未來，智慧公路引領(lǐng)時代變革！

      說起智慧公路，我們可以先看這樣一個笑話：古時候有一位生活奢侈的國王，他覺得赤腳走在道路上很痛苦，下令要在宮殿內(nèi)外鋪滿牛皮地毯，好方便他四處巡視。但這樣做需要花費很多錢，讓大臣們非?？鄲馈Ｒ晃淮蟪检`機一動，剪了兩片牛皮貼在國王腳下，巧妙解決了這個問題，還順便發(fā)明了鞋子。           

      同樣的道理可以應(yīng)用在自動駕駛和智慧公路上。自動駕駛的終極目的是讓人們更快、更方便的到達目的地，把全國的公路都做成自動傳送式的履帶自然是一種理想的方式，但這樣的成本是不可想象的。于是我們有了牛皮鞋——自動駕駛汽車。

      但理想加入AI 技術(shù)的智慧物聯(lián)網(wǎng)的駕駛方式是，每一輛汽車之間都有車輛網(wǎng)裝置，了解對方下一步行動是什么，減少出現(xiàn)剮蹭的出現(xiàn)。交通標(biāo)志、信號燈、過路等設(shè)施都通過信號發(fā)送實現(xiàn)自動化運行。道路甚至可以通過改變溫度、形態(tài)來對應(yīng)天氣變化……這一切光靠自動駕駛汽車是實現(xiàn)不了的。

       在交通運輸部公路科學(xué)研究院北京交科設(shè)計院教授級高級工程師盛剛看來，智慧高速公路的特征是與云計算、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，實現(xiàn)對高速公路透徹全面、實時準(zhǔn)確的感知，掌握每段路、每輛車和每個結(jié)構(gòu)物的現(xiàn)狀并精準(zhǔn)預(yù)測發(fā)展趨勢；這些感知到的數(shù)據(jù)要通過穩(wěn)定、大帶寬高速公路通信專網(wǎng)進行傳輸。

2017年重點城市全天交通擁堵排行榜

       簡言之，這將是交通行業(yè)與人工智能、新能源產(chǎn)業(yè)深度融合的“黑科技”，它可以實現(xiàn)諸多功能：

——智慧公路兩側(cè)，將架設(shè)5G 通信技術(shù)設(shè)備，提供極低延時寬帶無線通信。開車用WiFi再也不是夢。

——路面光伏發(fā)電和移動式的無線充電。公路就是一個大的充電器，電動車可以一邊跑一邊充電。

——公路、橋梁、隧道可以自己感知、分析安全狀態(tài)，并發(fā)出預(yù)警。也就是說，再也不會出現(xiàn)那種車開著開著，前面橋梁突然塌了的事情。

——實行大數(shù)據(jù)和智能管理。比如，可以根據(jù)車輛特征識別完成移動支付。也就是說，開一公里路就會自動收一公里的錢，不需要再建收費站。

——實現(xiàn)利用大數(shù)據(jù)平臺和網(wǎng)絡(luò)完成道路上各事物的監(jiān)測和通信。

       在此基礎(chǔ)上，在整個交通運輸領(lǐng)域構(gòu)建充分利用物聯(lián)網(wǎng)、空間感知、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，綜合運用交通科學(xué)、系統(tǒng)方法、人工智能、知識挖掘等理論與工具的智慧交通體系。以全面感知、深度融合、主動服務(wù)、科學(xué)決策為目標(biāo)，通過建設(shè)實時的動態(tài)信息服務(wù)體系，深度挖掘交通運輸相關(guān)數(shù)據(jù)，形成問題分析模型，實現(xiàn)行業(yè)資源配置優(yōu)化能力、公共決策能力、行業(yè)管理能力、公眾服務(wù)能力的提升，推動交通運輸更安全、更高效、更便捷、更經(jīng)濟、更環(huán)保、更舒適的運行和發(fā)展，帶動交通運輸相關(guān)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、升級。

       那么，怎么建設(shè)智慧公路，建設(shè)到什么程度才算智慧？

      在《通知》中，為推動新一代國家交通控制網(wǎng)及智慧公路試點有序開展，防止試點同質(zhì)化、碎片化，交通運輸部列出了試點主題，指出重點但不限于基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、路運一體化、車路協(xié)同、路網(wǎng)綜合管理六個方向。

      如果將“智慧公路”比作一個人，大腦相當(dāng)于云計算與大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，小腦相當(dāng)于是交通協(xié)同控制系統(tǒng)，肢體就是行動系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通信傳輸系統(tǒng)等，那么和人一樣，智慧高速公路的“智慧”也應(yīng)該是一個不斷進化的過程。

      廣東省高速公路監(jiān)控中心副主任梁華表示，城市智慧公路的建設(shè)，差距很大，格局還不夠高，認(rèn)識還不到位?！皩嶋H上，我們離智慧公路還有很大的差距，大腦在發(fā)育，小腦不夠發(fā)達，感官還有缺失，肢體有待健全，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要完善?！?/p>

