城市智慧道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)探析

吳尋

摘 要：城市智慧道路在現(xiàn)代信息技術(shù)支撐下，能夠自動(dòng)完成對交通信息的收集與傳遞，達(dá)到引導(dǎo)與分流交通的目標(biāo)，為道路行人與行車安全提供可靠保障。在新一代技術(shù)的發(fā)展過程中，城市道路管理能力逐步提升，有利于降低交通事故發(fā)生率，也實(shí)現(xiàn)了對道路動(dòng)態(tài)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，提高路口運(yùn)行效率，規(guī)范全路段交通秩序。本文分析了城市智慧道路發(fā)展面臨的難題，并介紹了城市智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：城市智慧道路;規(guī)劃;設(shè)計(jì)

在智慧城市建設(shè)過程中，智慧道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)成為一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，在城市發(fā)展中占有重要地位。在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中，尤其是人工智能AI技術(shù)與5G通信技術(shù)的興起，為城市智慧道路建設(shè)提供了技術(shù)支持。因此城市智慧道路要注重升級路燈設(shè)施，發(fā)揮采集道路信息的載體作用，并對道路基礎(chǔ)設(shè)施空間不斷優(yōu)化，讓城市道路更加智慧、安全與高效。

1 城市智慧道路的內(nèi)涵

城市智慧道路主要應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及人工智能AI等技術(shù)，能夠有效采集并發(fā)布各類城市交通信息。不同于傳統(tǒng)城市道路，智慧道路能夠自動(dòng)感知、辨別城市道路交通運(yùn)行態(tài)勢，為智能汽車實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同提供技術(shù)支撐，避免發(fā)生交通事故風(fēng)險(xiǎn)。在智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，不僅要關(guān)注信號燈、電警/卡口、視頻監(jiān)控等傳統(tǒng)智能交通設(shè)施，也要進(jìn)行道路智能感知、管控和服務(wù)設(shè)施的建設(shè)，形成智能化設(shè)施管養(yǎng)與交通治理體系[1]，并預(yù)留車路協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施為無人駕駛打好基礎(chǔ)，升級信控模式，整合和美化道路設(shè)施，達(dá)到精明調(diào)控、全程服務(wù)、集約整合、數(shù)據(jù)共享等目標(biāo)，不僅改善群眾交通出行體驗(yàn)，也有利于政府交通管理能力的提升。

2 城市智慧道路發(fā)展面臨的難題

在我國城市智慧道路發(fā)展過程中，主要面臨以下問題：第一，掌握的關(guān)鍵核心技術(shù)較少。在智慧道路領(lǐng)域中很多關(guān)鍵技術(shù)與國外有較大差距，主要體現(xiàn)基礎(chǔ)軟件、高端芯片、電子專用設(shè)備以及電子材料等方面。對國內(nèi)很多科技企業(yè)來說，存在“追熱點(diǎn)、重引進(jìn)、弱創(chuàng)新”等問題，在智慧道路關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上投入較少[2]。第二，資金不足，阻礙了智慧道路建設(shè)與發(fā)展。對城市智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)來說，有著“三分建設(shè)、七分維護(hù)”的特點(diǎn)，項(xiàng)目建設(shè)周期很長，資金需求較大，盈利水平不高，融資困難渠道窄，運(yùn)營模式也比較落后。由于建設(shè)與后續(xù)維護(hù)資金需求較大，因此為城市智慧道路建設(shè)與發(fā)展帶來了阻礙?，F(xiàn)階段我國城市智慧道路建設(shè)資金來源于政府財(cái)政支持，并采取舉債的方式，也吸引了一定的社會(huì)資本。近年來我國逐步重視地方債務(wù)管理過程中，對財(cái)政資金的需求越來越大，舉債的渠道也開始變小，也是城市智慧道路建設(shè)中資金方面遇到的困難。

3 城市智慧道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 城市智慧道路的應(yīng)用場景

近年來我國智慧道路發(fā)揮的作用非常明顯，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化出行的目標(biāo)，保證車輛與形成的運(yùn)行效率，同時(shí)改善了公交服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化了慢行體驗(yàn)，確保交通更加安全。一體化出行應(yīng)用對軌道、公交、共享單車、出租車、小汽車等信息實(shí)現(xiàn)整合與分析，講具體行進(jìn)路線與換乘方案確定下來;提高運(yùn)行效率，主要是掌握了實(shí)際道路交通具體情況，應(yīng)用AI算法智能調(diào)整信號燈配時(shí)，提升路口運(yùn)行效率;公交服務(wù)升級應(yīng)用提升公交信息服務(wù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，提升公交吸引力;慢行體驗(yàn)提升應(yīng)用面向步行、騎行過程中的問題，建設(shè)智慧設(shè)施提升慢行交通體驗(yàn);交通安全改善應(yīng)用針對人車、車車沖突，通過智慧限速、智慧警示、智慧執(zhí)法，讓出行更加安全。

