智慧公路發展路徑和對策研究

趙軍成

（山東華邦建設集團有限公司，山東濰坊 262500）

1 智慧公路概述

1.1 智慧公路概念

智慧公路是在原有交通道路體系上，依托信息化技術與新型基礎設施發展演變形成的現代化公路體系，以全面提升交通安全、運維能力及通行效率為核心目標，是智能交通體系的重要環節之一。智慧公路是通過運用自動駕駛、車聯網、人工智能等信息化技術，從網聯化與智能化視角打造的新一代道路交通系統。同時，也可將智慧公路視作一種公路服務系統，將人工智能等信息化技術融入公路體系，通過該模式實現車路一體化與綠色交通等發展目標。

1.2 智慧公路功能

分析現階段的實際發展情況，智慧公路的核心功能主要有三點。

（1）智慧設施。

在公路與橋梁工程中設置的智慧交通基礎設施，具有良好的環境感知能力，依托互聯網與控制系統保持穩定連接，且設施間處于信息互聯狀態。在系統運行期間，可以突破時間與空間限制，在短時間內傳輸與接收大量信息，智慧設施還將為過往車輛人員提供多元化的交通服務，如提供公路實時狀況與交通信息分析報告等。

（2）智慧管控。

基于智慧設施，控制中心可以實時掌握各路段的實時情況，做到對人、車、事的全面檢測。檢測到突發狀況后，智慧設施及時將問題上報反饋，快速采取相應處理措施。

（3）智慧決策。

在公路體系運營期間，將會持續產生大量的數據，人工智能技術將在無人工干預的前提下，自動完成數據采集、分類匯總、邏輯運算等一系列操作，向管理人員提供自動生成的邏輯運算結果，為各項決策計劃的制定提供信息支持與決策建議。

1.3 智慧公路發展方向

根據智慧公路當前建設情況，結合智慧公路發展理念與目的，可以進一步明確智慧公路的未來發展方向。

（1）交通堵塞緩解化。

依托智慧交通系統中的交通監控子系統，突破時間與空間限制，幫助管理人員全面掌握各路段實時交通狀況，檢測到各路段有可能出現或已出現交通堵塞問題時，采取多元化處理措施，以緩解擁堵路段，避免情況惡劣化。

（2）基礎支撐平臺化。

與傳統公路體系相比，智慧公路的使用功能與所提供交通服務較為豐富，并在公路運營期間持續產生大量數據。因此，需要靈活運用互聯網信息技術，持續改善交通信息傳播能力，如依托5G移動通信網絡構建智慧交通管理平臺，將各項子系統與服務功能集成到管理平臺。

（3）信息資源共享化。

在各部門間構建高效的信息資源共享機制，依托云計算與大數據等技術，持續采集智慧公路實時產生的交通信息，根據信息間的關聯性進行分類處理，為管理人員提供信息。

（4）行業管理智能化。

基于人工智能技術，替代人工完成多數基礎性與少數復雜性公路管理任務，減少人為誤差，提高工作效率。

2 智慧公路發展路徑

2.1 不斷加強政策支持

智慧公路是新型基礎設施的重要形態以及公路事業的未來發展趨勢。近年來，相關部門持續加大對智慧公路工程的建設力度，并大力推動相關產業的發展，如自動駕駛與車路協同等關聯產業。同時，需要正確認識到智慧公路建設發展仍存在諸多阻礙，技術難點、管理難點較多，在發展期間暴露出諸多問題未得到妥善處理，限制了智慧公路的發展。

為積累智慧公路建設經驗，完善智慧公路體系功能，解決各項問題，需要不斷加強政策支持力度。例如，近年來，國家發改委印發《推進“互聯網+”便捷交通，促進智能交通發展的實施方案》《智能汽車創新發展戰略》等指導文件，明確了智慧公路關聯產業在車聯網覆蓋、智能汽車等方面的具體要求，并在長江三角洲與京津冀等地區布局了多項試點示范工程，為后續智慧公路工程的建設提供指導參考。

江蘇省、浙江省等地，設置了新一代國家交通控制網試點，主要針對公交系統與復雜交通環境的車路協同技術及安全輔助技術進行封閉測試，在試驗期間積累了豐富的技術經驗。北京市等地建立了數字化試點，實現交通基礎設施安全狀態的綜合感知、預警與分析功能。我國工業和信息化部在2018～2019年，設置了若干智能網聯示范區，批復天津市、江蘇省與湖南省等地區建設國家級車聯網先導區的申請，如江蘇省無錫市的國家智能交通綜合測試基地等。

2.2 創新優化技術體系

與傳統公路體系相比，智慧公路的核心優勢在于綜合運用多項高新信息化技術，如人工智能技術、自動輔助駕駛技術、大數據技術等，憑借技術高超的數據采集與分析能力，輔助人工完成多數管理任務，完成智慧公路的建設目標，加大交通路況安全。因此，為快速推進智慧公路建設，提高智慧公路建設水平，需推動智慧公路技術體系的創新優化。

