探討車路協同環境下的交通工程

廖暉

（永新縣綜合交通運輸事業發展中心 江西吉安 343400）

當前階段，我國交通系統逐步進入智能化階段，智能交通系統在傳感功能的作用下，初步實現了交通功能元素一體化，該體系能夠有效促使整個道路交通系統正常運作。在我國互聯網水平不斷提高的基礎上，車輛的行駛路徑已經不局限于輔助駕駛，而是呈現出智能的協同趨勢發展。

1 車路協同環境

在對協同環境下的交通工程的具體應用進行分析之前，應對車路協同的概念有一個初步的了解。對于車路協同系統而言，該系統是建立在我國發展逐步成熟的互聯網技術基礎之上，不論在現代化還是智能化方面，都有著非常充分的體現，在交通工程的應用中是非常重要的技術支持。在車路協同系統中，能夠將規定范圍內的車與車、車與路、車與人的動態進行全方位實時交互，這種動態的形式能夠對交通道路中的各種情況進行高精準捕捉，并在捕捉過程中將車輛等物質主體的參數、信息進行集中采集，并上傳至數據庫，確保該參數的安全性符合數據庫要求。所以，適當開展協同技術，能夠促使車輛、行人等出行安全。若出現特殊狀況，在該系統的智能識別下，也能夠在第一時間將相關信息反饋至責任人和該區域工作人員，以促進交通安全性的提高，并在這種工作效率和質量的前提下，車輛在道路中的通行效率也會大大提高。

在協同技術的應用過程中，起到關鍵作用的核心技術有以下幾種。第一，能夠使得車輛、時間、地點3個部分隨時互聯，查詢任何部分都可以隨時操作。第二，能夠對交通系統產生的各類數據、信息進行集中處理并融合，達到全方位監管交通信息的目的。第三，人、車、路三者之間能夠建立非常穩定的協同關系，其中包括安全性和協同控制性。車路協同技術主要面臨各種路況下的交通問題，以便能夠提高人們的出行安全性及道路通行的順暢性，在處理此類問題的過程中，其技術方法和相應的處理手段都受到了交通部門及行業等方面的關注。在該技術的不斷發展下，正將原有交通系統中的各個組織模塊、運營方式等進行完善并升級，進而促使整個交通工程產生質的飛躍［1］。交通工程內部所有科目的發展都需要建立在相應的發展基礎上，并在當前技術環境中建立更完善的理論基礎體系，進而逐步更新現有的技術結構和整體架構。

2 車路協同交通工程

2.1 在交通工程中全方位滲入智能元素

在當前的交通系統中，通常由不同的元素構成，其中包括行人、道路、車輛等，各個元素的運行機制都有很大的區別，并在道路中形成各種運行軌跡，這些軌跡的數據和信息又組成了非常復雜的系統。

在如此復雜的運作機制和系統中，若交通工具能夠達到一定的智能化標準，則能夠將車輛與道路之間的協同關系高度融合，進一步促進道路交通的運行順暢程度。其中，無人駕駛的理念逐步走進大眾的生活中，但僅作為一個理念存在，人們對駕駛操作的主體仍存在許多探討的聲音。無人駕駛的運行機制是建立在網絡技術與交通工程的基礎上實現的，其運作原理十分復雜且精密，人們對于無人駕駛操作最關心的問題則是其安全性如何保障。在2020年9月30日，上海長寧區研發了首臺無人駕駛汽車，并用于街道的清掃作業環節（見圖1）。

圖1 無人駕駛環衛掃路車

無人駕駛作為一種對人工智能技術要求非常高的交通模式，其運作成本巨大，所以在當前社會中的建設還沒有形成太大的規模。從在確保交通安全的情況下產生的經濟效益來看，據數據顯示，我國道路交通事故的發生頻率非常高，每年可達20 萬起，此類事故造成的直接經濟損失在12億元人民幣以上。通常來看，我國90%的道路交通事故都是以人為的方式造成的，如酒駕、疲勞駕駛等不規范操作，對車禍中的受害者造成了非常大的打擊。在全球對車禍發生情況的調查基礎上可知，每年達130萬人命喪于此，若適當研發高級的智能無人駕駛模式，會對當前的車禍發生率予以一定程度的改善。

