第1章 智慧高速公路的内涵延伸
1.1 智慧交通的时空内涵挖掘
1.1.1 智慧交通的探索式发展
智慧交通是近些年来各类交通运输行业最为关注的前沿热点和发展方向,被认为是当前交通行业各种现实问题的有效解决途径,其前身为智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)。智慧交通是在智能交通系统的基础上,融入最新的硬件技术、软件技术和信息技术,以期能够获取交通系统中各种实时信息而构建的新一代交通信息感知、集成、展示和处理系统。
在当前有关智慧交通的各种建设构想和探索实践中,物联网、云计算、大数据、移动互联和人工智能等多种高新IT技术被广泛应用并被赋予了极大的期望。这些技术能够采集和处理驾驶者信息、行驶车辆信息、行驶道路信息和行驶环境信息,即“人、车、路、环境”交通四要素,从而实现多种交通要素信息的同步采集与实时汇总。这几类信息的相互补充与融合,有助于搭建出现实交通状况的全面感知和综合决策系统,实现交通系统的智慧化运营与管理。
长期以来,我国在智慧交通建设方面侧重于城市尺度,已制定相应的规划并进行了初步的探索,并且智慧交通被认为是智慧城市建设中的核心环节。早在2002 年,我国便开始初步制定面向现代化的智能交通发展规划。之后,科技部设立了与智能交通系统相关的多个研究课题,同时也确定了一系列智能交通建设的试点示范城市。2008年5月,中国智能交通协会正式成立。2012年,我国在相关文件中明确了智慧交通的概念,并且认为智慧交通是智慧城市建设中的一个重要部分和核心环节。2017年,我国提出了“交通强国”的发展战略。2019年,中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》,该文件指明了智慧交通的初步发展方向。综上可以看出,我国智慧交通的建设与发展经过了一系列的探索实践。
现阶段智慧交通的建设形式,主要以现实中已有的道路基础设施分布为依据,加以信息化和智能化改造。例如增加不同的信息采集设备、信息汇总大数据平台和信息处理系统,从而辅助现有交通系统的管理与服务,形成具备一定智慧化的运营管理和综合服务的交通系统,呈现出分城市、分场景逐步探索实施,以及与基础设施同步发展并紧密结合的特点。国内部分城市已有智慧交通建设和应用的案例,例如,作为智慧城市建设与发展的示范城市,上海在智慧城市的建设中,重点应用了车路协同技术和智能驾驶技术,致力于车辆信息和位置服务信息等的数据融合;之后又建立了交通综合信息平台,实现了道路信息、车辆信息和交通基础设施信息的实时接入和整合。面向公交系统这一专题,上海通过公交系统的智能化改造,实现了“公交枢纽—公交站点—公交车辆”之间的信息智能汇总和管理,向市民提供了更为便捷的公交系统服务。城市智慧交通建设系统中各种设备所采集的各种交通信息的多渠道及时发布,也是智慧交通的重要应用环节。另外,自动驾驶目前被认为是智慧交通建设的重点技术之一,我国在这一领域进行了积极的探索,例如,国内部分城市开展了无人驾驶巴士的应用,百度公司推出自动驾驶出租车,等等。
在智慧高速公路建设探索方面,2020年12月底深圳外环高速公路正式通车。深圳外环高速公路被打造成了广东省智慧高速公路省级科技示范路,实现了交通管理智慧化,一方面构建了综合监测体系,实现了对路网运行状态、车辆实时信息、交通事件和交通环境的动态监测,另一方面也在沿线布设多功能智能杆,挂载基站实现5G通信网络全覆盖。2020年通车的四川省成都到宜宾的高速公路(简称成宜高速)也是对智慧高速公路建设的探索示例,作为交通强国的试点项目,成宜高速分阶段建设数字高速公路,不仅包括自动驾驶基础设施的建设,还面向车路协同构建了完善的高速公路网络智能感知体系,且实现了5G网络全覆盖,为信息传输更加快捷提供了支撑。此外,浙江、湖南以及京津冀等地区最新的高速公路建设,均涉及交通系统信息的智能感知和传输等技术,朝着智慧交通的建设方向逐步迈进。