智能公路发展现状与关键技术

2020-11-26钱德春

商品与质量 2020年5期

钱德春

宾川县公路工程质量监督站云南大理州 671600

公路交通智能化是指借助多种控制传输技术将其结合成一个系统，有效运用于交通运输的控制中，具备快速、精准等优势。一般来说，智能控制系统多是用专业知识以及数学模型混合等反映出来的集成化控制系统，这种控制系统可以将公路交通状态中所含的不完全性、模糊性、复杂性、不确定性等问题进行优化，保证公路交通状态的稳定性。将智能化技术合理运用到公路的控制工作中，能够显示交通运行的状况，同时优化交通状态。

1 公路交通智能化发展的优势

1.1 通过智能手段迅速取得准确信息

利用智能化的公路交通管理控制手段，能够帮助工作人员在第一时间获得真实有效的信息，所以相关单位要对公路中设置的设备数量、种类以及质量等加以重视，只有快速地够获得路况信息，才能迅速做出相应的决策。

1.2 加强公路之间的协调互动

相关单位要将整体路网作为控制对象，合理设置相应的检测设备，采用科学的方式制定后台预案，使其有机融合。

1.3 实现多元化和智能化

以往的公路传统固定检测器能够检测交通状况和气象信息，在加入了物联网技术之后，其通过车路感知系统和先进的互联网技术，能够直接将气象情况以及事故多发区信息迅速传递到相邻的管理中心。

2 公路智能信息化管理的现状分析

2.1 管理体系残缺

公路管理工作较其他工作不同的是：其不仅涉及内容较多，而且管理内容还较为复杂。因此，公路管理工作的开展应贯穿整个公路建设的始终，且应在公路管理的各个环节都使用信息技术，这样才能提高整个公路的管理效率。但是，就当前我国的公路管理而言，其还缺乏较为完善的管理体系，有些地方甚至没有设立专门的管理机构，这样不仅不利于管理工作的顺利展开，而且还会影响道路交通运输的安全性。此外，虽然有些地方建立相应的信息化网络平台，实现对数据的接收与传递，但是受不同部门的影响，相关管理工作的展开往往缺乏实质性的开展意义，这样也就影响了公路智能化管理水平的有效提高[1]。

2.2 信息化和智能化水平较低

随着交通运输行业的不断快速发展，虽然我国加大了对相关先进技术的使用，但是信息化和智能化发展水平较发达国家还较低。譬如有些城市的出行服务还无法完全做到“舒适、安全、便捷”的需求。有些城市高速路段高峰时期往往出现道路拥堵情况，不能及时地将相关路况信息传递给有关管理部门，这样就给人们的出行带来了不便。

3 智能公路的关键技术

3.1 不停车收费系统的关键技术

电子收费系统（ETC）是智能运输系统体系结构中的一个重要的组成部分，分为点式收费系统、线式收费系统、面式收费系统。电子收费方式可分为单向式电子收费方式和双向式电子收费方式两类。单向式电子收费方式的基本原理是：在车上装一个车载电子标签，当车辆通过收费站时，电子标签发射出信号，收费站接收装置读取车载电子标签中的信息并进行记录，就完成了信息的无线传输，然后将每一收费站点的资料回传给收费中心计算机，进行资料更新、登记等统计工作。作为这种方式的改进，双向式电子收费方式不但能无线读出车载电子标签的信息，而且可无线写入信息到电子标签中，使管理上更可行。当用户在指定地方缴纳固定金额给电子标签存储一定金额后，装有车载电子标签的车辆经过收费站时，接收装置读取电子标签信息，检验车载电子标签的有效性和计算通行费，将车载电子标签存储的金额扣除一定数量并回存在电子标签中，配合监控系统对不拥有有效电子标签的车辆进行处置。这种系统可以有效地避免与银行联网产生的困难以及车主的信用和支付能力造成的问题，也无每月催缴通行费的程序[2]。

3.2 在安全事故预防中的应用

预防是安全管理的重要手段之一，高速公路安全管理中，对智能交通技术进行应用，能够使汽车在路面上的行驶实现智能化，如智能驾驶、自动导航等等。不仅如此，还能对驾驶员的驾车状态进行实时监测，若是驾驶员存在酒后驾车的行为，则会自动发出警告，并使车辆从手动驾驶变为自动驾驶，由此起到了预防安全事故的作用。实践证明，智能交通技术的应用，可以使公路安全事故的发生几率显著降低。由交管局的一份调查报告可知，在高速公路交通事故的案例中，驾驶员有20%左右当场死亡，60%左右因无法及时救治，而致伤、致残，还有20%左右，在抢救中不幸死亡。若是驾驶员在公路上驾车行驶时，能够提早1s的时间，则可能会采取一些措施，避免车辆追尾等事故的发生，由此可使此类交通事故的出现几率降低50%以上，如果可以提早2s采取紧急措施，那么能使交通事故的发生率减少90%左右。智能交通技术在公路安全预防中的应用，可使交通预测的准确性显著提升，从而使驾驶员提早做出判断，并对可能出现的险情进行紧急处理。在具体应用时，可以选用AHS系统，该系统是一种加装在路面上的智能装置，通过置于车内的仪器进行探测，系统会向仪器发送相应的信号，将公路前方的路况信息告知驾驶员，若是前方车辆紧急制动，则系统能够提早发出告警信号，为驾驶员提供充足的时间进行处理，避免交通事故的发生[3]。

3.3 环境气象监测站

环境气象检测站主要是对天气情况进行监视，例如冰、雪、雾等恶劣的天气，在这种天气下行车安全性较低，极易出现安全事故。例如，冰检测器是冰球的形状，一般直接设置在公路路面上测量路面的湿度，如果湿度开始下降冻结，就会出现结冰的现象，冰检测器就会将这一信息传回主控中心，提醒驾驶员小心驾驶。而雾检测设备是通过对空气密度进行检测，一般设置于事故多发点，当空气气流通过能见度传感器时，检测器就能将雾的密度测量出来并将其传回主控中心，根据测量结果制定改善措施。