轻量化智慧交通在普通国省道中的应用与探讨

轻量化智慧交通在普通国省道中的应用与探讨

1陈思源2李晗

1大足区公路养护中心  重庆市大足 402360 2重庆正达工程咨询有限公司  重庆市 400043

摘要：随着科技的进步，智慧交通系统的应用已成为提升道路运输效率、减少能耗、降低环境污染的重要途径，而轻量化智慧交通系统（Lightweight Intelligent Transportation Systems, L-ITS）也在智慧交通系统的普及推广中应运而生。特别是在普通国省道中，L-ITS的应用对于优化交通管理和提高道路安全具有重要意义。本文围绕轻量化智慧交通系统的核心技术、在普通国省道中的实际应用及其潜在效益进行深入探讨，并分析当前面临的主要挑战和未来发展趋势。

关键词：轻量化智慧交通；交通管理；智能交通系统

1. 引言

交通运输部印发《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》（交公路发〔2023〕131号，以下简称《意见》），《意见》指出到2035年，全面实现公路数字化转型，建成安全、便捷、高效、绿色、经济的实体公路和数字孪生公路两个体系。公路建设、管理、养护、运行、服务数字化技术深度应用，提升质量和效率、降低运行成本。[1]考虑到我国普通国省道覆盖广泛、使用频繁且想要普及推广智慧交通经费紧张的情况，如何大范围推广和利用现代信息技术提升其服务水平和管理效率成为一个亟待解决的问题。L-ITS以其成本效益高、部署灵活和维护简便等优势，为这一难题提供了可行的解决方案。

2. 轻量化智慧交通系统概述

L-ITS是一种集成了先进的信息通信技术、物联网、大数据分析、AI融合感知等技术、边缘计算，全息道路、BIM数字孪生的交通管理系统。与传统的重型智慧交通系统相比，L-ITS更注重于采用轻量级的设备和技术，以实现经济高效地对交通流进行实时监控和管理。

3. 技术特点

L-ITS的技术特点主要包括模块化设计、易于部署和维护、低能耗高效率以及良好的扩展性。L-ITS贯彻“智慧与经济并重”理念，采取“以点盖线、以线盖面”策略；降低数智维度，辅以边缘算法，确保数智精，基于“数字孪生和车路协同” 技术对道路进行智慧管控，从而实现关键要素可控，数据精准，管控实时。这些特点使得L-ITS特别适合在资金和技术支持相对有限的普通国省道环境中推广应用。

4. 在普通国省道中的应用

以北碚区G351滩口至黄桷加油站段公路交通安全设施精细化提升工程为例，G351是北碚区对外连接的主干道，近年来，随着交通流量增多，该路段过境货车与区间车辆混行叠加，存在路口拥堵、交通事+故频发等问题。本次案例解决的关键问题主要有以下四方面：

（1）公路局部路段技术等级较低，驾驶环境欠佳，交通事故频发，存在安全隐患，发生安全事故管理部门无法及时处置等问题；

（2）管养效率低，管养队伍庞大、成本及风险高等问题；

（3）防灾减灾能力欠缺，公路出现自然灾害无法及时预警的问题；

（4）对普通干线公路进行提档升级造价高昂，存在资金缺口；若想要进一步实现智慧公路，全线需覆盖前端感知设备，建设成本高，资金缺口增大。

在该项目中首次采用了L-ITS解决方案，L-ITS的应用主要体现在以下几个方面：实时交通监控、路况信息发布、事故预警与应急响应、以及交通流量控制、护栏碰撞的监测、车路协同运管平台等。通过部署简易的传感器网络和通信设施，结合云计算平台进行数据处理和分析，L-ITS能够提供有效的交通管理服务。

图4.1L-ITS平台图

项目建成后，有效改善了驾乘环境，降低交通事故的发生率；提高管养部门的工作效率，节约公路管养工作的成本；提升风险防控能力；运用“轻量化”数智公路解决方案，节约智慧公路建造成本；可获取高准确率交通流信息，为相关部门决策分析提供可靠依据。

5. 面临的挑战

尽管L-ITS在普通国省道中具有广阔的应用前景，但也存在一些挑战需要克服，包括设备的耐用性、系统的稳定性、数据的准确性和安全性问题，国内的智慧交通安全管理目前还没有形成健全的管理制度，导致交通管理工作出现了分散化、琐碎化的问题。大数据系统还需要和各个系统衔接，形成体系[2]。以及如何实现不同系统间的互联互通等。

如今我国交通运输行业持续进步，集约化程度不断提升，在进行智慧交通体系建设的时候，需要具备较强的个人意识，改善智慧交通的顶层设计工作，如此能够有效地提升智慧交通体系中各个体系的资源整合能力，合理地收集存在的各种数据信息，确保我国各个行政区能够保持一个稳定的发展状态，使得各项工作的质量和工作效率能够得到保障。[3]

6. 未来发展趋势

展望未来，L-ITS将朝着更加智能化、自动化的方向发展。人工智能和机器学习技术的引入将使系统具备更强的数据分析和决策能力。5G技术的普及将极大提升数据传输的效率和稳定性。此外，跨部门和跨区域的信息整合与共享将成为未来发展的关键。

7. 结论

轻量化智慧交通系统在普通国省道中的应用，不仅能够有效改善交通状况，还能提升道路安全性和运输效率。面对技术和管理上的挑战，需要政府、企业和研究机构共同努力，推动技术创新和政策支持，以实现轻量化智慧交通系统在更广泛领域的应用。

参考文献：

[1]关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见（交公路发〔2023〕131号.

[2]路晓克,苗增亮.大数据技术在智慧交通中的应用[J].工程学研究与实用, 2023.DOI:10.37155/2717-5316-0411-30.

[3]李文龙,张国青.交通强国背景下智慧交通发展趋势展望[J].城市建筑与发展, 2020.DOI:10.37155/2717-557x-0101-13.