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智能道路可以概括為：由特定的結(jié)構(gòu)材料、感知網(wǎng)絡(luò)、信息中心、通信網(wǎng)絡(luò)和能源系統(tǒng)組成，具有主動(dòng)感知、自動(dòng)辨析、自主適應(yīng)、動(dòng)態(tài)交互、持續(xù)供能等智能能力的道路設(shè)施。
與傳統(tǒng)道路相比，智能道路優(yōu)勢(shì)在于能有效延長(zhǎng)道路壽命、提高道路性能、降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提升服務(wù)品質(zhì)。
原文：Lijun Sun, Hongduo Zhao, Huizhao Tu, Yu Tian.The Smart Road: Practice and Concept[J]. Engineering.2018,4(4):436-437.
改編：張楠
智能道路“智”在何處
智能道路的開發(fā)和使用過程依托多種技術(shù)，包括智能材料、分布式光纖、智能薄膜、壓電器件和傳統(tǒng)傳感器等。
智能道路依靠智能材料或傳感器來主動(dòng)感知狀態(tài)、性能、環(huán)境和行為，然后進(jìn)行自動(dòng)的校驗(yàn)、集成、管理、分析、診斷和評(píng)估等處理。
依托感知信息和辨析結(jié)果，道路能夠針對(duì)溫度、濕度和交通量等的變化進(jìn)行主動(dòng)調(diào)控，并可對(duì)道路損傷進(jìn)行自我修復(fù)。同時(shí)，道路能在感知和辨析的基礎(chǔ)上，與外部進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互。為了實(shí)現(xiàn)這些能力，離不開持續(xù)不間斷的能量供應(yīng)。
信息組織是智能道路實(shí)現(xiàn)智能能力的關(guān)鍵。智能道路的信息組織需要構(gòu)建與車聯(lián)網(wǎng)（V2X）同等的路聯(lián)網(wǎng)（R2X）系統(tǒng)，并融合形成車-路聯(lián)網(wǎng)（VR2X）系統(tǒng)，以支撐車路一體系統(tǒng)。
車路一體系統(tǒng)中的信息組織可以依托由駕駛員信息模型（TDIM）、車輛信息模型（TVIM）、交通建筑信息模型（TBIM）、環(huán)境信息模型（TEIM）組成的四級(jí)交通信息模型（TIM4）平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)各類信息的量級(jí)和通信要求，分為動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)和靜態(tài)信息四類，可分別采用不同的通信方式實(shí)現(xiàn)各個(gè)交通要素之間的信息交互 [1]。
? 四級(jí)交通信息模型TIM4概念[1]
模型創(chuàng)作者：陳雨人2.
智能道路發(fā)展現(xiàn)狀
智能道路因其能夠廣泛服務(wù)于交通安全和公共安全，因此世界各國都在積極進(jìn)行相關(guān)的研究與應(yīng)用。其中，美國、歐洲和日本處于領(lǐng)先地位，中國在該領(lǐng)域的研究雖然起步較晚，但發(fā)展迅猛。
美國：美國于20世紀(jì)60年代起開始智能交通系統(tǒng)（ITS）的相關(guān)研究工作。90年代初，美國在洛杉磯修建了一段試驗(yàn)性的智能道路——駛?cè)f達(dá)公路。其建立在道路系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，不需要增鋪道路就能提高路段的通行能力。
美國在智能道路建設(shè)上實(shí)行“政府主導(dǎo)、企業(yè)參與”的模式，強(qiáng)調(diào)社會(huì)各有關(guān)階層、各方面的“協(xié)同共享”。
近年來，美國威斯康辛州和科羅拉多州正在籌建智能道路，前者是為了支持富士康集團(tuán)的無人車運(yùn)輸，后者是為了緩解百事可樂公司的裝瓶廠和附近的兩個(gè)停車場(chǎng)區(qū)間道路的擁堵。
瑞典：瑞典最早的一段智能道路位于瑞典北部城市Pite和Lule之間的歐洲E4公路。研究人員在此段公路上安裝了太陽能傳感器和400個(gè)信息發(fā)布裝置，可以對(duì)行駛車輛做出路面結(jié)冰、事故擁堵和其他危險(xiǎn)情況的預(yù)警。
瑞典于2014年啟動(dòng)了eRoad Arlanda項(xiàng)目，并于2018年開通了全球第一條全長(zhǎng)2km的電動(dòng)汽車“充電公路”。由于地底鋪設(shè)有電網(wǎng)，當(dāng)電動(dòng)汽車在公路上行駛時(shí)，可以通過道路的兩條軌道和車輛底部連接的移動(dòng)桿為車輛充電，公路上方無需額外的電線，避免了安全隱患。
? 連接斯德哥爾摩阿蘭達(dá)機(jī)場(chǎng)貨運(yùn)站和魯瑟什貝格物流區(qū)的充電公路