      目前，行業(yè)交互平臺與運營平臺共約三十七家。平臺必須具有用戶管理和訂購管理和獨立的計費系統(tǒng)，而目前的很多平臺尚沒有完善支撐，如果使用其數(shù)據(jù)，實際上難度很大。大數(shù)據(jù)并不等于大量數(shù)據(jù)，如一些車流量審計，城市車輛的流向圖等。實際上，大數(shù)據(jù)的最大價值在于實時的洞察和預(yù)測。

      據(jù)悉，幾年前國內(nèi)外關(guān)于智慧公路就已經(jīng)有所設(shè)想，但由于投資巨大、涉及國家級基礎(chǔ)設(shè)施，普通的企業(yè)和廠商很難單純依靠自己的力量推進智慧公路。

      2017 年9 月，江西的寧都至定南高速公路智慧高速項目投入試運行，這條智慧高速的特點可以被總結(jié)為“智行”和“智感”。

    “智行”即在車輛行駛的過程中加入更多智慧、互聯(lián)的元素，如服務(wù)區(qū)覆蓋免費Wi-Fi，建立平臺運營軟件，讓駕駛者可以通過自助服務(wù)終端查詢路況。同時結(jié)合北斗衛(wèi)星的定位技術(shù)，整合手機定位報警、路況預(yù)判、分流預(yù)案等等?！爸歉小眲t是在道路中加入更多傳感器，通過對數(shù)據(jù)的監(jiān)測來方便出行、保障安全。

     舉個例子，貨運車輛常常被視為高速路上的危險因素，因其負(fù)重較重，橫跨地域有溫差，易造成胎壓不穩(wěn)定，出現(xiàn)爆胎的情況。江西的智慧公路在高邊坡、隧道及霧區(qū)等特殊路段布設(shè)監(jiān)測系統(tǒng)，對車流情況和經(jīng)過貨車的速度、胎壓、胎溫、車廂溫度情況進行實時監(jiān)測，以減少類似情況的發(fā)生。

      當(dāng)然，和理想中的智能公路相比，江西的這條公路還屬于非常非常初級的Beta 版本。在智能公路的公認(rèn)定義中，除了智行和智感，還需要“智控”和“智決”。即把道路的管控建立在車流、天氣等因素的數(shù)據(jù)之上，結(jié)合機器學(xué)習(xí)形成自動決策。如在惡劣天氣時自動變化速度限制，根據(jù)往期節(jié)日車流量信息在節(jié)日開始前就向車主發(fā)送躲避擁堵信息，隨著情況變化加入潮汐車道、啟用應(yīng)急車道等等。

     3 個多月后，山東濟南國內(nèi)首段光伏高速公路南繞城高速正式通車。這條太陽能公路里程長、造價低、實用性強，設(shè)計荷載采用現(xiàn)行國家公路標(biāo)準(zhǔn)，且設(shè)計使用壽命、路用性能各項指標(biāo)均高于現(xiàn)有瀝青混凝土路面，可以說是集夢想與現(xiàn)實于一體的一段高科技公路。

鋪設(shè)了光伏路面的濟南南繞城高速

     據(jù)了解，這段光伏高速公路可滿足太陽能發(fā)電、公路變成“充電寶、融化路面積雪等功能。”“太陽能公路”的秘密武器在于高速公路最上面一層鋪設(shè)了類似毛玻璃的半透明新型材料，摩擦系數(shù)較高。陽光穿過時，路面下的太陽能電池將把光能轉(zhuǎn)換成電能。而在路面下預(yù)留了電磁感應(yīng)線圈，隨著電動汽車無線技術(shù)的配套使用，可實現(xiàn)電動汽車在行駛過程中充電。同時，“太陽能公路”還能將光能轉(zhuǎn)化為熱能，消去道路冰雪，保障出行安全。

      而浙江省也已經(jīng)開始建設(shè)全國首條“超級高速公路”，預(yù)計2022 年杭州亞運會前通車。

      這條超級高速公路——杭紹甬高速公路全長為161 公里，采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，項目總投資約96.9 億元。杭甬高速復(fù)線寧波段一期將在年內(nèi)開工。據(jù)悉，該公路將具備智能、快速、綠色、安全的四大要素。

      智能方面，杭紹甬高速公路將構(gòu)建大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧云控平臺，通過智能系統(tǒng)、車輛管控，有效提升高速公路運行速度；快速方面，中國高速公路目前最高限速在120 公里/ 小時，而超級高速公路的最高限速將突破120，達到130、140 脈，甚至更多；綠色方面，與濟南南繞城高速類似，杭紹甬高速期望通過太陽能發(fā)電、路面光伏發(fā)電，為電動車提供充電服務(wù)。后期還可實現(xiàn)“移動式無線充電”，電動車主可以“邊開車邊充電”；安全方面，超級高速公路未來將寄托高精定位、車路協(xié)同、無人駕駛等綜合接入系統(tǒng)，實現(xiàn)零死亡。

       按《通知》要求，北京等九省（市）將作為加快推進新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點，實際上，這并不是將不同的餅子放進同一個車路協(xié)同 模具，而是行業(yè)布局智慧交通發(fā)展的規(guī)模式嘗試。