3.2 城市道路照明智慧化

路燈是智慧道路建設(shè)中的重要內(nèi)容，可以引入智慧照明系統(tǒng)，發(fā)揮單燈控制、遠(yuǎn)程照明控制以及自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度等作用，在出現(xiàn)故障后也能及時(shí)預(yù)警。這讓道路照明管理效果得到提升，在充分利用電能的基礎(chǔ)上，有效降低了運(yùn)維成本。以多合一路燈桿為例，用過安裝高清攝像頭、傳感器以及照明等設(shè)備，具有路燈桿、視頻桿和標(biāo)牌桿等功能，不僅能夠讓監(jiān)控范圍覆蓋整個(gè)路面，也能實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛運(yùn)行情況，在發(fā)現(xiàn)道路存在險(xiǎn)情后可以第一時(shí)間報(bào)警，為車路協(xié)同控制創(chuàng)造條件。同時(shí)，通過智慧路燈，提供免費(fèi)公共WiFi服務(wù)和慢行信息指引。

3.3 慢行交通服務(wù)智慧化

如何改善慢行交通服務(wù)水平，為智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容?？梢栽趶V場、步行街等人流量較為密集的公共區(qū)域安裝多功能智慧桿，將WiFi設(shè)備分布其中，讓行人獲得免費(fèi)WiFi，也有利于實(shí)時(shí)監(jiān)測這些區(qū)域人流密度情況。對于地鐵口、公交站等人流同樣密集的區(qū)域，利用智慧路燈桿設(shè)置行人信息屏，讓行人了解公交到站信息、周邊建筑樓宇與城市公園等信息，同時(shí)也能在行人信息屏中發(fā)布施工占道提醒和自行車道指引等信息，從而大幅度改善慢行交通出行質(zhì)量。

3.4 交通設(shè)施管養(yǎng)智慧化

將智能井蓋傳感器設(shè)置在城市道路重要路口，達(dá)到全天候監(jiān)測井蓋狀態(tài)的目的。當(dāng)井蓋出現(xiàn)打開、異動(dòng)等現(xiàn)象后，維護(hù)人員手機(jī)APP、監(jiān)控平臺等都會(huì)收到終端推送的報(bào)警信息，避免發(fā)生井蓋吞人陷車等事故，保證了車輛與人員的安全。在智慧路燈桿上設(shè)置攝像機(jī)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路上出現(xiàn)的裂縫坑洼、路面標(biāo)線異常、標(biāo)識標(biāo)牌與護(hù)欄被損毀等情況，并對險(xiǎn)情作出準(zhǔn)確識別。在將識別結(jié)果、圖片上傳后，便于維護(hù)人員盡快消除道路險(xiǎn)情，保證車輛和行人的安全。在城

市智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，可以應(yīng)用智能井蓋、視頻AI對路面病害進(jìn)行分析，既保證了道路的安全，也顯著提升了路面養(yǎng)護(hù)效率。

3.5 城市道路管控智慧化

在交通信號控制設(shè)施改造過程中，接入交通流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)交通大數(shù)據(jù)后，能夠?qū)Τ鞘兄腔鄣缆愤M(jìn)行流量自適應(yīng)控制與人車感應(yīng)控制。通過發(fā)揮交通大數(shù)據(jù)、信號協(xié)調(diào)控制和非現(xiàn)場執(zhí)法等措施，保證了交通出行更加安全、智能和暢通。針對一些飽和度高、高峰流量大的路口，在流量自適應(yīng)控制過程中，系統(tǒng)結(jié)合各方向?qū)崟r(shí)交通需求情況，對信號配時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，最大限度提高路口通行效率，減少行人與車輛的排隊(duì)時(shí)間。在交通壓力小、相交道路流量小的路口，采取主路優(yōu)先控制的方法，保證道路通行效率。此外，在采取“防溢出”控制策略后，能夠?qū)矶乱绯銮闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，避免高峰期路口出現(xiàn)鎖死的現(xiàn)象。

3.6 共享數(shù)據(jù)，優(yōu)化出行服務(wù)

城市智慧道路建設(shè)中要發(fā)揮數(shù)據(jù)的關(guān)鍵作用，各部門在完成道路數(shù)據(jù)采集后，還要完成實(shí)時(shí)共享交換。智慧設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要對道路車流量、人流量、交通違章以及交通事故等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。從業(yè)務(wù)實(shí)際情況出發(fā)，由不同的管理部門負(fù)責(zé)采集各類數(shù)據(jù)，并根據(jù)自身需求確定數(shù)據(jù)共享方式。在城市智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該全面調(diào)研各部門需求，做好協(xié)調(diào)工作，明確共享方式，讓各管理部門在數(shù)據(jù)上真正實(shí)現(xiàn)共享。通過建設(shè)城市智慧道路，能夠讓人們出行更加安全、舒適與便捷，因此在智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中必須充分關(guān)注人的需求。在解決交通擁堵與技術(shù)創(chuàng)新過程中，既要?jiǎng)?chuàng)新檢測設(shè)備，加強(qiáng)技術(shù)集成，更要體現(xiàn)人性化理念，提高智慧道路建設(shè)水平。

4 結(jié)語

總之，在城市智慧道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中要堅(jiān)持因地制宜的原則，在智慧道路建設(shè)中必須有計(jì)劃、分步驟的推進(jìn)。當(dāng)前我國城市智慧道路研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)還處于起步階段，可借鑒經(jīng)驗(yàn)較少，需要充分利用物聯(lián)網(wǎng)、5G通信技術(shù)和人工智能AI技術(shù)等，構(gòu)建以數(shù)據(jù)為核心的城市交通信息采集與發(fā)布的智慧載體，實(shí)現(xiàn)道路服務(wù)品質(zhì)化、管理科學(xué)化和運(yùn)行高效化，讓人們出行更加安全與高效。

參考文獻(xiàn)：

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