智慧公路建设体系研究

智慧公路建设体系研究

智慧公路建设是未来交通发展的必然趋势,是实现车路协同乃至无人驾驶的先决条件。我国首条具有现代意义的“智慧公路”杭绍甬高速公路目前正在建设中,预计在2022年杭州亚运会之前实现通车。目前,智慧公路通常被理解为“交通+新技术”,这里的“新技术”就包括5G技术、大数据、人工智能等新一代信息技术的应用,这与当下“新基建”发展理念不谋而合。实际上,正是顺应信息技术的不断创新以及和传统基础设施建设融合发展,才孕育了“新基建”的发展理念。“新基建”发展理念主要从信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施三个方面建构新一代新型基础设施建设,涉及5G技术、大数据、人工智能、特高压、充电桩、高速铁路和轨道交通、工业互联网七大领域及相关产业链的发展与应用。作为基础建设中重要一环,“新基建”理念下智慧公路建设已迫在眉睫,如何实现融合“新基建”发展理念的智慧公路建设成为当前研究的前沿和热点。未来智慧公路建设势必会在新的发展理念指引下,以新一代信息技术创新与基础设施建设转型升级为抓手,构建“交通+新技术”更加融合发展的新格局。

一、智慧公路发展存在的问题

目前,我国智慧公路建设和发展还处在探索阶段,还有不少问题需要解决,属于在探索性发展、尝试性应用和不断完善的积极进程中。由于智慧公路理念及相关研究比较超前,要想真正实现理想中的公路“智慧”,还有很长的路要走。总结智慧公路发展存在的问题有以下几个方面:(1)智慧公路建设标准及相关规范的缺失由于理念超前,相关技术施工应用还处在摸索和实践中,短时间不可能制定相关的行业标准和应用规范,使得现有的智慧公路建设无法找到统一的认证标准及规范。介于“新基建”理念和内涵的提出,将有助于制定暂行的行业标准和评价手段。(2)公路智慧化程度及发展进程难以确定当前我国公路信息化建设水平和理想中要实现的“智慧公路”建设标准还相距甚远,公路智慧化程度无法考量,智慧化程度也无法判断。现阶段来看,智慧公路建设及发展是一个不断完善过程,随着信息化技术的不断更新,智慧化未来似乎存在无限的可能。因此,应该赋予公路智慧化一个阶段性的定义和发展进程的量化标准。(3)智慧公路建设运营带来新问题随着智慧公路建设的不断推进和内涵的不断丰富,相应的配套技术和任务也要不断的完善和更新,发展会带来许多新的问题需要我们不断的完善和改进整个大的交通系统,比如如何在前期已建成的较初级的智慧公路上改进新的智慧建设,而新的建设又如何实现公路建设、运营、管理、养护一体化体系的重构等等。因此,智慧公路建设过程中一定会遇到各种棘手的问题,需要在发展的过程中去解决这些难题。

二、“新基建”理念下智慧公路建设体系构建

在融合“新基建”发展理念的背景下,我国智慧公路建设将会在传统道路建设中更多融入5G技术、大数据、人工智能、物联网等新的信息技术应用。围绕公路的建设、运营、管理、养护各个环节,将会形成以下几个方面的融合发展,并尽可能组成一个完善的体系。(1)传统公路与信息化基础设施的融合传统的公路建设,如路基路面、桥梁、隧道、功能区、收费站及路内路外附属设施等,将融入信息化的传感器、数据采集设备、智能情报平台等信息交互的系统,通过图像、语音、红外等感知体系采集人-车-路-环境信息,再以5G基站数据传输,大数据比对和人工智能计算等技术的应用,提供车路协同、车车协同,最终实现传统公路与信息化基础设施的融合满足无人驾驶的智慧道路建设。(2)智慧公路信息管理系统的融合基于上述信息化基础设施的建立,构建智慧公路的路网监测、运营管理、应急管理、养护管理、交通管理等信息管理子系统。实现数据信息实时采集、快速整合、云计算与及时共享的运行维护管理系统,使整个交通系统的运维实现信息化高效管理。(3)高效的数据集成与精准的数据处理融合以往采用传统的人工处理数据,然后做出决策的模式,现在在“新基建”理念下向云计算、边缘计算、大数据、人工智能等新的技术应用转变,轻松实现机器对数据的自动采集、处理、决策和控制,构建面向用户需求的数据集成处理平台,如大数据云计算平台、信息交互共享平台等。通过人工智能数据处理,采用机器深度学习、算法优化更新等手段提高系统整合数据信息与快速处理数据的融合发展能力。(4)系统整合与信息服务的融合将上述系统整合的信息及时与道路各参与方共享,并为公众出行提供精准信息服务,同时为交通系统中人-车-路-环境提供万物互联的信息网络平台。此外,系统整合与信息服务的融合还能提供个性化服务,满足不同的出行需求,如定制交通出行的私人路线,实现车路协同、无人驾驶功能等,为更好的实现交通的智慧提供可能。

三、结语

面向新型基础设施建设的内涵和要求,未来智慧公路建设需要全局谋划、科学统筹和有序推进。不仅需要预先做好顶层设计和总体部署,还需要加快智慧公路的标准体系建设和加强关键技术研发与重点领域科学研究。总之,要做好智慧公路建设各环节的相关保障工作。

作者:张莹 侯辉 单位:镇江市交通工程建设管理处