城市智慧道路的規劃與設計探析

吳尋

摘 要：城市智慧道路在現代信息技術支撐下，能夠自動完成對交通信息的收集與傳遞，達到引導與分流交通的目標，為道路行人與行車安全提供可靠保障。在新一代技術的發展過程中，城市道路管理能力逐步提升，有利于降低交通事故發生率，也實現了對道路動態情況的實時監測，提高路口運行效率，規范全路段交通秩序。本文分析了城市智慧道路發展面臨的難題，并介紹了城市智慧道路規劃設計的要點。

關鍵詞：城市智慧道路;規劃;設計

在智慧城市建設過程中，智慧道路的規劃設計成為一項關鍵內容，在城市發展中占有重要地位。在物聯網、云計算、大數據和移動互聯網等技術發展與應用中，尤其是人工智能AI技術與5G通信技術的興起，為城市智慧道路建設提供了技術支持。因此城市智慧道路要注重升級路燈設施，發揮采集道路信息的載體作用，并對道路基礎設施空間不斷優化，讓城市道路更加智慧、安全與高效。

1 城市智慧道路的內涵

城市智慧道路主要應用互聯網、云計算、大數據以及人工智能AI等技術，能夠有效采集并發布各類城市交通信息。不同于傳統城市道路，智慧道路能夠自動感知、辨別城市道路交通運行態勢，為智能汽車實現車路協同提供技術支撐，避免發生交通事故風險。在智慧道路規劃設計過程中，不僅要關注信號燈、電警/卡口、視頻監控等傳統智能交通設施，也要進行道路智能感知、管控和服務設施的建設，形成智能化設施管養與交通治理體系[1]，并預留車路協同基礎設施為無人駕駛打好基礎，升級信控模式，整合和美化道路設施，達到精明調控、全程服務、集約整合、數據共享等目標，不僅改善群眾交通出行體驗，也有利于政府交通管理能力的提升。

2 城市智慧道路發展面臨的難題

在我國城市智慧道路發展過程中，主要面臨以下問題：第一，掌握的關鍵核心技術較少。在智慧道路領域中很多關鍵技術與國外有較大差距，主要體現基礎軟件、高端芯片、電子專用設備以及電子材料等方面。對國內很多科技企業來說，存在“追熱點、重引進、弱創新”等問題，在智慧道路關鍵技術研發上投入較少[2]。第二，資金不足，阻礙了智慧道路建設與發展。對城市智慧道路規劃設計來說，有著“三分建設、七分維護”的特點，項目建設周期很長，資金需求較大，盈利水平不高，融資困難渠道窄，運營模式也比較落后。由于建設與后續維護資金需求較大，因此為城市智慧道路建設與發展帶來了阻礙。現階段我國城市智慧道路建設資金來源于政府財政支持，并采取舉債的方式，也吸引了一定的社會資本。近年來我國逐步重視地方債務管理過程中，對財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中資金方面遇到的困難。

3 城市智慧道路的規劃與設計要點

3.1 城市智慧道路的應用場景

近年來我國智慧道路發揮的作用非常明顯，能夠實現一體化出行的目標，保證車輛與形成的運行效率，同時改善了公交服務質量，優化了慢行體驗，確保交通更加安全。一體化出行應用對軌道、公交、共享單車、出租車、小汽車等信息實現整合與分析，講具體行進路線與換乘方案確定下來;提高運行效率，主要是掌握了實際道路交通具體情況，應用AI算法智能調整信號燈配時，提升路口運行效率;公交服務升級應用提升公交信息服務的時效性和準確性，提升公交吸引力;慢行體驗提升應用面向步行、騎行過程中的問題，建設智慧設施提升慢行交通體驗;交通安全改善應用針對人車、車車沖突，通過智慧限速、智慧警示、智慧執法，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中的重要內容，可以引入智慧照明系統，發揮單燈控制、遠程照明控制以及自動調節亮度等作用，在出現故障后也能及時預警。這讓道路照明管理效果得到提升，在充分利用電能的基礎上，有效降低了運維成本。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備，具有路燈桿、視頻桿和標牌桿等功能，不僅能夠讓監控范圍覆蓋整個路面，也能實時監測車輛運行情況，在發現道路存在險情后可以第一時間報警，為車路協同控制創造條件。同時，通過智慧路燈，提供免費公共WiFi服務和慢行信息指引。

