1、智慧公路發展及建設展望我國交通部門此前已明確提由在交通運輸的建設過程中，要以信息化作為一項重要的載體，全面提升我國的交通運輸管理能力和服務水平。2018年年初，為推動新一代國家交通控制網及智慧公路試點有序開展，防止試點同質化、碎片化，交通部發生了關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點的通知，決定在北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東九省市加速智慧公路試點，由此拉開了我國智慧公路建設的序幕。一、智慧公路試點的主要方向：（一）基礎設施數字化應用三維可測實景技術、高精度地圖等，實現公路設施數字化采集、管理與應用，構建公路設施資產動態管理系統；選取橋梁、隧道、邊坡等，建設基礎設

2、施智能監測傳感網，實現交通基礎設施安全狀態綜合感知、分析及預警功能。北京、河北、河南、浙江重點實施。（二）路運一體化車路協同基于高速公路路側系統智能化升級和營運車輛路運一體化協同，利用5G或者拓展應用5.8GHz專用短程通信技術，提供極低延時寬帶無線通信，探索路側智能基站系統應用，選取有代表性的高速公路，以及北京冬奧會、雄安新區項目，開展車路信息交互、風險監測及預警、交通流監測分析等。北京、河北、廣東重點實施。（三）北斗高精度定位綜合應用建設北斗高精度基礎設施，實現北斗信號在示范路段（含隧道）的全覆蓋，在災害頻發路段實施長期可靠的監測與預警；探索開展基于北斗高精度定位的高速公路通行費收費應用研

3、究，強化技術儲備。構建基于北斗的高速公路應急救援一體化管理系統，實現車輛人員的迅速定位與救援力量的動態調度和區域協同。江西、河北、廣東重點實施。（四）基于大數據的路網綜合管理構建基于大數據的高速公路運營與服務智能化管理決策平臺，應用在區域路網綜合信息采集、運營調度、收費、資產運維養護、公眾信息服務、應急指揮。利用無人機等移動手段，提高運行監測和應急反應能力。利用新媒體、公眾信息報告等渠道，實現互動式現場信息采集。開展智能養護、路政和路網事件巡查智能終端示范，融合互聯網數據和行業相關數據開展路網運行監測系統建設。福建、河南、浙江、江西重點實施。（五）“互聯網+”路網綜合服務利用互聯網+”技術，探

4、索基于車輛特征識別的不停車移動支付技術。開展基于移動互聯網的服務區停車位和充電設施引導、預約等增值服務。探索開展高速公路動態充電示范，實現新能源汽車動/靜態充電。開展低溫條件下精準氣象感知及預測，以及車路協同安全輔助服務等。吉林、廣東重點實施。（六）新一代國家交通控制網建設面向城市公共交通及復雜交通環境的安全輔助駕駛、車路協同等技術應用的封閉測試區和開放測試區，形成新一代國家交通控制網實體原型系統和應用示范基地。江蘇、浙江先行研究推進。二、智慧公路主要研究方向（一）對車流量監測、控制、疏導智慧公路可通過交通資訊信息的收集和傳遞，通過路面預埋的重量、車速等傳感器對每一輛行車的數據采集，通過分段環

5、境采集設施，如風速傳感器、路面結冰傳感器、路面濕度傳感器、雨量傳感器、能見度傳感器等數據的采集，實現對車流在時間和空間上的信息提示、風險預估、車輛引導、科學分流，避免公路堵塞，加強公路用戶的安全，以減少交通事故的發生，并改善了高速公路交通運輸環境，使車輛和司乘人員在高速公路上安全、快速、暢通、舒適地運行。通過車輛信息傳感器的預埋架設，將采集回來的數據通過系統進行多維度的分析，可以自動聯動執行交通信號燈控制顯示，通過信號燈時長的科學規劃，減少擁堵引流通行；環境信息采集器同樣將采集的數據進行匯總分析，結合車輛信息傳感器的數據，將實時的路況顯示在階段性路段進行可視化提醒及流量狀態提示，以顯示牌、路燈