但真正意義上實現安全無人駕駛，則需要非常高水平的人工智能作為技術支持才有可能實現，而人工智能的開發成本巨大，其生產制造成本與相應的經濟效益都無法進行科學推演，難以預測此類項目的未來趨勢。在這種發展情況下，就導致了智能化無人駕駛的局限性。

2.2 在交通工程中廣泛運用網絡技術

在車路協同環境中，車輛、行人、道路三者之間的發展關系是一個互相融合的過程，不論是各類智能化元素，如無人駕駛概念的出現，還是其他元素，加強交通設施的建設力度始終是整個交通工程中的關鍵環節，只有這樣，才能促使當前的交通系統以及相關工程符合時代的發展，如表1所示。

表1 協同控制

其中，網絡技術的研究和應用能將現有的交通設施予以不同程度的升級，促使整個交通系統的運作效果更加穩定。在當前我國互聯網技術不斷發展的過程中，移動技術、人工智能技術、云平臺技術、大數據等各類先進的通信信息手段都將為交通工程注入動力。信息技術與交通工程的高度融合將產生各類新型的交通業務，并以此帶來更多的就業崗位。在互聯技術的廣泛應用下，我國出租車行業也催生出了不同的互聯網共享APP 軟件，實現了出行交通工具的共享。在大數據背景下，交通行業能夠在網絡技術的應用下將現有的道路數據信息進行高度融合，并在對信息進行分析的基礎上進行預測。當前階段，在信息技術與交通技術不斷融合的基礎上，車路協同模式也在逐步更新發展思路。

2.3 協同模式的發展趨勢

當前階段，交通技術在網絡技術的推動下，其整體發展趨勢和未來發展走向都呈智能化、科學化、現代化，并在這種高度智能的管控環境下，使得信息技術手段與交通工程產生了一定的化學反應。在更為先進和現代的交通系統中，會對無人駕駛汽車進行更加豐富的概念設計，例如，在汽車內部設置相應的子系統，一旦此車在道路中正常運行，其路線生成的信息和數據就會上傳到現有的交通系統中［2］。

在移動技術和通信技術不斷更新和發展的過程中，車輛之間的聯系及交通設施的建設都能夠得到非常顯著的效果。若交通系統可以在協同模式下進一步發展，并在功能方面做出改善，那么整個交通工程的運作效率則會顯著提高，電子標線更是如此。所以，交通系統不論在設計方面還是智能化的體現方面，都需將道路中的各個元素進行連接。相關設計人員可充分結合曲線、平面、路測環境等方面的設計，將道路中的各個元素的運動軌跡進行協調，進而促使交通安全性不斷提高。

從當前的交通工程建設與應用情況來看，我國車路協同模式仍處在一個發展階段，但這種高安全性的交通模式會逐步應用于未來道路建設。所以，交通工程的研究與建設也應適應當前的時代要求，對未來交通系統、工程、運作模式的發展趨勢進行科學預判。

3 案例分析

3.1 案例簡述

某交通工程建設應用車路協同理念對道路城市中心的交叉路口進行科學控制，在原本的紅綠燈系統上進行優化，設計車路協同系統。在工程建設之中，確定該系統工程建設的基本框架，通過建設交通流數據庫及應用計算機通信設備等，實現對道路交通情況數據的實時采集，并在現場搭設新傳輸設備與指令執行裝置，實現對交通的控制及優化，達到車路協同的目標。該交通工程是對新型技術的應用嘗試，也是打造智慧交通管理體系的重要內容，可以有效保障交通工程的安全性，確保城市交通體系建設效率［3］。

3.2 協同系統基本功能建設

根據道路交叉口車輛與行人通過的實際需求，建立車路協同管理系統工程，基于現場，對相應的通信裝置、基礎設施進行建設，為交叉口道路通行提供相應的支持。根據實際的需求，對智慧管理系統的建設內容進行明確，具體內容如下。

