探讨车路协同环境下的交通工程

廖晖

（永新县综合交通运输事业发展中心 江西吉安 343400）

当前阶段，我国交通系统逐步进入智能化阶段，智能交通系统在传感功能的作用下，初步实现了交通功能元素一体化，该体系能够有效促使整个道路交通系统正常运作。在我国互联网水平不断提高的基础上，车辆的行驶路径已经不局限于辅助驾驶，而是呈现出智能的协同趋势发展。

1 车路协同环境

在对协同环境下的交通工程的具体应用进行分析之前，应对车路协同的概念有一个初步的了解。对于车路协同系统而言，该系统是建立在我国发展逐步成熟的互联网技术基础之上，不论在现代化还是智能化方面，都有着非常充分的体现，在交通工程的应用中是非常重要的技术支持。在车路协同系统中，能够将规定范围内的车与车、车与路、车与人的动态进行全方位实时交互，这种动态的形式能够对交通道路中的各种情况进行高精准捕捉，并在捕捉过程中将车辆等物质主体的参数、信息进行集中采集，并上传至数据库，确保该参数的安全性符合数据库要求。所以，适当开展协同技术，能够促使车辆、行人等出行安全。若出现特殊状况，在该系统的智能识别下，也能够在第一时间将相关信息反馈至责任人和该区域工作人员，以促进交通安全性的提高，并在这种工作效率和质量的前提下，车辆在道路中的通行效率也会大大提高。

在协同技术的应用过程中，起到关键作用的核心技术有以下几种。第一，能够使得车辆、时间、地点3个部分随时互联，查询任何部分都可以随时操作。第二，能够对交通系统产生的各类数据、信息进行集中处理并融合，达到全方位监管交通信息的目的。第三，人、车、路三者之间能够建立非常稳定的协同关系，其中包括安全性和协同控制性。车路协同技术主要面临各种路况下的交通问题，以便能够提高人们的出行安全性及道路通行的顺畅性，在处理此类问题的过程中，其技术方法和相应的处理手段都受到了交通部门及行业等方面的关注。在该技术的不断发展下，正将原有交通系统中的各个组织模块、运营方式等进行完善并升级，进而促使整个交通工程产生质的飞跃［1］。交通工程内部所有科目的发展都需要建立在相应的发展基础上，并在当前技术环境中建立更完善的理论基础体系，进而逐步更新现有的技术结构和整体架构。

2 车路协同交通工程

2.1 在交通工程中全方位渗入智能元素

在当前的交通系统中，通常由不同的元素构成，其中包括行人、道路、车辆等，各个元素的运行机制都有很大的区别，并在道路中形成各种运行轨迹，这些轨迹的数据和信息又组成了非常复杂的系统。

在如此复杂的运作机制和系统中，若交通工具能够达到一定的智能化标准，则能够将车辆与道路之间的协同关系高度融合，进一步促进道路交通的运行顺畅程度。其中，无人驾驶的理念逐步走进大众的生活中，但仅作为一个理念存在，人们对驾驶操作的主体仍存在许多探讨的声音。无人驾驶的运行机制是建立在网络技术与交通工程的基础上实现的，其运作原理十分复杂且精密，人们对于无人驾驶操作最关心的问题则是其安全性如何保障。在2020年9月30日，上海长宁区研发了首台无人驾驶汽车，并用于街道的清扫作业环节（见图1）。

图1 无人驾驶环卫扫路车

无人驾驶作为一种对人工智能技术要求非常高的交通模式，其运作成本巨大，所以在当前社会中的建设还没有形成太大的规模。从在确保交通安全的情况下产生的经济效益来看，据数据显示，我国道路交通事故的发生频率非常高，每年可达20 万起，此类事故造成的直接经济损失在12亿元人民币以上。通常来看，我国90%的道路交通事故都是以人为的方式造成的，如酒驾、疲劳驾驶等不规范操作，对车祸中的受害者造成了非常大的打击。在全球对车祸发生情况的调查基础上可知，每年达130万人命丧于此，若适当研发高级的智能无人驾驶模式，会对当前的车祸发生率予以一定程度的改善。