6、顯示屏的形式呈現給行車用戶，便于提前規劃司機行程路線。與傳統道路管理相比，其本身最大的特點在于運用多種信息傳輸設備，以信息的收集、處理、發布及分析為主線，為交通參與者提供了多樣化的服務該種實施方案重點集中在物聯網信息獲取、傳輸及大數據分析，豐富的機動車行駛信息及自然環境的有效結合并通過合理的模型搭建，能夠給由安全、舒適駕駛的最優建議方案，所需的數據采集傳感器非常成熟，綜合模型也已經被探索迭代6年以上，有較強數據整合分析能力的互聯網公司、軟件企業在一定的政府資源授權的情況，可以逐步實現這一愿景。2、對公路本身結構監測道路本身經過長期氣候環境影響及通車荷載累積，其內部結構隨時間和外因逐步產生變化，

7、而大部分路面病害均源自面層以下格結構層所受各種力和其他因素造成，而這些前期的損壞征兆都無法通過直觀表面觀察了解到；傳統的方式都是直接通過路面外部表征信息，來分析判斷路面的破壞情況，這種方法不能從根本上認識到道路破壞現象，更沒有澄清路面損壞的本質是由于其中的一層或者多層，在行車荷載、環境荷載及材料本身老化的耦合作用下，道路結構內部細觀損傷不斷積累，而超過臨界狀態時發生的必然現象。智慧公路建設從公路內部不可見的地方進行實時監測，通過信息的采集真實地了解公路內部在交通荷載、環境荷載及材料本身老化等耦合作用下的力學響應以及道路結構的內部的溫濕度變化，在道路結構的不同層位根據需求預埋不同功能的傳感器，直

8、接獲取相應的信息，如：路面結構、裂縫、滑移、溫度、荷載、表面變形、邊坡地基形變、土地內部位移監測、地下水位等監測關鍵因子。這種智慧公路實施方案早在2000年初就被國外研究人員提由并一直進行試驗，由于公路基層預埋傳感器涉及諸如：力學采集模型、供電/傳輸方式、抗壓、抗沖擊等技術壁壘，目前僅停留在實驗室階段，還罕有成熟的應用案例落地，在國家建設發展幾十年來，公路建設由之前的“以建代養”到“養建并重”乃至如今的“養護優先”原則，路橋建筑基礎病害提前預防舉措越來越受到國家相關部門重視，通過內部結構的關鍵信息指標采集分析，能夠提前發現病變隱患并做及時的養護處理，將一定程度上減少養護成本及行車安全隱患。目前

9、做此類研究的多為路橋研究院及高校科研隊伍，缺少一線施工企業的參與落地試用使得成果轉化率極低，此類用科學的方法對路橋內部進行結構監測舉措不被路橋施工企業所重視，也是導致發展緩慢的一個原因，需要產學研用的結合才能更快地推進此類智慧公路實踐的發展。M崢*口氈第I色好*苜晨,好解卜*KAJ*囑*t，*W，»篁0配婚我,Si#tt««CMn)匈輪id帖型選水士鼻此地用k，I-T，%幺距條丈設小窗圖3、太陽能公路儲能發電從公路鋪設材質本身差異化，由常規的瀝青路換成了太陽能光伏面板，具結構暫設為三層組成，最上面一層是觸感類似瀝青的透明混凝土，起到抗壓抗磨適當增大摩擦的作用，中間

10、層是太陽能板，用于吸收太陽光，在太陽能板以下是一條隔離帶，確保土壤不會自下而上地干擾材料。據統計公路的實際使用率平均時間占35%左右，大部分時間都屬于閑置狀態可以進行太陽能吸收。這些頂層的混凝土透明度很高，可以讓陽光充分照射太陽能電池板，同時該材料十分牢固，而且并不十分光滑，可以保證汽車在上面快速駕駛而不打滑，當遇到下雨天，特殊的構造可以讓雨水迅速流走，而不會因為積水而影響汽車和行人的由行，感知到路面有積雪時還可以通過電熱絲加熱釋放適量迅速清除積雪；這些道路中還安裝了一些發光二極管，可以在陰天或夜晚自適應亮起作為道路標志引導行車。光伏公路不僅要滿足路面融雪、排水、引導行車，本身作為太陽能采集設備，在晴天采集的太陽能能夠轉化為電能通過國家電力網絡進行電