英國：英國對(duì)ITS的研究一直處于世界的前列，其SCOOT系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的主要組成部分，擁有全球最多的用戶；另外，交通信息高速公路（TIH）和視頻信息高速公路（VIH）也都是世界領(lǐng)先的交通信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)。
英國于2016年6月啟動(dòng)了UK CITE項(xiàng)目，旨在建成英國首條配備V2V（Vehicle to Vehicle）和V2I（Vehicle to Infrastructure）系統(tǒng)的公共道路。
2017年10月，世界首條主動(dòng)共識(shí)性適應(yīng)反饋學(xué)習(xí)橫道線Starling Crossing投入使用。Starling Crossing的路面由抗壓型LED顯示屏組成，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置在路口的攝像頭反饋的情況來顯示交通引導(dǎo)信號(hào)。
荷蘭：荷蘭于2012年10月提出智能高速公路的創(chuàng)新設(shè)計(jì)概念，包括夜光公路、動(dòng)力學(xué)漆、交互感應(yīng)燈以及感應(yīng)優(yōu)先車道。
2014年4月，“N329未來之路”項(xiàng)目完成，世界首條夜光公路Glowing Lines投入使用。該路段以光致發(fā)光涂料代替路燈，白天充電，晚上亮起，持續(xù)時(shí)間可達(dá)10h。
? Glowing Lines
近年來，荷蘭人陸續(xù)推出了Flo智能交通系統(tǒng)和Bikecout路面技術(shù)，旨在提升騎行者道路安全。
日本：日本從1995年開始著手進(jìn)行ITS研究開發(fā)和實(shí)施，1999年啟動(dòng)了“Smartway”計(jì)劃， 2003年智能道路開始出現(xiàn)。
“Smartway”計(jì)劃遵循系統(tǒng)集成理念，以道路和車輛為基礎(chǔ)，以信息處理和通信技術(shù)為核心，以出行安全和行車效率為目的，堅(jiān)持融合現(xiàn)有系統(tǒng)，如車輛信息通信系統(tǒng)（VICS）、不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）、先進(jìn)輔助巡航道路系統(tǒng)（ACAHS）和現(xiàn)代通信技術(shù)等，將道路交通基礎(chǔ)設(shè)施的智能化及其與車載終端一體化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)合作作為研發(fā)方向和突破重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了由普通的路面快速向智能道路轉(zhuǎn)變。
中國：中國已經(jīng)提出了為智能聯(lián)網(wǎng)車和自動(dòng)駕駛車而設(shè)計(jì)的一種超級(jí)高速公路的概念，并啟動(dòng)了試點(diǎn)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目包括：在上海建成的裝有分布式光纖的模塊化路面；在多個(gè)省份建成的自修復(fù)瀝青路面和自融雪路面；以及在湖南省建成的具有路基濕度自調(diào)節(jié)功能的公路等。
2017年12月，世界首條光伏高速路在濟(jì)南市建成通車，光伏路面鋪設(shè)長(zhǎng)度1080 m。其表面層由一種透明材料構(gòu)成，使陽光可以照射到下面覆蓋兩條車道的太陽能電池板。該層還配備電力電纜和傳感器用以監(jiān)測(cè)溫度、交通流和軸載。
然而由于大中型貨車高速行駛對(duì)光伏路面損毀嚴(yán)重，2018年8月起開始對(duì)路面進(jìn)行升級(jí)改造。
智能道路展望
未來道路交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展愿景是“零傷害、零延誤、零維修、零排放、零失效”的“五維趨零”理想系統(tǒng)。“五維趨零”愿景的實(shí)現(xiàn)需要以系統(tǒng)最優(yōu)的視角考慮交通運(yùn)輸系統(tǒng)中“人–車–路–環(huán)境”的每個(gè)要素相互之間的作用與協(xié)同。道路作為四要素的核心組成部分，是ITS建設(shè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
雖然國際智能道路發(fā)展已具備雛形，但要想實(shí)現(xiàn)道路功能化、智能化、專用車道和超級(jí)道路的發(fā)展，必須繼續(xù)探索適應(yīng)未來道路建設(shè)和更新要求的技術(shù)體系，這是全球共同面臨的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙鴻鐸, 劉伯瑩, 田雨. 智能道路“智”在何處[J]. 中國公路.2018(18):56?60.
原文：http://www.engineering.org.cn/ch/10.1016/j.eng.2018.07.014