但真正意义上实现安全无人驾驶，则需要非常高水平的人工智能作为技术支持才有可能实现，而人工智能的开发成本巨大，其生产制造成本与相应的经济效益都无法进行科学推演，难以预测此类项目的未来趋势。在这种发展情况下，就导致了智能化无人驾驶的局限性。

2.2 在交通工程中广泛运用网络技术

在车路协同环境中，车辆、行人、道路三者之间的发展关系是一个互相融合的过程，不论是各类智能化元素，如无人驾驶概念的出现，还是其他元素，加强交通设施的建设力度始终是整个交通工程中的关键环节，只有这样，才能促使当前的交通系统以及相关工程符合时代的发展，如表1所示。

表1 协同控制

其中，网络技术的研究和应用能将现有的交通设施予以不同程度的升级，促使整个交通系统的运作效果更加稳定。在当前我国互联网技术不断发展的过程中，移动技术、人工智能技术、云平台技术、大数据等各类先进的通信信息手段都将为交通工程注入动力。信息技术与交通工程的高度融合将产生各类新型的交通业务，并以此带来更多的就业岗位。在互联技术的广泛应用下，我国出租车行业也催生出了不同的互联网共享APP 软件，实现了出行交通工具的共享。在大数据背景下，交通行业能够在网络技术的应用下将现有的道路数据信息进行高度融合，并在对信息进行分析的基础上进行预测。当前阶段，在信息技术与交通技术不断融合的基础上，车路协同模式也在逐步更新发展思路。

2.3 协同模式的发展趋势

当前阶段，交通技术在网络技术的推动下，其整体发展趋势和未来发展走向都呈智能化、科学化、现代化，并在这种高度智能的管控环境下，使得信息技术手段与交通工程产生了一定的化学反应。在更为先进和现代的交通系统中，会对无人驾驶汽车进行更加丰富的概念设计，例如，在汽车内部设置相应的子系统，一旦此车在道路中正常运行，其路线生成的信息和数据就会上传到现有的交通系统中［2］。

在移动技术和通信技术不断更新和发展的过程中，车辆之间的联系及交通设施的建设都能够得到非常显著的效果。若交通系统可以在协同模式下进一步发展，并在功能方面做出改善，那么整个交通工程的运作效率则会显著提高，电子标线更是如此。所以，交通系统不论在设计方面还是智能化的体现方面，都需将道路中的各个元素进行连接。相关设计人员可充分结合曲线、平面、路测环境等方面的设计，将道路中的各个元素的运动轨迹进行协调，进而促使交通安全性不断提高。

从当前的交通工程建设与应用情况来看，我国车路协同模式仍处在一个发展阶段，但这种高安全性的交通模式会逐步应用于未来道路建设。所以，交通工程的研究与建设也应适应当前的时代要求，对未来交通系统、工程、运作模式的发展趋势进行科学预判。

3 案例分析

3.1 案例简述

某交通工程建设应用车路协同理念对道路城市中心的交叉路口进行科学控制，在原本的红绿灯系统上进行优化，设计车路协同系统。在工程建设之中，确定该系统工程建设的基本框架，通过建设交通流数据库及应用计算机通信设备等，实现对道路交通情况数据的实时采集，并在现场搭设新传输设备与指令执行装置，实现对交通的控制及优化，达到车路协同的目标。该交通工程是对新型技术的应用尝试，也是打造智慧交通管理体系的重要内容，可以有效保障交通工程的安全性，确保城市交通体系建设效率［3］。

3.2 协同系统基本功能建设

根据道路交叉口车辆与行人通过的实际需求，建立车路协同管理系统工程，基于现场，对相应的通信装置、基础设施进行建设，为交叉口道路通行提供相应的支持。根据实际的需求，对智慧管理系统的建设内容进行明确，具体内容如下。

