新基建背景下智慧道路內涵與應用場景研究

魏正澤

摘 要：隨著科技的快速發展，我國逐步實現現代化變遷，各行業迎來新的發展機遇和挑戰。近年來，新基建的發展思路已落實到道路建設項目中，BIM+GIS等新技術深度融入道路建設過程，衍生出一系列智慧道路應用場景。

關鍵詞：新基建背景;智慧道路內涵;應用場景

0 引言

高科技技術的快速發展推動我國整體經濟建設發展迅速，其先進技術不斷深入我國各行業的發展中。在新基建的推動下，城市道路將迅速向數字化、智能化、便捷化轉型。其中智慧道路涉及的范圍比較廣泛，在智慧道路管理平臺、主動事件檢測、智慧照明等方面，與人們的日常生活越來越息息相關。

1 智慧道路內涵及發展目標

智慧道路通過升級及添置各種智能感知設備，由數據中臺對各設備進行數據采集、組織、標準化、分析、應用，根據設備類型、數據及設備管控等內容進行分權分域給到各管理部門、電信運營商、互聯網公司等，以實現各智能設備的互聯感知、道路設施的智慧管養、人車路智能協同、決策支持。其目標是通過多桿合一、多牌合一、多管合一、多箱合一、多塔合一5個合一技術手段，有效提升城市宜居性，減少城市管理單位運營維護成本;通過構建數據中臺、升級各智能化設備，實現道路的海量數據采集和標準化及資源共享共管;通過構建智能管控平臺，利用大數據、人工智能、云計算等新一代技術對標準化的數據進行分析應用，能夠滿足人車路協同、自動駕駛及政府和城市管理部門智能決策、智慧管養等要求。智慧道路建設總體框架，主要通過道路基礎設備智能化、道路數據資源標準化及道路服務集中化這三大方面提高道路智能化水平，推進智慧道路的發展，提升城市居住舒適度。

2 新基建概念解析

新基建是在傳統基建基礎上產生的概念，2018年12月中央經濟工作會議首次提出--“加快5G商用步伐，加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設”，是利用新一代信息技術對傳統基礎設施的數字化改造，廣泛存在于經濟性基礎設施、社會性基礎設施、生態環境基礎設施等領域。隨著數字技術不斷融入傳統的鐵路、公路、城市道路、城市管網等傳統基礎設施，便孕育出智慧道路。由此可見，智慧道路是傳統基建道路在品質、功能、服務等方面的升級，是新一輪新基建的重要組成部分，是智慧城市數字化建設的重要載體，對提升未來城市管理水平和出行服務體驗具有重要意義。

3 智能道路系統的原則

（1）平等性，所有交通參與者都能公平使用道路通行權利是社會公平的體現。不斷改進和優化交通體系，合理、科學組織交通，在遵循公平原則的基礎上逐步完善慢行系統和路網規劃。（2）人性化，在交通規劃中體現人性化原則，最重要的就是要保護弱勢群體。若發生非機動車、機動車和行人接觸性問題，那么非機動車駕駛人員和行人很容易遭受傷害，造成嚴重后果。（3）可靠性，交通路網安全可靠運行是社會穩定的基本條件，若交通誘導、交通信號不能可靠運行，可能釀成嚴重交通事故，造成人員傷害和經濟損失。

4 智慧道路應用場景

4.1 智慧道路管理平臺

智慧道路管理平臺是智慧道路的大腦，貫穿于道路項目前期、建設、運營維護全過程。智慧道路管理平臺的建設依托BIM技術、GIS技術，構造數字孿生應用。數字孿生應用基于物理道路與數字道路之間的業務映射，通過基于BIM+GIS的建設管理平臺，將物理道路的全部設施結構分類編碼，將全部業務工作標準化、流程化，遷移到數字道路上來實施，實現建設管理全部數據上線，全部管理留痕，全部信息的在線對等。在項目前期，可實現項目策劃管理、招標采購管理、設計科研管理。在施工階段，聚焦施工現場管理，緊密圍繞人、機、料、法、環關鍵要素，建設基于BIM的工程項目管理系統，綜合運用大數據、物聯網、云計算和智能設備等信息化技術手段，以“智慧”的方法改進施工組織與人員交互的方式，實現對各級責任管理主體及工程項目的指導、把關、監管、管控、分析與決策以及范圍內信息資源的充分共享和項目及項目群的對標管理、創品質工程管理。在運維階段，基于道路資產病害數據實現養護項目、任務單、驗收、評價的閉環管理。提供人、機、料、法精細化管理，采用工作流管理養護實施流程，養護結果能夠科學評價，支持養護數據的模板化輸出。

4.2 主動事件檢測

道路通行效率低時，通過智慧燈桿掛載的事件監測攝像機可以及時識別當前道路發生的事件，比如各個方向的排隊等候長度、交通事故發生位置、車輛故障占據車道位置、拋灑物定位、路面沉降等。相較于傳統導航軟件手動上報交通事件，主動交通事件檢測具有安全性高的優點。現階段交通信息發布途徑比較少，駕駛者無法實時獲取交通信息，從而駛入已經擁堵的道路，導致擁堵加劇或二次事故發生。主動交通事件檢測可以解決事件發布時效性差的問題，通過導航APP可以及時推送繞行方案并提醒行車安全，在道路誘導屏上也能實時推送當前道路前方路況。當有消防車、救護車等特種車輛執行任務時，事件檢測攝像機可以聯動交警部門給特種車輛綠燈放行。

4.3 運行效率提高應用場景

（1）擁堵防溢控制，針對常發擁堵交叉口，優化路口的控制時段及配時方案，減少停車次數與排隊長度，減少高峰時段車流積聚，緩解路段排隊壓力。（2）主路優先控制，針對主路與支路相交的節點，采取停車標志與讓路標志等控制方式提高交通量大的主路的通行優先級，降低路口等候時間，提升路網通行效率。（3）時空一體化管理，對于交通運行處于過飽和狀態的路口，信號控制優化效果十分有限。對此，可從空間上進行調整，利用動態標線、預信號等技術，通過動態車道劃分、動態交通組織的方式進行時空一體化的管理，提升效果比單一信號控制更好。（4）慢行過街動態管控，對于行人過街時間長、等候次數多的問題，可通過識別行人行為特征來實時管控人行信號燈，提升行人綜合通信能力。在過街節點配備紅外行人檢測器、行人按鈕，基于智慧桿視頻AI識別行人過街聚集和行為特征，并協調信號燈放行。可根據不同時段、不同行人特征、不同人流量等因素實綜合控制行人放行時間，平衡并優化行人與車輛路口通行等待時間。

4.4 智慧照明

傳統路燈控制大多采用回路控制，無法實現靈活的路燈控制邏輯，同時需要人工定期巡檢，會浪費大量社會勞動時間。道路采用智慧照明，使用單燈控制、智能照度采集、集中控制處理等手段，可實現路燈實時智能管控，為路燈管養單位提供高效的管理和維護平臺。配合交通流量監測，實現基于夜間道路交通量控制調節路燈照明亮度的節能措施。配合燈具狀態監測設備，實現主動上報故障燈具，降低人員巡檢成本。通過動態資產管理，實時更新備件庫并提醒采購，降低庫房壓力的同時也能提升時效性。

5 結語

新基建背景下，智慧道路迎來重大發展機遇，是中國智慧城市發展的重要支撐，隨著智能網聯汽車技術的不斷革新，“智慧的路”與“聰明的車”將共同改變城市交通運行和管理體系。

參考文獻：

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