歷史會議
1995年,在法國巴黎舉行了首屆“國際智慧型公路大會”和“智慧型公路展覽會”。有2000多名來自美國、日本和西歐國家的科學家、企業家和政府官員,參加了會議,70多家科研機構和工業企業參加了展出。公路交通智慧型化引起了人們的極大關注,並正在投入巨資進行研究開發。
智慧型系統
智慧型公路系統是建有通信系統、監控系統等基礎設施,並對車輛實施自動安全檢測、發布相關的信息以及實施實時自動操作的運行平台,它為實現智慧型公路的運輸提供更為安全、經濟、舒適、快捷的基礎服務,以達到減少交通擠塞和事故的目的 。
這種公路體系一旦實現,可以把城市中的交通阻塞減少一半,智慧型公路系統可以減少事故31%~85%。
一種環狀通電線圈構成的監測器設在高速公路兩旁,每當汽車駛過,它即把信息輸入中心電腦。如果交通過於擁擠,中心電腦便會指示高速公路路口延長紅燈時間,同時用電子顯示牌向駕車人顯示交通阻塞的程度、範圍以及改用何條行車路線。中心電腦也可啟動路邊的閃光裝置,通知駕車人收聽當地公路交通情況的報告,以便駕車人“因地制宜”地選擇行車路線。
智慧型公路的前景是美好的,但它也是ITS領域中技術難度最高的系統,其中,基於磁性標記誘導的車輛車道自動保持技術(即自動駕駛技術)是世界車輛工程及自動控制領域的研究前沿。
未來構想
技術人員描繪了未來的“智慧型公路”的美好前景:早上,司機啟動汽車發動機後,車載大功率計算機也同時被打開,隨即從一系列的地球定點衛星那裡接收到信息資料。汽車上路後,位置檢測器開始工作,電視顯示器隨時指示出汽車行駛的位置。
車載計算機會分析處理來自公路上的交通監測設備的城區網路信息。這時儀器螢幕便顯示出五條通向辦公地點的路線,按一下按鈕,螢幕即顯示出一條紅色輪廓的最佳路線。
發展目標
一、通過地區、全國和跨國公路信息的收集和傳遞,實現對車流在時間和空間上的引導、分流,避免公路堵塞,減少因此而引起的經濟損失和廢氣污染,保證公路交通暢通無阻。
二、通過車載信息系統使駕駛人員及時了解交通情況,發現險情,提高惡劣環境下的可視度,控制車輛的關鍵設備,協助駕駛人員操作,減少駕駛人員疲勞,實現公路自動繳費,從而加強公路用戶的安全,減少交通事故。信息化的目標可使交通事故減少15%~35%。
三、通過提供設備和信息服務,提高公路經濟效益。
典型代表
瑞典歐洲E4公路
歐洲E4公路
瑞典開通了最智慧型的一段公路——歐洲E4公路處於瑞典北部城市Pite和 Lule之間的路段。這一智慧型公路安裝了太陽能感測器,可以對行駛車輛作出路面結冰、事故擁堵和其他危險情況的預警。
瑞典研究人員在一段4公里的E4公路上安裝了400個信息發布裝置,這些裝置利用無線網路為駕駛員提供信息。如果該項目獲得成功,將會用於創造商業價值。智慧型公路的感測器連線在瀝青與膠合劑鋪成的路面,利用太陽能電池工作,每個裝置包括燈、信息處理器、儲存器、感應器和信息交換器。該裝置的顯示燈可變換顏色,提前幾百米就可對結冰路面和危險情況作出警示。
日本智慧型公路
在日本,作為一個使ITS套用系統結合為整體的平台,信息技術與道路交通的結合正在使日本普通的路面向“智慧型公路”轉變,智慧型公路從2003年開始出現在日本的幾個地區。
日本智慧型公路的目標是到2015年將道路交通事故減少50%,同時有效地緩解交通擁堵,並減少對環境的污染。
英國智慧型高速公路
