（南京工業(yè)大學(xué)浦江學(xué)院，江蘇南京 211134）

1 智慧交通的產(chǎn)生背景

目前我國(guó)社會(huì)面臨的三大交通頑疾是交通事故、交通擁堵、交通污染。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下，交通問(wèn)題的根源是交通基礎(chǔ)設(shè)施通行能力滿(mǎn)足不了日益增長(zhǎng)的交通需求。由于土地、水域等資源有限，不可能無(wú)限制修建交通基礎(chǔ)設(shè)施增加交通供給，治理交通問(wèn)題效果不顯著。在現(xiàn)有交通設(shè)施的前提下，提高交通運(yùn)行效率和服務(wù)水平，在控制、通信、信息等先進(jìn)技術(shù)的有力支撐下，智能交通隨之產(chǎn)生。

智能交通（ITS）最早在20世紀(jì)90年代由美國(guó)提出的，其運(yùn)用電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，將路面信息通過(guò)通信傳輸集成大數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性、實(shí)時(shí)性的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。將信息進(jìn)行傳遞與交流，提高服務(wù)的廣泛性，在智能的基礎(chǔ)上賦予交通“大腦”思維，形成能夠辯證思考的智慧交通。

首先，智慧交通的產(chǎn)生可以緩解交通擁堵、交通事故、交通污染等問(wèn)題，通過(guò)人、車(chē)、路的信息協(xié)同、實(shí)時(shí)共享，可提高車(chē)輛的運(yùn)行效率，提升道路的通行能力。其次，智慧交通指揮城市市民的安全出行，降低車(chē)輛的交通事故率。再次，車(chē)輛在智慧交通體系內(nèi)行駛，停車(chē)次數(shù)減少，燃料消耗量和汽車(chē)尾氣排放量隨之減少，可減輕部分交通污染。

2 智慧交通的核心

道路交通系統(tǒng)包括“人、車(chē)、路、環(huán)境”四個(gè)組成部分，其中車(chē)是智慧交通的組成部分，道路是智慧交通的核心。

道路作為智慧交通的核心，是發(fā)揮作用的場(chǎng)所，將其進(jìn)行智慧化改造，使道路有效運(yùn)行，智慧道路是實(shí)現(xiàn)交通智慧化的重要前提，對(duì)智慧交通的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。智慧道路可通過(guò)交通資訊信息的收集和傳遞，對(duì)車(chē)流在時(shí)間和空間上進(jìn)行引導(dǎo)、分流，避免道路擁堵現(xiàn)象，加強(qiáng)公路用戶(hù)的安全，以減少交通事故的發(fā)生，改善了道路交通運(yùn)輸環(huán)境，促使車(chē)輛和司乘人員在道路上安全、快速、暢通、舒適運(yùn)行。與傳統(tǒng)道路管理相比，智慧公路最大的特點(diǎn)在于運(yùn)用多種信息傳輸設(shè)備，以信息的及時(shí)收集、處理、分析、實(shí)時(shí)發(fā)布為主線(xiàn)，為交通參與者提供多樣化的服務(wù)。

目前智慧道路在國(guó)內(nèi)很多城市中進(jìn)行了應(yīng)用，主要有以下體現(xiàn)：

（1）交叉口信號(hào)燈控制設(shè)施可根據(jù)實(shí)時(shí)交通量自動(dòng)感應(yīng)并調(diào)整紅綠燈時(shí)間；

（2）路面埋設(shè)傳感器智能感應(yīng)大貨車(chē)、大客車(chē)的超重、超載違章；

（3）道路附屬設(shè)施，如路燈桿等，具有感應(yīng)和提醒功能；

（4）智能電力道路實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的自動(dòng)充電；

（5）智能化斑馬線(xiàn)實(shí)現(xiàn)路口行人的安全過(guò)街。

3 智慧道路養(yǎng)護(hù)形勢(shì)分析

3.1 智慧養(yǎng)護(hù)

