车路协同技术推进智慧公路新升级研究

摘要：随着科技的进步，在各省市陆续开展了智慧公路的建设，智慧公路的应用与发展是未来公路建设的趋势，也将为智能管理公路提供可靠的保障。智慧公路车路协同系统的应用对于管理者、使用者、司机等各方提供了便利，公路高效运营，安全得到保障，使公路更舒适、安全、高效、便捷。

关键词：车路协同；智慧公路；发展应用

近年来，数字经济、人工智能等新技术、新业态已成为交通运输行业高质量发展的重要动能和经济社会发展的强大技术支撑。国务院印发的《交通强国建设纲要》中指明：要大力发展智慧交通，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。与此同时，传统公路向智慧公路的升级改造成为各省、市近年的发展重点。根据《交通运输领域新兴基础设施建设行动方案（2021—2025年）》，至2035年取得显著成效，基本建成交通强国。标准作为经济活动和社会发展的技术支撑和基础性制度，在行业治理方面发挥着重要作用。在智慧交通步入新发展阶段后，加强关键技术领域标准研制应用，以标准的迭代升级引领交通技术的高质量发展是智慧交通发展的必然要求。智慧公路作为智慧交通和交通强国建设的重要方面，同样亟须通过标准建设推动智慧建设。目前，我国已在绿色交通、信息化、综合交通等交通运输领域构建了18项标准体系、约2000余项标准，较好地支撑了交通运输行业发展。

1.智慧公路建设的实际情况

智慧公路的建设需要具有相应的支撑体系，在这个过程中，相关部门针对公路中的监控管理建设，智能设备的维护，公路信息的采集、分析以及报送，以及各个部门之间的协调管理等，提出了一些明确的规定，规范了公路联网运行过程中的一些重要环节，为后续的管理提供了良好的支撑。近些年来，我国针对公路的监控管理运行体系加大了重视的力度，投入了更多的资金以及精力，用于建设公路联网运行的监控管理体系。在此过程中，设立了不同地区的公路运行监控总

中心，在其中配备了相对应的设备体系以及管理系统来负责实施公路联网运行的监控管理，实现了分路段管理的新格局。在这个过程中，不同省市的公路管理部门，通过自建通信网络体系，能够让全省各条公路之间的通信传输实现一体化的连接，为实现统一联网收费工作以及不同路网的指挥协调工作提供了良好的保障。

同时，随着公路运行年限的增加，以及监控技术水平的不断提高，有一部分公路已经对原本的监控传输系统，还有用于监控管理工作的专业设备进行了升级和改造，提高了这些设备以及系统的性能，增加了相应的功能，也使用了专用的数字化传输设备技术，还有现代化的高清摄像机技术等，使其在公路中发挥作用，这样就能够更好地监控交通运行的实际状态，体现出监控设施的重要效果。为了更好实现智慧公路管理工作，为人们提供更加全面周到的出行服务，相关方面还建立起了不同的公众服务平台，包括公路应急救援处理中心。在全省统一的电话客服方面，完善了服务体系，构建了服务模式，用于受理针对公路服务和使用过程中的一些业务，同时设立了不同部门的客服电话。在公路的出行过程中，建立了公共出行服务系统，为人们提供公路路况以及不同公路的收费信息等多个方面的查询，还建立了专用的网站来展示公路信息及实时路况，以及公路施工预告等内容。

2.车路协同技术推进智慧公路新升级分析 2.1分中心车辆协同控制平台

分中心车辆协同控制平台主要由软件和硬件组成，硬件主要包括系统服务器、各应用终端工作站、网络安全认证等设备，在分中心部署车辆协同控制平台，用于对本项目的车辆协同系统进行集中管理。该平台是车路协同试点路段的管理、处理和服务的控制中心，可实现设备监控、车辆诱导、信息发布、数据共享等功能；可汇聚路侧基站设备采集的车辆行驶信息及播发信息；同时可将外部平台传输的控制指令发送给路侧控制设备，对公路上行驶车辆形成车路云一体的实时监管系统，车辆将实时车况信息传给路侧智能站，路侧智能站将多种感知信息转发至平台，平台进行数据融合处理后可根据不同场景和应用环境进行动态管控，确保车辆尽最大可能安全、高效驶离公路。

