智慧高速公路的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

林友華

摘 要：在現(xiàn)代信息化科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，我國的智慧高速公路的設(shè)計(jì)內(nèi)容也越來越多，借助智慧交通系統(tǒng)，可以賦予高速公路計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及智能監(jiān)控計(jì)算技術(shù)等特性，讓其提升高速公路的運(yùn)維管控制質(zhì)量，又好又快的促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕煌ńㄔO(shè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文針對智慧高速公路的設(shè)計(jì)和實(shí)踐進(jìn)行針對性研究，相關(guān)內(nèi)容如下。

關(guān)鍵詞：智慧高速公路;設(shè)計(jì);實(shí)踐

交通運(yùn)輸工程是連通國家各個(gè)地區(qū)，帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要項(xiàng)目，目前，我國的交通運(yùn)輸主要分為鐵路、水運(yùn)以及管道運(yùn)輸、公路、空運(yùn)幾大類，公路運(yùn)輸具有操作方便，運(yùn)行快捷等特點(diǎn)，貨運(yùn)量可以達(dá)到80%，因此是交通工程建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目。

從高速公路的運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，在信息化、智能化的發(fā)展背景下，智慧高速公路成為了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，相關(guān)單位可以運(yùn)用信息技術(shù)、傳感器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)、人工智能技術(shù)，構(gòu)建成一個(gè)智能信息化、社會(huì)信息化的特色公路交通運(yùn)輸方式。進(jìn)而有效帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。

1 簡述智慧高速公路的發(fā)展現(xiàn)狀

在現(xiàn)代智慧城市、交通設(shè)計(jì)的蓬勃發(fā)展背后，我國積極運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù)來提升高速公路的建設(shè)整體質(zhì)量，如為了有效緩解交通擁堵的問題，提升城市交通的整體運(yùn)行質(zhì)量，我國出臺了多項(xiàng)政策如《交通運(yùn)輸信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》、《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030）》等，有效明確了我國的智慧高速公路的建設(shè)整體思路，為進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。本文針對我國的智慧高速公路的整體建設(shè)進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)的智慧公路的建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)，提升整體的設(shè)計(jì)思路和實(shí)踐思路。

智慧公路這一概念起源于法國，在1994年世界智能交通大會(huì)上，一眾國家圍繞著提升交通運(yùn)輸效率方面各抒己見，法國提出了交通咨詢、分布整理和引導(dǎo)分流的方式減少交通擁堵的問題。

經(jīng)過多年的發(fā)展，日本和美國、歐洲各國加強(qiáng)了智慧交通的研發(fā)，并構(gòu)建出了物聯(lián)網(wǎng)人工智能、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等對現(xiàn)有的高速公路進(jìn)行了整體改造和重組，在很大程度上促進(jìn)了世界智能交通系統(tǒng)的建設(shè)。

美國提出了的智慧交通公路理念在于“車路合作”，即通過提供實(shí)時(shí)的路況動(dòng)態(tài)和信息實(shí)現(xiàn)車流量分流;而日本也采用車路互交的工作內(nèi)容，對整個(gè)終端體系進(jìn)行整合梳理和分別分析，通過增設(shè)路測熱點(diǎn)等方式實(shí)現(xiàn)了車路互交，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)的綜合管理，最終構(gòu)建出安全開發(fā)的交通信息系統(tǒng)。而部分歐洲國家也開設(shè)了easyway的項(xiàng)目，側(cè)重于構(gòu)建歐洲的跨國高速公路的信息共享體系，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)同調(diào)度，通過更多的基礎(chǔ)服務(wù)如主動(dòng)交通管理服務(wù)以及物流服務(wù)等，為公路建設(shè)提供的服務(wù)。

2 智慧高速公路的設(shè)計(jì)研究

針對我國現(xiàn)有的《國家公路規(guī)劃（2013-2030）》目標(biāo)內(nèi)容，我國已經(jīng)形成了綜合化的公路網(wǎng)絡(luò)體系，且我國的高速公路里程已經(jīng)位居世界第一。

