高速公路信息化与智能化建设研究

刘军辉

（中国建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 高速公路信息化与智能化建设重要性

1.1 满足社会发展需求

高速公路是我国交通运输基础设施建设中的重要组成，随着我国城市化进程的不断推进，高速公路网覆盖范围不断扩大，已经成为全国交通连接网络的重要基础。因此，社会发展对高速公路运输的需求量不断增大。传统的高速公路运行模式效率低下，难以满足社会发展现实需求。高速公路信息化与智能化建设，利用先进信息化、智能化技术，实现对高速公路信息的全面、快速、准确的收集与处理，实现对车流的引导和分流，减少拥堵、降低交通事故发生率，最大限度提升高速公路运输效率，提升社会效益与经济效益，满足社会发展需求。

1.2 营造良好运输环境

高速公路信息化与智能化建设，通过建立稳定的信息化、数字化管理平台，能够实现对高速公路运行数据信息的实时监控，根据监控视频图像，实现对各路段和路网的监控调度、应急指挥、领导决策以及收费管理，同时通过高速公路信息化平台，实现高速公路运行数据信息的统一管理和共享，为高速公路营运管理提供重要依据，同时能够为车辆运行提供良好的运输环境[2]。

2 高速公路信息化与智能化建设发展趋势

2.1 基于“互联网+”的高速公路信息化服务体系

在高速公路信息化建设中，以“互联网+”为指导，完善高速公路信息服务体系，是建设的重要发展方向。具体来说，“互联网+”高速公路信息化服务体系主要包括三个阶段，即信息互联、信息化管理、信息化服务。信息互联能够实现高速公路行业内部监控、收费、通信等系统的信息实施互通共享，从中挖掘用户需求信息，从而完善服务内容；信息化管理则是利用信息化技术，实现信息采集、分析、应用与共享，代替传统业务系统，加快高速公路的转型升级，从而提升服务水平；信息化服务主要对象是用户，利用互联网、新媒体、定制智能终端系统等，通过搭建互联网服务平台，为用户提供全面的、个性化服务，保障用户出行。高速公路信息化服务体系基本架构如图1。

2.2 面向主动安全的道路控制系统

高速公路信息化与智能化建设的首要目标，则是保证高速公路行车安全，面向主动安全的道路控制系统，是实现这一目标的关键技术，能够实现将安全要素融入公路交通设计与运营管理的全过程，提前预知公路车流信息，从而及时作出相应的安全反应。通过路测单元内（RUS）、车载单元（OBU）、智能终端设备等，能够实现对道路车流安全信息的及时感知，从而提前做好行车规划。同时，道路装填检测系统也可以对车辆行驶进行全程可视化的监控与跟踪，通过对公路交通安全情况的诊断、预警，作出主动干预；通过设计道路路面感知模块，可以对车辆行驶过程中雨雪天打滑风险、轮胎摩擦等进行预警，提高车辆行驶的安全性。道路安全控制系统应用如图2。

2.3 结合基础设施的智能决策与规划体系

当前，高速公路车辆运行的实际交通场景中，多车协同规划的问题较为突出，车辆在高速公路行驶过程中，由于车辆行驶速度过快，车辆在跟车、换道、超车、汇入等方面的行车风险性较高。高速公路智能化建设背景下，利用智能公路的路边基础设施，以及多车辆感知通信平台，可以为公路运行多车协同提供智能决策与规划，从而确保高速公路运行的顺畅性与安全性。在结合基础设施的智能决策与规划体系能够有效提升智能网联汽车(Intelligent and Connected Vehicle，ICV)决策与规划的智能网联能力。①借助路边传感器能够有效扩大ICV 的感知范围，使其能够对车辆行驶环境进行全面感知，以此为依据实现运动模式的优化，从而为车辆行驶提供智能规划；②通过车车、车路通信网络，ICV 能够实现与智能路侧基础设施和其他ICV 共享车辆行驶信息，从而为车辆系统决策提供可靠依据。结合基础设施的智能决策与规划体系如图3[3]。

图1 高速公路信息化服务体系基本架构图

图2 面向主动安全的道路控制系统

3 高速公路信息化与智能化发展建议

3.1 完善信息化与智能化建设的管理机制

先进信息化、智能化技术为高速公路信息化与智能化体系建设与发展提供了重要技术支撑，而确保各项系统与体系的有效落实，就必需具备完善的管理机制。因此，交通运输相关管理部门需要建立健全高速公路信息化与智能化建设规章制度，明确建设目标与相关规范，进一步细化相关工作内容及行为准则，为高速公路信息化与智能化建设发展的顺利开展提供可靠的制度依据。同时，明确相关建设部门职责，建立统一建设管理信息平台，加强各部门交流沟通，做好工作统筹协调，确保各项工作的顺利展开。完善高速公路信息化与智能化建设监督机制，实现对相关建设工作的全面监督，及时针对问题进行整改，从而加快建设速度，提高建设水平。此外，交通运输相关部门还需要加大高速公路智能化与信息化管理力度，加强对信息化与智能化建设相关数据的采集，重视可持续发展，加强对新型传感器技术、5G技术的应用与融合，同时遵循信息化与智能化管理的实用性、通用性与灵活性原则，有效提升信息化与智能化管理水平，为高速公路未来建设与发展提供重要保障。

图3 结合基础设施的智能决策和规划体系

3.2 加大高速公路信息化与智能化建设资金投入

高速公路信息化与智能化建设发展直接关系到我国社会经济发展水平，因此，政府相关部门应当加强对高速公路信息化与智能化建设的重视度，加大资金支持力度，建立专项建设资金，大力促进高速公路信息化与智能化建设发展。同时，在高速公路运营管理工作中，还需要深入分析高速公路建设发展的影响因素，对公路建设成本及管理成本进行全面、全过程、全方位的监管，确保资金落实到位，应用合理，同时合理控制管理成本，提高资金使用效率，保障高速公路建设资金充足。

3.3 打造高速公路信息化与智能化建设人才队伍

现代信息化与智能化技术在高速公路建设中的应用，要求实现先进技术与高速公路建设深度融合，对建设人才专业水平要求较高，其不仅需要具备熟练的专业技术水平，同时需要熟悉并掌握高速公路运行管理相关要求。因此，高速公路信息化与智能化建设必须要以专业的人才为支撑，打造专业复合型人才队伍。一方面，高速公路建设主管部门应当重视专门人才建设，加大对精通业务并且能够熟练掌握信息化技术，具有较高管理水平的复合应用型人才的培育，满足高速公路信息化与智能化建设的人才需求。另一方面，大力引进智能技术领域专业人才，组建专业的智能技术人才队伍，加强高速公路建设对虚拟仿真、人工智能等技术的应用研究，加快推进智慧高速公路的建设，进一步提升高速公路智能化建设水平。此外，还需要加强对专业高速公路管理人才建设，提升其专业水平和综合素质，提高管理人员工作积极性和职业责任感，充分发挥其高速公路信息化与智能化管理的组织者作用，确保相关工作的顺利有序展开，为高速公路建设发展提供人才保障[4]。

4 结语

高速公路信息化与智能化建设，是适应社会发展的必然要求，也是高速公路实现自身发展的必然路径。随着现代信息通信技术、网络技术、传感技术等先进技术的不断更新升级，为高速公路建设发展提供了可靠的技术支持，为高速公路运行的安全性与稳定性实现跨越式提升提供可能。现阶段，我国高速公路信息化与智能化发展水平较低，发展空间巨大，相关部门及人员应当加强管理、加大各方面投入，不断提升高速公路建设水平，为我国交通运输行业稳定发展提供保障。