3.3 慢行交通服務智慧化

如何改善慢行交通服務水平，為智慧道路規劃設計中的關鍵內容。可以在廣場、步行街等人流量較為密集的公共區域安裝多功能智慧桿，將WiFi設備分布其中，讓行人獲得免費WiFi，也有利于實時監測這些區域人流密度情況。對于地鐵口、公交站等人流同樣密集的區域，利用智慧路燈桿設置行人信息屏，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，同時也能在行人信息屏中發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量。

3.4 交通設施管養智慧化

將智能井蓋傳感器設置在城市道路重要路口，達到全天候監測井蓋狀態的目的。當井蓋出現打開、異動等現象后，維護人員手機APP、監控平臺等都會收到終端推送的報警信息，避免發生井蓋吞人陷車等事故，保證了車輛與人員的安全。在智慧路燈桿上設置攝像機，可以及時發現道路上出現的裂縫坑洼、路面標線異常、標識標牌與護欄被損毀等情況，并對險情作出準確識別。在將識別結果、圖片上傳后，便于維護人員盡快消除道路險情，保證車輛和行人的安全。在城

市智慧道路規劃設計中，可以應用智能井蓋、視頻AI對路面病害進行分析，既保證了道路的安全，也顯著提升了路面養護效率。

3.5 城市道路管控智慧化

在交通信號控制設施改造過程中，接入交通流實時數據、互聯網交通大數據后，能夠對城市智慧道路進行流量自適應控制與人車感應控制。通過發揮交通大數據、信號協調控制和非現場執法等措施，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，在流量自適應控制過程中，系統結合各方向實時交通需求情況，對信號配時進行動態調整，最大限度提高路口通行效率，減少行人與車輛的排隊時間。在交通壓力小、相交道路流量小的路口，采取主路優先控制的方法，保證道路通行效率。此外，在采取“防溢出”控制策略后，能夠對擁堵溢出情況進行實時檢測，避免高峰期路口出現鎖死的現象。

3.6 共享數據，優化出行服務

城市智慧道路建設中要發揮數據的關鍵作用，各部門在完成道路數據采集后，還要完成實時共享交換。智慧設施的規劃與設計，主要對道路車流量、人流量、交通違章以及交通事故等數據進行采集。從業務實際情況出發，由不同的管理部門負責采集各類數據，并根據自身需求確定數據共享方式。在城市智慧道路規劃設計的過程中，應該全面調研各部門需求，做好協調工作，明確共享方式，讓各管理部門在數據上真正實現共享。通過建設城市智慧道路，能夠讓人們出行更加安全、舒適與便捷，因此在智慧道路規劃設計中必須充分關注人的需求。在解決交通擁堵與技術創新過程中，既要創新檢測設備，加強技術集成，更要體現人性化理念，提高智慧道路建設水平。

4 結語

總之，在城市智慧道路規劃設計中要堅持因地制宜的原則，在智慧道路建設中必須有計劃、分步驟的推進。當前我國城市智慧道路研究、規劃、設計和建設還處于起步階段，可借鑒經驗較少，需要充分利用物聯網、5G通信技術和人工智能AI技術等，構建以數據為核心的城市交通信息采集與發布的智慧載體，實現道路服務品質化、管理科學化和運行高效化，讓人們出行更加安全與高效。

參考文獻：

[1]孫培翔，游克思，羅建暉.上海城市地下道路智慧化建設的探索[J].交通與運輸，2020，33（2）：247-252.

[2]周坤.城市智慧道路的設計與實踐[J].智能城市，2020，6（10）：138-139.