王宜港，陈其帆，赵瑜隆
山东交通学院，交通土建工程学院，济南 250357
摘要：建设交通强国，是我国当前发展的一个重大战略决策。积极推动互联网、大数据、人工智能、超级计算、区块链等新技术与交通领域融会贯通，大力发展智慧交通，成为目前整个交通运输工程领域的研究热点。山东省基于本省实际，积极促进相关产业融合发展，重点突破高速公路智能化。针对智慧高速公路的建设，着眼于车路协同、智能监管与安全营运应用等关键技术，系统阐述当下的研究成果。
关键词：交通强国；大数据；智慧高速公路；车路协同
0前言
经济发展，交通先行。建设交通强国，就要发挥交通在新时代发展格局中的先行作用。在新形势、新背景的影响下，智慧公路的理念早已深入人心，可以理解为这是一个借助移动大数据、互联网、物联网、超级计算、人工智能等新一代信息技术，围绕着人、车、路与环境的交互感知，实现智能决策，通过人、车、路之间精准合作，建设完全同步监管与创新性服务的平台。
智慧高速公路是对智慧公路这一概念的延伸和升格，更加的精准，更加的细化。从长远来看，将“智慧”赋予高速公路，就是为高速公路打造一套安全、稳定、智能的ICT承载平台。通过构建智能数字化的感知、交互、传输、应用的一体化方案，运用大数据分析等技术手段，实现实时智能监测、智能计费、应急响应、决策分析等全场景解决问题的目的。
当前，山东省积极推进交通强国重大战略的实施，以建设智慧高速试点为重要契机，积极推动更快速、高效、安全、智能、绿色的建设，实现智慧高速公路整体智能化升级。通过跟进车路协同、智能监管与安全营运应用等关键技术的研究，围绕研究成果，努力形成智慧高速公路的相关规范标准，推动产业化整体升级，早日达到车路协同、智能监管与安全营运应用技术的新高地。
本研究针对山东省智慧高速公路的重点研究内容，系统阐述了国内外的相关研究成果，对车路协同、智能监管与安全营运应用等关键技术的发展及应用进行简单梳理，提出了相关的对策建议。
1车路协同
按照《交通强国建设纲要》的构思，到2035年基本建成交通强国，加强智能网联汽车的研发，形成自主可控的完整产业链，其中重点包括车路协同。这对山东省建设智慧高速公路，特别是推广车路协同技术的应用有着重大战略指导意义。在高速公路的运维管理中，特别是针对智慧高速公路，积极开展车路协同技术的应用，，可以极大地整体降低交通事故的发生，对提高车辆行驶速度、提升道路的整体通行效率以及增强道路的整体输送能力都有着极大的促进作用。
所谓车路协同，可以理解为是利用无线通信以及传感探测等新一代互联网技术，在保证人、车、路之间可以信息共享的基础上，进一步地对车路协同管理以及行车安全的控制，从而可以实现车辆和道路之间能够智能化地协同、配合，达到提升道路安全、缓解交通压力和优化系统资源的目的。
目前，相对于国内，国外对于车路协同技术的研究与应用开展的相对较早，相关关键技术日趋成熟。
其中，IntelliDriveSM项目在美国已经得到广泛应用，提高了道路交通的安全和效率,也为驾驶者在行车过程中能够作出更合理、更安全的决策提供了帮助；日本重点发展的Smartway项目在减少交通事故和缓解交通拥堵等方面已经发挥重大作用，该示范系统还可以为用户在安全辅助驾驶、道路援助、采集浮动车信息以及连接互联网等方面提供信息服务；欧盟研发的eSafety 项目主要涉及安全方面的问题 ,重视的是对整体框架、综合运输协同以及通信标准化等技术领域的研究，注重安全技术的实用性。
我国发展车路协同技术相对起步较晚, 在2011年才开始立项，但是目前在《交通强国建设纲要》指导下，大力推行车路协同技术势在必行。结合山东省推广车路协同技术在智慧高速公路中应用这一实际情况，可以重点研究构建基于车路协同的高分辨率数字图，充分利用大数据技术，建立健全基于车路协同的智慧高速公路日常智能化运维机制。
2智能监管与安全营运应用
在《交通强国建设纲要》中对交通装备也提出具体要求，积极推进装备技术升级，围绕智能化、数字化等方面，开发新一代智能交通管理系统，明确提出推广应用交通装备的智能检测监测和运维技术。山东省通过构建大数据云控平台，以此为为基础，开展关键技术的研究，将科技成果用于支撑智慧高速公路的建设。
随着一系列新兴技术的出现，并且广泛地充分运用于各行各业的智能监测领域内，目前早已形成了相对智能化的监测系统。将这一套智能化的监测系统应用到智慧高速公路的运维管理中，在实现智能监管与安全营运的同时，能够大大提高智慧高速公路的整体反应决策能力，通过减少人工操作，避免误判现象的出现，从而达到客观预测、迅速反应的智能化日常运维管理。
目前，作为我国首条智慧高速公路，浙江杭绍台高速公路先行路段已经正式通车，该高速公路在整合原有信息资源的基础上，通过构建智慧高速大数据平台，运用5G技术，搭建智慧基础设施信息交互平台，实现了高度智能化日常运维管理模式，为国家智慧高速发展，特别是为智能监管与安全营运应用提供模版。
据此，山东省可以利用现有数据资源，改造软件平台，进一步完善车辆逃费智能报警检测系统；通过实时监控机电设备上的相关参数，并且对相关数据进行充分分析，以达到对相关设备智能监测的目的；利用基于机器人和无损传感技术，设置高速公路智能监测预警机器人，实现对高速公路日常运维管理的智能化。在智能监管方面，针对高速公路经济与高效的需求，通过剖析相关数据，对基础设施的感知机理智能化进行充分研究，这也将会是未来智慧高速公路建设与发展的研究热点。
致谢
本研究得到山东省重点研发计划（软科学）（2020RKB01602）项目资助。
参考文献
[1]吴建清,宋修广.智慧公路关键技术发展综述[J].山东大学学报(工学版),2020,50(04):52-69.
[2]沙锐,梁德建.智慧公路发展现状、趋势分析及对策[J].科技中国,2020(12):7-9.
[3]陈超,吕植勇,付姗姗,彭琪.国内外车路协同系统发展现状综述[J].交通信息与安全,2011,29(01):102-105+109.
[4]杨祥妹,王健,王翔.智能报警监测系统在高速公路收费中的应用[J].现代交通技术,2017,14(05):82-84+92.
[5]肖德广,梁林亮,郭君宇,张亦洋,石曦.高速公路外场监控核心设备智能监测系统研究[J].交通建设与管理,2019(04):101-102.
[6]刘博.高速公路智能监测预警机器人系统研究[J].机电信息,2019(33):52-53.
[7]刘志.车路协同技术在智慧高速建设中应用展望[J].汽车工业研究,2020(01):48-50.
[8]尤宁. 基于车路协同控制的信息通讯系统技术研究[D].北京邮电大学,2013.