為配合智慧交通的發(fā)展，智慧養(yǎng)護(hù)應(yīng)運(yùn)而生，在道路養(yǎng)護(hù)行業(yè)，智慧道路養(yǎng)護(hù)與云計(jì)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)熔合，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路透徹全面、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地感知和預(yù)測(cè)。目前，部分道路管養(yǎng)部門(mén)已建設(shè)了協(xié)同共享、強(qiáng)大高效的道路養(yǎng)護(hù)管理平臺(tái)，促使養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)管理、應(yīng)急處置實(shí)現(xiàn)可視化、移動(dòng)化、智能化、精準(zhǔn)化?？蓪?shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)＋”模式下的道路巡查、道路檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)監(jiān)測(cè)、評(píng)定分析和養(yǎng)護(hù)決策。

我國(guó)已經(jīng)建設(shè)了多個(gè)管轄區(qū)域的智慧道路養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)為決策者提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)分析及決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)管理精細(xì)化、數(shù)字化、網(wǎng)格化。提高道路管理效率對(duì)路況信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證信息在各部門(mén)之間傳遞的快速性和數(shù)據(jù)傳遞的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。隨著我國(guó)公路和城市道路的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)道路性能的要求增高，要求道路具有快速、安全、高效的道交通運(yùn)輸條件。

3.2 傳統(tǒng)道路養(yǎng)護(hù)存在的問(wèn)題

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管控不到位。

施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人無(wú)法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)角落、每個(gè)工序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，存在監(jiān)管不全面的情況。在企業(yè)同時(shí)開(kāi)展多個(gè)項(xiàng)目時(shí)，企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，不能及時(shí)且直觀了解每個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。

（2）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備、人員調(diào)度不完善。

現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備的重大損壞和施工人員的突發(fā)情況，將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，因此，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備和人員的調(diào)度尤為重要。目前，還不能做到統(tǒng)籌管理，無(wú)法提高協(xié)調(diào)調(diào)度效率，缺少互聯(lián)網(wǎng)+的智能化管理。

（3）企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目的資金流向不直觀。

目前多數(shù)企業(yè)的財(cái)務(wù)資金通過(guò)各種單據(jù)體現(xiàn)，缺少實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目的資金流向不了解，難以掌控經(jīng)營(yíng)狀況，無(wú)法及時(shí)制定針對(duì)性決策。

（4）智能化體現(xiàn)不充分。

道路施工屬于一種粗放型的產(chǎn)業(yè)，缺少更精細(xì)化、智能化的元素保證工程質(zhì)量，比如道路施工管控系統(tǒng)、智能化施工機(jī)械和測(cè)量設(shè)備。

3.3 智能化道路養(yǎng)護(hù)的體現(xiàn)

（1）建設(shè)智慧化工地。

通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行工地信息化管理，完善對(duì)施工質(zhì)量、施工安全、進(jìn)度管理、計(jì)量支付、人員管理等生產(chǎn)要素的管理，可以就施工單位、業(yè)主和監(jiān)理關(guān)心的成本、資金、合同、進(jìn)度、分包、質(zhì)量、安全等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤與控制。智慧工地的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)流程的規(guī)范化，通過(guò)提供的工程數(shù)據(jù)，為決策者科學(xué)全面的掌握工程信息、分析企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況等提供了支持。

（2）道路智能化養(yǎng)護(hù)施工設(shè)備。

運(yùn)用人工智能技術(shù)建立一套智能化路面施工設(shè)備機(jī)群，如可以自動(dòng)精確調(diào)整施工速度、材料用量；自動(dòng)感知路面溫度、各施工環(huán)節(jié)溫度，自動(dòng)優(yōu)化施工參數(shù)；無(wú)人駕駛設(shè)備操作等，將是未來(lái)施工設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì)。

例如，2019年12月3日，由隧道股份路橋集團(tuán)、三一重工、上海北斗平臺(tái)共同研發(fā)的“國(guó)內(nèi)首套無(wú)人駕駛智能瀝青道路攤鋪壓實(shí)設(shè)備”，在上海道路改建項(xiàng)目中完成了首秀。

道路養(yǎng)護(hù)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)一條面向智能化、精細(xì)化施工養(yǎng)護(hù)的新目標(biāo)，為道路建設(shè)帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)、高效的智能化養(yǎng)護(hù)。