车路协同设施监管：能够有效监控路网路侧终端等设备的运行状态、数据采集和传输有效性、异常报警、设备综合效率等；提供访问数据库的接口，并对其进行权限和安全控制，开发具有统一标准输入输出参数的数据服务供各应用系统调用，形成展示界面，对设备状态和功能场景进行展示。基于动态仿真的车路协同辅助预警，利用可获取的历史或实时断面交通流量监测数据、公路收费数据、气象数据等，在路网运行状态评估基础上，采用基于仿真的快速推演技术，对路网的未来发展态势进行推演和预测，并且可以实现在突发事件情况下，快速预测路网运行状态的时空发展过程，以及应急管控措施的实施效果。具体实现道路运行预测，收费站运行预测、动态限速控制。分车道的事故动态预防：通过高精定位和高精地图实现车道级的车辆信息获取，通过异常分析和预测，能主动发送或系统被动识别异常车辆车况信息，形成不同场景下的控制策略，将异常情况以车路直接通信的方式、路侧智能站信息广播的方式，交通指挥中心平台信息中心转至后向智能站广播方式通知相关区域车辆和事故车辆提醒变道行驶或速度建议，以减少特大、重大交通事故的发生。

2.2不同场景下的功能实现

（1）行车车道控制。车辆违规在紧急车道行驶或停车，货车驶入小客车车道，车辆逆行或违规驶入匝道等情况时，主动提示车辆按规定行驶，向管理者发出提醒，并通知可能受到影响的周围车辆。（2）提前变道提醒。现场的车道无法通行时提醒后续车辆提前变更车道。（3）特殊车辆实时监管。救护车、消防车、公路作业车等特殊车辆提醒的目的是让特殊车辆前方的车辆获取该特殊车辆紧急通行的广播信息后，主动让出快车道。（4）车辆违法占用应急车道监控。路侧控制设备接收车辆的位置信息后，由控制平台判断车辆是否存在占用应急车道，如果占用了应急车道，路侧控制设备将车辆信息发送到控制平台，控制平台收到信息并通过广播向违法车辆发送告警信息。（5）前向碰撞预警。在车道上行驶，与在正前方同一车道的远车存在追尾碰撞危险时，前向碰撞预警功能触发，将对车主驾驶员进行预警。

2.3高精度地图

高精度地图是面向自动驾驶车辆使用的，自动驾驶车辆安装高精度地图或者从云端分段获取高精度地图可以帮助车辆预知路面复杂信息，如坡度、曲率等，更好地规避车辆行驶过程中的潜在风险，此外，高精度地图可以支持自动驾驶等新技术应用，为将来自动驾驶以及更精准的位置服务打下坚实的基础。公路建设、运营或管理单位采用高精度地图，可以有效提升道路及附属设施养护管理水平，建立科学、规范的基础设施管理养护体系，实现道路可视化、信息化和精细化管理，为出行用户提供高精准的信息服务。

3.结语

综上所述，近年来，全国各地陆续推出智慧公路相关标准，加快了智慧公路建设的发展。公路的建设以及发展，是社会发展过程中不容忽视的一个环节，公路的实际建设成果和人们的生活存在紧密的关联性，如果不加以重视，必然会导致公路在发展过程中出现问题，使公路中的信息获取不及时，也会对后续工作的开展产生不良影响。因此需要结合实际情况来构建具有现代化的智慧公路管理平台，为相关管理部门提供公路中的一些关键的数据信息，形成设备互通、数据融合、系统关联的现代化道路监控与管理方法，为智慧公路的建设奠定良好的基础。

参考文献：

[1]宋竹兵.智慧高速公路系统关键技术探究[J].中国公路,2023(12):110-112.

[2]罗曦,孙超,张永捷等.智慧高速公路差异化建设策略研究[J].城市交通,2023,21(03):77-81.

[3]巴华为.深度学习技术在智慧高速公路中的应用[J].中国交通信息化,2023(S1):20-23.