      據(jù)悉，北京、河北、河南、浙江將重點應(yīng)用三維可測實景技術(shù)、高精度地圖等，實現(xiàn)公路設(shè)施數(shù)字化采集、管理與應(yīng)用，構(gòu)建公路設(shè)施資產(chǎn)動態(tài)管理系統(tǒng)；選取橋梁、隧道、邊坡等，建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)測傳感網(wǎng)，實現(xiàn)交通基礎(chǔ)設(shè)施安全狀態(tài)綜合感知、分析及預(yù)警功能。

      北京、河北、廣東重點基于高速公路路側(cè)系統(tǒng)智能化升級和營運車輛路運一體化協(xié)同，利用5G 或者拓展應(yīng)用5.8GHz 專用短程通信技術(shù)，提供極低延時寬帶無線通信，探索路側(cè)智能基站系統(tǒng)應(yīng)用，選取有代表性的高速公路，以及北京冬奧會、雄安新區(qū)項目，開展車路信息交互、風(fēng)險監(jiān)測及預(yù)警、交通流監(jiān)測分析等。

      江西、河北、廣東重點建設(shè)北斗高精度基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)北斗信號在示范路段( 含隧道) 的全覆蓋，在災(zāi)害頻發(fā)路段實施長期可靠的監(jiān)測與預(yù)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(yīng)用研究，強化技術(shù)儲備。構(gòu)建基于北斗的高速公路應(yīng)急救援一體化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛人員的迅速定位與救援力量的動態(tài)調(diào)度和區(qū)域協(xié)同。

      福建、河南、浙江、江西構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的高速公路運營與服務(wù)智能化管理決策平臺，應(yīng)用在區(qū)域路網(wǎng)綜合信息采集、運營調(diào)度、收費、資產(chǎn)運維養(yǎng)護、公眾信息服務(wù)、應(yīng)急指揮。

      利用無人機等移動手段，提高運行監(jiān)測和應(yīng)急反應(yīng)能力。利用新媒體、公眾信息報告等渠道，實現(xiàn)互動式現(xiàn)場信息采集。開展智能養(yǎng)護、路政和路網(wǎng)事件巡查智能終端示范，融合互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)開展路網(wǎng)運行監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)。

      吉林、廣東利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，探索基于車輛特征識別的不停車移動支付技術(shù)。開展基于移動互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)區(qū)停車位和充電設(shè)施引導(dǎo)、預(yù)約等增值服務(wù)。探索開展高速公路動態(tài)充電示范，實現(xiàn)新能源汽車動/ 靜態(tài)充電。開展低溫條件下精準(zhǔn)氣象感知及預(yù)測，以及車路協(xié)同安全輔助服務(wù)等。

車路協(xié)同

      江蘇、浙江則先行研究推進建設(shè)面向城市公共交通及復(fù)雜交通環(huán)境的安全輔助駕駛、車路協(xié)同等技術(shù)應(yīng)用的封閉測試區(qū)和開放測試區(qū)，形成新一代國家交通控制網(wǎng)實體原型系統(tǒng)和應(yīng)用示范基地。

      目前，江蘇正在打造無錫342 省道智慧公路示范項目。具備高度感知能力的智慧公路，可利用機器視覺、北斗、物聯(lián)網(wǎng)等最新感知監(jiān)測技術(shù)，對公路主體、結(jié)構(gòu)物、沿線設(shè)施感知。

      以前，路是個通道，僅限于滿足普通通行，而將來道路是數(shù)字化設(shè)施，將會夜以繼日工作，自動采集數(shù)據(jù)。

    “北斗等技術(shù)不只是感知路面環(huán)境，還要感知車流量，路口有無車輛、動物和行人。道路上的相關(guān)信息都會被及時抓取，迅速反饋?！苯K省交通運輸廳公路局信息科副科長殷浩說，這些技術(shù)看似新鮮，其實只是把許多成熟的前沿技術(shù)應(yīng)用到道路上。

      中設(shè)設(shè)計集團副總工程師王維鋒介紹，“北斗等技術(shù)還會讓以往“沉睡”的交通標(biāo)志、安全護攔自動‘報傷’。我們通過智能傳感技術(shù)探測標(biāo)志信息和安全護欄受損信息，并實時發(fā)送給管理平臺，有助于提升交通設(shè)施監(jiān)測預(yù)警與快速養(yǎng)護水平?！?/p>

      隨著公路的信息化、汽車自動駕駛技術(shù)等交通領(lǐng)域的變革，智慧交通漸行漸近。

      或許在不久的未來，公路會被“賦予生命”，時刻感知著路上行駛的車輛、外部的溫度和風(fēng)向，甚至可以預(yù)知每一個路口的車流量和每一輛車的轉(zhuǎn)向制動。車輛監(jiān)控也不再依賴于效果有限的攝像頭，整條道路就是巨大的監(jiān)控體系。交通事故的概率大大下降，人們浪費在堵車上的時間也將越來越短。

      這就是技術(shù)的魅力所在，它誕生于一小部分人的大腦中，卻改變了屬于多數(shù)人的世界。