城市智慧道路设计创新路径探析

城市智慧道路设计创新路径探析

杨文1，卢苗2

1 中国市政工程西北设计研究院有限公司 重庆  400000 2 重庆市三迈建设有限公司 重庆  400000

摘要：随着城市化进程的加速和交通问题的日益突出，城市智慧道路工程的建设成为提升交通效率和城市管理水平的重要手段。智能化设计作为城市智慧道路工程的核心内容，旨在通过应用先进的信息技术和智能系统，提供更安全、高效、便捷的道路交通环境。因此，深入研究城市智慧道路工程智能化设计策略，对推动城市交通发展和提升城市可持续发展能力具有重要意义。

关键词：城市智慧道路；设计；创新路径

中图分类号：TU997文献标识码：A

引言

随着科技的飞速发展和城市化进程的加快，传统的城市道路设计已难以满足现代城市的需求。为了应对日益严重的交通拥堵、环境污染和能源消耗等问题，城市智慧道路设计应运而生。

1 智慧理念

从智慧城市的角度来看，智慧概念贯穿于城市路面设计的全过程，结合城市规划、技术发展和社会需求，形成提高城市道路安全性和耐久性的综合解决方案。城市路面设计可以在路面上集成传感器技术，实时监测路况、空气质量等数据，并通过智能系统向市民提供反馈，改善出行体验。将智能概念应用于城市路面设计的逻辑是基于集成先进的信息技术、大数据分析和人工智能，实现城市道路的智能化和可持续性。智慧城市依靠大数据、传感器和物联网技术来收集和分析城市运营的实时信息。在道路路面设计中，通过收集车流、交通流量等数据，能够更准确地评估道路使用情况，为决策提供科学依据。在道路路面设计中融入可持续交通规划，鼓励步行、自行车出行，并支持电动交通工具的普及。智慧城市通过合理规划交通系统，减少碳排放，提高交通运输效率，实现城市可持续发展；引入新型环保、耐久的路面材料，提高道路的承载能力和抗损耗能力；采用智能养护技术，通过传感器监测道路状况，预测路面维护需求，实现及时的养护和修复，延长道路使用寿命。

2 城市智慧道路设计创新路径

2.1 道路基础设施的设计

（1）海绵城市。为了更好地满足行人非共享慢行的要求，可以考虑采用慢行车道的全渗透结构，让雨水充分渗透，促进海绵城市的生态效果。当雨水量过大时，会渗入路基，对路基造成损坏。这个问题可以通过设置非共用排水盲沟来解决。首先，在路面底部铺设防水土工布，铺设土工布的层数取决于实际情况。其次，安装水平透水管，并保持其与其他排水设施的连接。垂直透水管主要安装在绿化带或非机动车道的边石下方，这样可以清楚地看到集水界面，避免了管道之间的碰撞，实现了空间的高效利用。（2）多杆合一。以街道照明为参考点，以其杆身为综合载体，将照明、交通标志、监控摄像头等与道路相关的各种技术设施集成在同一杆上，实现设施集约化和空间最大化利用。这种方法不仅有效地减少了城市的视觉混乱和资源浪费，而且为城市提供了更高效、统一、美观的基础设施。用户可以根据实际要求合理选择杆的形式，并在杆身的不同位置和区域设置不同类型的设备。在设计时，为保证道路的绿化和美观性，建议将合杆杆件优先布置在绿化带内。在进行平面布置时，首要任务是确保满足道路照明的需求，再考虑如何选择最佳位置安装其他设备。

2.2 自愈合材料

自愈材料可以自动修复裂缝、小孔和表面损伤，减少对维护人力和物力的需求。对于城市道路来说，它们可以显著降低维护成本，延长路面的使用寿命。自愈性材料可以防止裂纹扩展和进一步的损伤发展，从而提高路面的整体耐久性，减少道路维修的频率，提高道路的可用性。结合智能监测技术，对路面状况进行实时监测。一旦检测到损坏，可以通过特定的激活机制修复自修复材料，将道路维护和修复过程与智慧城市系统连接起来，实现更高效的管理。在智能城市中，路面可以通过传感器网络进行实时监控。当路面出现轻微损坏时，这些传感器可以快速检测，并将信息发送到中央智能交通管理系统。收集到的监测数据可以通过数据分析算法进行处理，预测路面损伤的发展趋势。这种预测性维护有助于提前识别可能导致较大问题的小损伤，为及时修复提供指导。当监测系统发现路面存在损伤时，智能交通管理系统可以激活自愈合机制，向自愈合材料中引入激活剂或通过其他手段启动修复。