英國高速管理局近日向公眾展示了將在未來10年建造的智慧型高速公路。這種公路配有太陽能交通標識燈、道路監測感測器、隨時待命的清障車和電子信息提示牌等設施,可大大改善公路的運行狀況。
一種被稱為“貓眼”的太陽能路面標識燈將在這種公路上廣泛使用。它可有效吸收太陽能,即使陰天也可以獲得足夠的能量供夜間使用,照射距離比目前使用的標識燈遠10倍,駕駛者在0.8公里外即可看到。
這種公路的路面下還設有感測器。為保持路況良好,感測器可持續監測道路承受的應力和壓力情況,並將幾分鐘前測得的數據傳達到計算機控制中心,一旦路面出現缺陷可儘快修復。另外這種公路還配有由高技術裝備探尋車,可以每小時80公里的速度在高速公路和公路幹線上收集路況信息;發生交通事故時,隨時待命的清障車幾分鐘內即可將損毀車輛拖走;如出事地點離清障車較遠,人們還可用設在路邊的緊急電話報警。公路主幹道上還設有電子信息牌。在無法看到前方路況的情況下,電子信息牌可及時通報前方道路情況;遇到交通擁擠時還可提示離得最近的火車站,以便駕駛者能轉乘火車儘快到達目的地。
美國駛萬達公路
20世紀90年代初,美國在洛杉磯修建了一段“駛萬達公路”。該公路是試驗性的“智慧型公路”,它建立在公路系統與通訊系統相結合的基礎上,它不需要增鋪公路就能提高公路的通行能力。
整個系統包括三大部分:第一部分是控制中心,它由一台中心計算機,分析來自道路上的遙控交通監測器,車載導向設備以及交通警導向車和直升機的車流信息,把即將發生的交通堵塞顯示在汽車導向圖上,並用電波發射出去;第二部分是道路上的交通遙控監測器,它的最重要的部分是安裝在高速公路路面上的線圈,這些線圈能準確地測定通過路面上每一點的交通流量和流速;第三部分是車載導向設備,包括電子計算機、位置檢測器和電視顯示器等。在此試驗的基礎上,1993年美國開始了另一項投資4000萬美元的公路智慧型計畫。
美國智慧型公路的發展,在20世紀80年代末開展了智慧型車輛與高速公路系統的研究,發展迅速。智慧型車輛與高速公路系統包括了五個方面的內容:先進的交通管理系統、旅遊信息系統、公眾運輸系統、車輛運輸系統和大型車輛運行系統。
荷蘭智慧型高速公路
荷蘭智慧型高速公路
在2012年10月荷蘭設計周的活動中智慧型公路的概念被提出,該智慧型高速公路將採用最新的技術,這種公路將會更可持續、更安全以及更為直觀。
設計 荷蘭智慧型高速公路
智慧型公路的創新設計概念包括:夜光公路、動力學漆、互動感應燈以及感應優先車道。
荷蘭的公路還將在2013年塗上溫度反應動態漆,這種漆可以在天冷路滑時讓司機清晰地辨認出路面上哪裡有冰。
在這些未來陸路交通概念中,最大膽的設計是能讓電動汽車司機邊行駛,邊為自己的車充電。另一項設計是在道路上安裝節能燈,燈光可以隨著車輛的接近漸漸變強,在車輛駛離後,燈光會自動熄滅。
中國重慶首條智慧型高速公路
重慶首條智慧型高速公路
在中國發展智慧型公路,磁誘導技術是發展方向。磁誘導技術通俗地說,就是在道路上縱向按照一定距離鋪設磁軌釘,通過在車輛上安裝的磁感測器,可以實時獲知車輛相對於磁軌釘的相對位置,進而得到車輛與道路的相對位置,並通過顯示設備提醒駕駛員車輛偏離狀態。
而且“磁軌釘本身就是信息”,磁軌釘有南北極(類似於正負極),也就是相對於計算機的0和1,工程人員在鋪設磁軌釘時,將道路前方信息進行二進制編碼,按照不同的極性布設磁軌釘。當車輛經過時,不僅可以獲得車輛對於道路的相對位置。同時,就像計算機讀取數據一樣,“讀”出車輛前方的道路信息。