3.2.1 狀態信息檢查模塊

基于系統基礎工程的建設，其具備強大的車輛狀態信息監測功能。基礎工程的傳感器裝置和感應器裝置可以實時動態地采集通過駕駛車輛的車速、位置及加速度等信息，并對周邊車輛的行駛情況進行反饋，及時了解到交叉口區域車輛行駛的主要信息，減少可能出現的交通事故，確保交通安全［4］。

3.2.2 路網交通信息模塊

基于大數據技術在系統工程建設中的實際應用，管理部門可以根據采集的數據信息實時了解到相關區域的交通流量實際情況及路段的擁擠程度等，將路網狀態信息以圖像、文字混合的方式反饋給管理人員，實現路網交通狀態信息的科學展示，為交通疏導工作的開展創造優質的條件［5］。

3.2.3 氣象信息模塊

氣象信息模塊與衛星系統、網絡系統連接到一起，系統可以根據采集的天氣預報等相關信息，將其傳遞給相關人員，實現對天氣狀況、路面狀況的科學反饋，為車輛及行人出行提供具體的指導，從而實現車路協同的目標。

3.2.4 自主導航模塊

自主導航模塊基于數據庫技術的實際應用，對比現行的交通數據及以往的歷史數據，對路網行駛信息進行反饋，為駕駛人員提供最優路徑，減少道路資源浪費問題的產生。

3.3 車路協同理念下交通工程建設系統配置

案例中，基于上述功能模塊的建立，建立數據庫智慧指揮中心，采集車輛信息，與交通管理部門的系統相連接，當出現相應的問題時，系統自動預警并基于數據傳輸功能的應用，將信號發送至駕駛人員手機之中［6］。

該交通系統工程建設共計涉及三大控制系統，其中包括車輛檢測系統、通信系統、信號控制系統。車輛檢測系統的作用是對車輛的基本數據信息進行采集，通過車牌號識別的方式，將采集的圖片信息上傳至系統之中，系統發揮自動識別和檢測功能。該系統的設置主要應用視頻檢測技術與感應檢測技術，在指定區域內安設相應的視頻采集裝置和感應裝置。通信系統主要基于有線通信技術和無線通信技術的混合應用，在交叉口位置安設信號機裝置，將其與感應檢測設備連接在一起，實現通信數據的科學傳輸，確保系統可以實時收到現場所采集的數據。信號控制系統是根據采集的信息進行分析，根據分析結果采取最優決策方式，實現組合策略或者單一策略的生成，對現場的信號發出預警，通過控制交叉口信號的方式指揮具體的交通。

3.4 車路協同環境下的交通工程分析

車路協同是一種新型的理念，也是一種交通管理狀態。最良好的車路協同狀況應是車輛均配置了自動感應系統，具備自動駕駛能力，可以弱化人為操作在實際駕駛中的作用，以線性決策的方式保障車輛行駛的有序性、安全性。基于車路協同理念在交通工程建設中的應用，應充分發揮大數據技術、智能技術等在工程功能中的完善應用；基于新型的技術的應用，分析設備、知識、規則與能力之間的內在聯系，合理地應用交通流理論實現對工程的設計優化。

對現有的車路協同環境下的交通工程進行分析，其尚未達到理想的狀態，究其原因可能是由于交通工程系統建設的成本較高，改造會導致大量的資源浪費，部分區域技術水平不達標等。隨著技術的不斷完善，車路協同將會充分地挖掘其在交通工程中的作用，發揮強大的數據控制以及數據分析功能。

4 結語

總的來看，在交通系統的不斷完善下，交通工程的應用形式更加智能，并通過網絡技術的有效連接下，使得協同技術發展得更加全面，進而使得交通系統的功能模塊覆蓋范圍更加全面，在這種技術的應用下，也能保障交通的安全性。交通系統的運作離不開各個獨立的元素，因此，相關工作人員在進行工程規劃的進程中，需對各類元素的運作機制進行充分且全面的考慮。