（1）打造技術升級。

相關企業應持續加大對大數據、人工智能與自動駕駛等技術的研發力度，且相關部門需要提供一定程度的政策支持。以自動駕駛技術為例，我國長安汽車、長城汽車與廣汽集團等企業均加大對自動駕駛汽車的研發力度，且技術預判相對統一，實現了對L3級別自動駕駛的基本共識。同時，我國在多個地區分別建立自動駕駛應用示范區，并向一汽、上汽、智加科技、東風等企業發放數量不等的自動駕駛道路測試牌照。

（2）豐富應用場景。

隨著配套技術體系的日益完善，為充分發揮技術優勢，需要持續對配套技術的應用場景進行豐富拓展。以自動駕駛技術為例，在路網方面，當前技術應用場景為封閉路網，待各項技術難題得到攻克且駕駛安全性得到驗證后，再將技術應用場景拓展至半封閉路網以及人機混行道路。

（3）提高智慧交通基礎設施分布率。

為消除公路體系的運維管理盲區，向過往車輛人員提供完善的交通服務，需要加大對智慧交通基礎設施的配置力度。以公路監控系統為例，在路網沿線增設若干數量的監測點，并配置支持視頻監測與氣象監測等功能的新型設施，以此提高路網監測水平。

2.3 加大ETC推廣應用力度

ETC系統全稱為電子不停車收費系統，在高速公路中發揮著自動收費功能，收費站ETC車道中所設置微波天線與過往車輛搭載的電子標簽進行短程通信，依托互聯網在系統后臺自動辦理收費結算。過往車輛可以直接駛過公路收費站，無須停車繳納高速公路或橋梁費用。同時，ETC系統還將向客戶提供推送信息、賬單查詢、通行費用顯示等多種服務，是智慧公路中的一項重要技術。為進一步提高智慧公路建設水平，需要持續加大ETC系統的應用推廣力度。

根據相關調查結果顯示，截至2020年1月，我國ETC累計客戶已達2.04億個，與2019年同期相比，客戶增長數量為1.23億個，增長率為157%。為提高系統兼容性，向客戶提供統一化服務，對ETC系統管理模式進行革新，由傳統的各省分管模式轉變為全網運行模式，構建全國性的ETC通用服務平臺。

3 智慧公路發展對策

3.1 規劃頂層設計

在制定智慧公路建設方案與未來發展計劃時，工作人員必須樹立全局統籌規劃意識，做好頂層設計工作。積極參考國內外典型案例，了解智慧公路建設與發展期間面臨的各項問題，提前規避風險隱患，并根據典型案例論證智慧公路發展方向與建設方案可行性。結合我國實際國情，對智慧公路的建設標準進行明確規定與優化調整，結合實際制定不同的服務標準。為加快智慧公路建設進程，應效仿歐盟制定高級交通等發展計劃，以推動智能交通系統的發展。

3.2 完善工作機制

為統籌開展智慧公路運維管理工作，消除管理盲區，提高管理資源利用率，可選擇在智慧公路體系中設置應急指揮中心，對各部門進行統一化管理，主要管理職責包括業務信息上傳下達、審核并發布數據、數據存檔、日常工作安排、領導小組討論審核、培訓計劃制定等方面。建立嚴格的考核機制與工作制度，對各項管理條款內容進行補充完善，為智慧公路建設與管理活動的開展提供明確依據，提供開展規范化與標準化作業的基礎條件。

3.3 強化聯動共享

為提高部門間與各項智慧公路管理子系統間的信息溝通力度，具備協同管理基礎，應在智慧公路體系中引入聯動共享機制，根據實際管理需求構建聯動平臺。

（1）應急處置指揮平臺。

該平臺由信息報告發布、集成通信智慧、視頻會商等子系統所組成，負責對轄區內各路段實時交通情況進行監測，檢測到交通緊急情況時，向有關人員上報問題，安排人員進行處理，控制終端設施采集上傳公路現場信息，通過多元化渠道發布公路緊急事件信息。

（2）養護管理信息化平臺。

構建配套數據庫，在數據庫內存儲歷史公路基礎數據，通過智慧基礎設施持續采集并上傳公路實時數據，在已知數據的基礎上判斷公路使用情況，自動制定養護方案，輔助開展公路養護工作。同時，向用戶提供綜合查詢、養護信息定時發布、跟蹤管理與養護分析等服務。

4 結語

綜上所述，在新時代背景下，智慧公路已成為現代綜合交通運輸體系的重要組成部分，是保障交通安全及實現綠色交通的關鍵。相關部門必須充分發揮自身主導作用，明確智慧公路的正確發展路徑，樹立正確的發展思路，積極落實發展對策，全面推動智慧公路的布局和發展。