网监控系统设计

近年来，我国公路建设规模明显扩大和提高，涉及的主客观因素更加多样化，在建设过程中也将面临各种挑战和风险。在这种情况下，施工企业应持续监控高速公路现场施工，设计完善的物联网监控系统，协调项目各个环节的可控要素。除了校对实验室设备和仪器外，还需要稳定水泥混凝土的性能。路基压实设备的数字化改造，减轻了人类劳动主体的压力和负担。同时，施工企业还需要充分利用网络信息平台，及时收集整理监测数据存储在数据库中，确保信息的真实性和客观性，并根据需要随时进行可追溯性查询。这些都可以使项目的质量管理更加先进，弥补传统管理模式的滞后，使数据分析朝着更加准确、规范的方向发展。

四、智惠快递服务目标标准展望

随着移动通信技术的发展，可以构建路网综合交通监控预警系统，形成人、车、路网协调的综合泛知识感知系统。实际驾驶分为自动驾驶和自动驾驶;采用全新可靠的采集管理模式，施工车辆通过终端安装系统进入在线采集，实现E、t、C采集全开放，地面道路采集站传输，从而有效提高整个路段的通行率。将客车与货车分开或安排货车组成车队，可以提高交通效率，减少道路交通拥堵;通过准确的车辆定位、一车一路协调发展、公共出行服务系统等高新技术的综合开发，可以有效克服极端天气对道路和车辆的影响。确保特殊情况下车辆的安全;在服务区、停车场及可设置充电设施的路段设置综合充电装置，为车辆提供储能充电服务，实现高速公路上的无线充电服务。要形成完善的公路交通安全驾驶主体体系，确保车辆安全，既需要有效的系统支持，也需要安全管理体系。调整紧急程度和指挥管理力量，降低交通事故发生率，实现“零事故”的美好愿望。

结语：总之，高速公路的发展经历了信息化的初级阶段。在交通基础设施资源优化配置、大数据技术、云计算系统、高速公路信息系统的推动下，高速公路已发展到智能高速公路的更高阶段。综上所述，“1+m+n”的总体建筑设计不仅赋予了智慧高速公路丰富的内涵，也满足了新时期我国整体经济建设中交通运输业转型升级的需要。通过高速公路的智慧，在很大程度上降低了高速公路的事故率，提高了高速公路的管理效率。

参考文献

[1]卢延刚，李涛.基于“智慧工地” 的高速公路建设信息化管理[J].中国公路，2020，573（17）：60-61.

作者简介：

夏旻垚1987.7，男，汉，浙江杭州，本科，高级工程师，主要研究方向：交通机电工程

赵恒1989.10，男，汉，浙江杭州，本科，工程师，主要研究方向：交通机电工程