針對高速公路的整體設(shè)計(jì)和構(gòu)建框架來看，智慧高速公路的設(shè)計(jì)需要結(jié)合地方的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地理環(huán)境要素，最終構(gòu)建出統(tǒng)一的信息采集、傳輸網(wǎng)絡(luò)和資源處理和應(yīng)用服務(wù)的整體框架。而整個(gè)框架中也會(huì)涉及到數(shù)據(jù)采集匯總、資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)，需要聯(lián)合政府部門，公安機(jī)關(guān)，氣象局以及各個(gè)科研單位的通力合作。

從整體結(jié)構(gòu)來看，智慧高速公路的框架基礎(chǔ)信息是“信息采集”，該部分的主要任務(wù)是收集大量的數(shù)據(jù)資源，如道路路況信息、公路養(yǎng)護(hù)信息以及氣象數(shù)據(jù)信息和政府相關(guān)部門的共享數(shù)據(jù)等，相關(guān)單位要做好數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)下一步數(shù)據(jù)的綜合傳輸。

信息傳輸系統(tǒng)是信息處理的必要環(huán)節(jié)，通過光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸、5G技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)一步延伸，最終保障信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼w效能。

資源處理系統(tǒng)依托于數(shù)據(jù)資源庫，主要用來實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)并匯總、處理數(shù)據(jù)資源，這需要相關(guān)技術(shù)人員構(gòu)建一個(gè)技術(shù)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)相融合的體系，最終讓智慧高速公路系統(tǒng)合理化和規(guī)范化，保證信息建設(shè)的整體質(zhì)量（如下圖1所示）。

信息數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的內(nèi)容較多，其中包括了高速公路的交通運(yùn)輸管理，高速公路的出行信息服務(wù)平臺以及智能化應(yīng)急輔助平臺等，相關(guān)單位要設(shè)置工程健康網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)，如采用多物理場仿真體系，并構(gòu)建出計(jì)算機(jī)技術(shù)、城市級數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)端云協(xié)同采集和處理核心管控體系，最后利用GIS+BIM技術(shù)檢測整個(gè)安全平臺。

3 分析智慧高速公路的改革發(fā)展進(jìn)程

以上可知，我國的智慧高速公路的設(shè)計(jì)融合了數(shù)據(jù)研究和技術(shù)創(chuàng)新，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步下，我國的智慧高速公路的建設(shè)內(nèi)容和形式也將越來越多樣化化，針對其發(fā)展趨勢，可以從以下幾個(gè)方面予以研究。

首先，針對信息管理角度來看，國家、省市、縣鎮(zhèn)等整體發(fā)展都依賴于高速公路的總體建設(shè)，為了全面提升高速公路的交通、工程建設(shè)、道路運(yùn)行質(zhì)量，相關(guān)單位要安全監(jiān)督和管控，針對重大異常事件如地質(zhì)災(zāi)害、火災(zāi)或者是爆炸問題、污染無泄漏問題做好綜合分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)和指揮管控的效果，最終減少交通工程管理的風(fēng)險(xiǎn)意外，全面提升智慧公路建設(shè)的整體質(zhì)量。

此外，針對技術(shù)角度來看，目前一些發(fā)達(dá)城市已經(jīng)研制出5G網(wǎng)絡(luò)無人駕駛技術(shù)、無線充電技術(shù)等內(nèi)容，并可以為出行者制定出個(gè)性化、針對性的信息化服務(wù)，如構(gòu)建出車內(nèi)全息投影技術(shù)，自動(dòng)安全預(yù)警以及充電技術(shù)等，全面綜合地實(shí)現(xiàn)了人-車-路-環(huán)境的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展，最終智能安全、靈活便捷的綠色出行方式。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化的經(jīng)濟(jì)建設(shè)環(huán)境下，我國的智慧公路建設(shè)的內(nèi)容越來越多，雖然我國的智慧公路的建設(shè)周期不長，存在管理缺陷，但是經(jīng)過多年的不斷孵化下，也形成了較為完善的建設(shè)雛形。目前，智慧公路的建設(shè)要點(diǎn)在于結(jié)合經(jīng)濟(jì)化、社會(huì)化、信息化的環(huán)境，最終營造出科學(xué)的建設(shè)結(jié)果。本文針對我國的智慧高速公路的發(fā)展情況進(jìn)行了對比分析，對智慧公路的發(fā)展進(jìn)行了整體展望，希望能夠促進(jìn)智慧公路的整體建設(shè)，又好又快帶動(dòng)地方的綜合經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。

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