3.2.1 状态信息检查模块

基于系统基础工程的建设，其具备强大的车辆状态信息监测功能。基础工程的传感器装置和感应器装置可以实时动态地采集通过驾驶车辆的车速、位置及加速度等信息，并对周边车辆的行驶情况进行反馈，及时了解到交叉口区域车辆行驶的主要信息，减少可能出现的交通事故，确保交通安全［4］。

3.2.2 路网交通信息模块

基于大数据技术在系统工程建设中的实际应用，管理部门可以根据采集的数据信息实时了解到相关区域的交通流量实际情况及路段的拥挤程度等，将路网状态信息以图像、文字混合的方式反馈给管理人员，实现路网交通状态信息的科学展示，为交通疏导工作的开展创造优质的条件［5］。

3.2.3 气象信息模块

气象信息模块与卫星系统、网络系统连接到一起，系统可以根据采集的天气预报等相关信息，将其传递给相关人员，实现对天气状况、路面状况的科学反馈，为车辆及行人出行提供具体的指导，从而实现车路协同的目标。

3.2.4 自主导航模块

自主导航模块基于数据库技术的实际应用，对比现行的交通数据及以往的历史数据，对路网行驶信息进行反馈，为驾驶人员提供最优路径，减少道路资源浪费问题的产生。

3.3 车路协同理念下交通工程建设系统配置

案例中，基于上述功能模块的建立，建立数据库智慧指挥中心，采集车辆信息，与交通管理部门的系统相连接，当出现相应的问题时，系统自动预警并基于数据传输功能的应用，将信号发送至驾驶人员手机之中［6］。

该交通系统工程建设共计涉及三大控制系统，其中包括车辆检测系统、通信系统、信号控制系统。车辆检测系统的作用是对车辆的基本数据信息进行采集，通过车牌号识别的方式，将采集的图片信息上传至系统之中，系统发挥自动识别和检测功能。该系统的设置主要应用视频检测技术与感应检测技术，在指定区域内安设相应的视频采集装置和感应装置。通信系统主要基于有线通信技术和无线通信技术的混合应用，在交叉口位置安设信号机装置，将其与感应检测设备连接在一起，实现通信数据的科学传输，确保系统可以实时收到现场所采集的数据。信号控制系统是根据采集的信息进行分析，根据分析结果采取最优决策方式，实现组合策略或者单一策略的生成，对现场的信号发出预警，通过控制交叉口信号的方式指挥具体的交通。

3.4 车路协同环境下的交通工程分析

车路协同是一种新型的理念，也是一种交通管理状态。最良好的车路协同状况应是车辆均配置了自动感应系统，具备自动驾驶能力，可以弱化人为操作在实际驾驶中的作用，以线性决策的方式保障车辆行驶的有序性、安全性。基于车路协同理念在交通工程建设中的应用，应充分发挥大数据技术、智能技术等在工程功能中的完善应用；基于新型的技术的应用，分析设备、知识、规则与能力之间的内在联系，合理地应用交通流理论实现对工程的设计优化。

对现有的车路协同环境下的交通工程进行分析，其尚未达到理想的状态，究其原因可能是由于交通工程系统建设的成本较高，改造会导致大量的资源浪费，部分区域技术水平不达标等。随着技术的不断完善，车路协同将会充分地挖掘其在交通工程中的作用，发挥强大的数据控制以及数据分析功能。

4 结语

总的来看，在交通系统的不断完善下，交通工程的应用形式更加智能，并通过网络技术的有效连接下，使得协同技术发展得更加全面，进而使得交通系统的功能模块覆盖范围更加全面，在这种技术的应用下，也能保障交通的安全性。交通系统的运作离不开各个独立的元素，因此，相关工作人员在进行工程规划的进程中，需对各类元素的运作机制进行充分且全面的考虑。