（3）智慧養(yǎng)護(hù)作業(yè)安全方案。

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智慧養(yǎng)護(hù)作業(yè)安全方案，結(jié)合高精度定位、一鍵事故上報(bào)、智慧施工標(biāo)志，對(duì)傳統(tǒng)的交通安全設(shè)施進(jìn)行改造，與高德地圖數(shù)據(jù)平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接。在施工作業(yè)區(qū)起、終點(diǎn)布設(shè)智慧錐桶，通過(guò)高德地圖及時(shí)發(fā)送，使得駕駛?cè)祟A(yù)先獲知信息、主動(dòng)減速?？蓪?shí)現(xiàn)道路施工、事故和封閉道路管制信息的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)采集和發(fā)布，提升道路出行者的安全和出行效率。保障施工作業(yè)人員的安全，減少本企業(yè)的施工事故損失。

（4）研發(fā)智能養(yǎng)護(hù)材料。

應(yīng)著力構(gòu)件中國(guó)特色安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化綜合交通運(yùn)輸體系。為打造“綠色交通”，倡導(dǎo)交通運(yùn)輸工具采用綠色清潔無(wú)污染的能源，新能源電力汽車(chē)的推廣應(yīng)用是智慧交通的發(fā)展必然之一。

通過(guò)運(yùn)輸網(wǎng)、信息網(wǎng)、能源網(wǎng)的融合，使道路具有蓄電功能，對(duì)行駛的電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)充電。帶動(dòng)了新型路面材料的研發(fā)，多孔、低污染、可進(jìn)行熱轉(zhuǎn)化的靜音路面材料將是研究方向。

（5）道路養(yǎng)護(hù)與智能化改造于一體。

治理路面病害，提升道路使用性能的同時(shí)，配合道路智能化設(shè)施，實(shí)現(xiàn)智慧道路。將道路養(yǎng)護(hù)與智能交通協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同施工，如在道路事故高發(fā)路段、易違章路段或電子監(jiān)控密集路段，采用彩色的路面材料或標(biāo)識(shí)以起到輔助提醒的作用。在路面養(yǎng)護(hù)時(shí)，埋設(shè)測(cè)試帶或智能傳感器等，加強(qiáng)車(chē)輛的違章管理，強(qiáng)化道路的精細(xì)智能感知能力，保障道路交通安全。

3.4 智能化道路養(yǎng)護(hù)與交通安全的關(guān)系

路作為道路交通體系四要素之一，是汽車(chē)交通的載體，對(duì)道路交通安全發(fā)揮至關(guān)重要的作用。根據(jù)我國(guó)交通事故的統(tǒng)計(jì)因素分析結(jié)果可知，道路引發(fā)的交通事故占比在10%以上。因此，保證道路良好的線(xiàn)形和使用性能可以減少一部分交通事故的發(fā)生。

傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護(hù)多數(shù)是保留原道路的線(xiàn)形，只對(duì)路基路面的性能損壞進(jìn)行恢復(fù)。不良的道路平面線(xiàn)形對(duì)車(chē)輛行駛的穩(wěn)定性和駕駛員的行車(chē)安全性均具有很大的安全隱患。如汽車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑過(guò)小，導(dǎo)致汽車(chē)離心率偏大，易使汽車(chē)發(fā)生側(cè)翻、滑移的交通事故。較長(zhǎng)直線(xiàn)路段的設(shè)計(jì)容易使駕駛員產(chǎn)生駕車(chē)疲勞，降低反應(yīng)能力，影響行車(chē)安全。

智能化道路養(yǎng)護(hù)需要兼顧到道路交通安全，在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，對(duì)不合理的道路線(xiàn)形進(jìn)行優(yōu)化改善，不完全采取改建重修的方式，提高道路交通安全性，節(jié)約材料和成本。

針對(duì)智能化道路養(yǎng)護(hù)的新技術(shù)及管理特點(diǎn)，可建立新的智能道路養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo)和體系，將路面性能評(píng)價(jià)指標(biāo)與交通安全評(píng)價(jià)指標(biāo)作為一個(gè)整體，全面評(píng)價(jià)智能道路養(yǎng)護(hù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

在智能化快速發(fā)展的時(shí)代，借助物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的技術(shù)平臺(tái)，道路養(yǎng)護(hù)的智能化發(fā)展將會(huì)是突破式轉(zhuǎn)機(jī)，帶動(dòng)新一代道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)、材料及設(shè)備的智能化發(fā)展。