2.3 道路车道级控制智慧化

（1）分车道的交通流监测。自动化智能斑马线是道路智能车道级别控制的重要组成部分。它利用先进的技术和系统来提高斑马线使用的安全性和效率，使行人和车辆能够更安全地共享道路空间。智能斑马线通常配备高分辨率摄像头或其他视觉传感器，用于实时监控斑马线上的行人和车辆。通过图像识别技术，识别和跟踪斑马线上的行人，确保车辆能够及时检测并采取相应行动。智能斑马线可以连接到交通信号控制系统，实现斑马线的信号优化。例如，当检测到行人即将横穿马路时，调整交通信号灯以确保行人的安全通行。因此，将该技术应用于特定区域的路网中，可以为区域内交通流量的日常监测和统计分析提供有效的辅助，方便区域交通大数据的获取，也提高了数据的准确性和可靠性。（2）分车道的信号灯绿波带。带车道分隔的交通信号灯绿色波带是现代交通管理中应用的一种有效技术。通过准确监测每条车道的交通流量，为十字路口提供定量的流向比和道路拥堵情况。交通管理部门可以根据收集到的数据实时监测道路流量，合理分配信号灯周期，优化交通畅通。信号绿波带的创建旨在为高交通流量的路线提供持续的交通优势，实现信号智能控制，缓解道路拥堵的渐进影响，提高城市交通管理效率，为交通需求管理提供有效的策略和方向，为市民提供更便捷的出行体验。

2.4 智慧路灯系统

为了保证城市智慧路灯系统满足环保化发展需求，要对照明系统资源消耗结果予以分析，精准评估相关内容的同时，保证路灯设计管理环节更加合理，一般是借助 LED 灯以及变压器完成初步布局，使用智能照明控制系统，在收集路灯安装位置天气情况、人流量水平、车流量水平等基础参数的同时有效设置智能控制目标，确保照明控制的科学性。也就是说，智能照明系统在控制路灯的过程中，为更好地提升资源管理水平，要利用信息手机模块充分分析周围环境参数，从而获取最直观的信息依据，确保路灯开启关闭以及路灯明暗调节等环节都能有序落实。为更好地搭建智能化管理控制平台，工作人员还需要将智慧路灯和灯具管理工作进行联网分析，及时完善联网规划设计方案，确保模组管理的可控性和规范性，实现统一化数据处理目标，为路灯应用效率的优化升级提供保障，更好地完善运营管理发展规划。

2.5 可降解材料

可降解材料是一类对环境影响较小的材料，它们能够在一定条件下被微生物分解为天然物质，减少了对自然环境的污染。采用可降解材料可以减少塑料污染问题。在城市道路中，由于交通和其他活动，常常会有塑料垃圾产生，可降解材料的使用有助于减轻这一问题。可降解材料的采用符合生态保护的理念。这些材料的使用不仅减少了对非可再生资源的依赖，还有助于维护城市生态平衡。

结束语

通过对智慧道路设计策略的分析，可为类似城市道路建设提供参考借鉴。未来，随着智慧城市建设的深入，智慧道路将搭载更多创新技术手段，实现交通便捷、环保节能的目标。但也需注意技术与应用的匹配，防止“重技术、轻应用”。智慧道路建设还需进一步强化顶层设计，完善多方参与的协同机制，以提高项目的可持续发展能力。

参考文献

[1] 樊立.城市道路路面设计的优化创新及设计要点[J].工程技术研究,2019,4(13):253-254.

[2] 张志宇,阮永华,石征华.面向智慧道路的集约化交通信息采集与服务系统[J].交通世界(运输·车辆),2013(4):115-118.