智慧交通在城市道路设计中的渗透初探.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 12 日 作者简介：骆丙流（1989），男，汉族，江西崇义人，大学本科学历，工程师，研究方向为城市道路与市政环境创新与应用。-149-智慧交通在城市道路设计中的渗透初探 骆丙流 江西省赣州市崇义县，江西 赣州 341000 摘要：摘要：城市道路设计是一个高度综合性和多学科交叉的工作，它远不止是路面铺设那样简单。设计师必须兼顾交通流量、安全规范、美学、环保、经济以及城市未来发展规划等多方面因素。伴随着科技的发展，现代的道路设计过程不再是手工图纸和体力劳作的简单组合，而是转变为高度依赖于先进的计算机技术，以实现复杂模型的模拟、分析和数据处理。软件如 GIS（地理信息系统）等技术成为城市规划师和工程师们手中的强有力工具。基于此，本文主要对智慧交通在城市道路设计中的渗透进行分析探讨。关键词：关键词：智慧交通；城市；道路；设计 中图分类号：中图分类号：U412 0 引言 智慧交通的发展突破了传统交通系统的格局，将互联网、云计算、物联网、人工智能等现代信息技术融入城市交通管理之中，形成了一个覆盖面广、功能全面、服务高效的新体系。它能够实时采集城市交通流量大数据，分析并调控交通状况，大大提高了道路利用率和交通效率。这不仅让我们的出行更加快捷，同时也能有效减少环境污染，提升居民生活质量。1 智慧交通概述 智慧交通是智慧城市的组成部分，对于提升城市道路工程的现代化至关重要。过去的交通体系须臾不停地进行着变革，现在，它借力于大数据的洞察、云计算的力量、互联网的广泛连接、人工智能的精准预测与自动控制技术的精确响应。这些技术共同作用于交通信息的采集与分析之中，从而全方位优化交通管理体系，协调交通运输和公众出行的方方面面。通过构建一个实时更新的动态信息服务系统，城市交通网络的潜力得到了充分利用，不仅在日常运维管理上实现了精细化，还显著提升了城市运营的效率。这样的服务系统不仅分析了交通流量和用户行为，还预见了潜在的堵点和事故隐患，从而能够更快速有效地为公众出行提供便利。2 智慧交通在城市道路设计中的渗透重要性 2.1 提升交通效率 通过改良道路网络基础设施，并融合最新的信息技术，从而能够充分利用实时交通流数据来调整信号灯的配时。这一智能化控制手段能够按照道路交通的即时需求，灵活调节绿灯持续时间，这不仅优化了车辆的流通效率，也显著减少了驾驶者的等待时间，提升了整体交通系统的运行效率1。2.2 改善交通安全 融入智慧交通技术的城市道路设计能显著增强对交通状况的监督和管理效率。借助智能监控系统，城市交通的监测成为了一项实时的活动，能够即时识别违法驾驶行为和交通事故，从而迅速做出处置。智慧交通的进步同样促进了与公安机关交通数据库的协同工作，加速了对交通突发事件的反应和急救响应。这一体系还普及了先进的车辆与行人识别技术，它能够发现交通违规并迅速执行相关惩罚措施，这不仅提升了公众对交通安全的意识，也促进了交通法规的遵循。2.3 减少交通拥堵 城市交通拥堵问题日趋严重，但得益于智能交通系统的引入与发展，这一难题正得到有效缓解，同时也提高了道路的通行效率。该系统依托于实时监控的交通流量数据和路况分析，在必要时调节信号灯的工作模式，或重新规划繁忙路段的行车路线。进一步地，智能交通指导车辆选择较空旷的道路或者备选路线，以均衡分配交通负荷，缓解拥挤情况。通过智能交通技术的应用，我们不仅能够显著提升道路的承载力，也能够减少汽车尾气排放，推动城市交通朝着更加可持续的方向发展。2.4 促进可持续交通 中国科技期刊数据库 工业 A-150-智慧交通系统的推广不仅仅提升了交通效率，还助力了可持续交通模式的发展。该系统集交通与环境数据分析于一体，为城市交通的规划与管理决策提供了坚实的数据基础。利用这些智能分析，能够对公共交通线路和时刻表进行优化，增强公交服务的吸引力，进而引导市民更多选择环保的出行方式。此外，智慧交通与其他智能设施协同，如自行车共享服务和电动汽车充电站，共同推动了低碳出行方式的普及和实施2。3 智慧交通在城市道路设计中的体现 3.1 智能交通 城市道路的设计越来越依赖于智能交通系统，这种系统通过提高交通流的效率，极大地改进了人们的出行体验。这些智能系统装备了最先进的传感设备和通讯技术，能够实时捕捉细致的交通动态。现代智能交通解决方案让我们能对违章驾驶行为实施实时监控，并且及时执行处罚，大大提高了道路的安全性和流畅程度。核心在于大规模数据处理和人工智能技术的集成应用，这些技术可以根据从传感器和摄像头等装置获取的实时数据，对车流密度、速度以及交通拥堵状况进行分析。信息经过数据分析和人工智能算法处理后，这些系统能够预测交通趋势并适时调整，优化道路使用状况。借助面部识别等先进技术，系统能精准地确认车辆和行人身份，有效执行对于交通违法的监管。例如，当车辆擅自闯红灯或超速时，智能交通系统立即捕捉图像，并记录违章详情，为执法提供坚实的证据，加强了对违法行为的打击。此外，智能交通系统还能智能调整交通流向，提高道路的可通行性，有效地缓解拥堵；这一切都得益于对数据进行分析并且应用经过优化的算法来调节交通。通过智能化管理，这些系统不仅能够提高道路的吞吐量，而且优化整个城市的出行网络结构3。3.2 智能公交 城市交通的蓬勃发展让人们对公共交通系统的期望值不断上升。介入智能公交系统，为公交服务带来了智能化的飞跃和运营效率的大幅提升。这一系统使公交车辆得以实现实时跟踪和精准调度，公交运营因此更为高效、透明。利用 GPS 和互联网技术，公交控制中心能够随时掌控车辆的确切位置和状态。这样的情报不仅成就了更出色的管理成绩，也确保了公交服务的连贯性与信赖度。智能公交进一步允许乘客通过智能设备获得车辆到站的实时信息、实时交通动态以及换乘选项，大幅减少了人们的等车焦虑和时间的流逝。乘客可以依循个人需求和偏好，自主选择最佳路线和交通工具，有效提升出行效率。此外，基于丰富的数据分析，公交机构可以深入了解乘客的行为模式，从而优化调整运营策略，增进车辆的舒适性和安全标准，进一步提升乘客体验。智能公交的广泛应用也助推了绿色出行理念的传播。公交作为缓解城市交通压力与污染的一个关键解决方案，智能化升级大大增加了这一出行方式的吸引力。这种提升的大众交通利用率能减少私车使用频次，进而有效降低碳排放和能源消耗，促进城市的可持续发展。3.3 智慧照明 智慧照明并非单纯追求提升城市道路照亮效果，在更大层面上，它的目的是增强交通效率与安全性。通过对交通流量、车速等数据的实时感知与分析，智慧照明系统能智能调整路灯光线的强度和运作时长。例如，在车流稀少时降低亮度以节能，在车流密集时则增亮，确保夜行的司机可以清晰辨认道路情况，保障行驶安全。此外，该系统拥有对车辆和行人活动的自动感应能力，可以根据他们的位置和移动速度调整灯光的强度和方向。这意味着，车辆接近时，灯光会智能增强，以便驾驶者更清晰地观察到路面状况；而当车辆驶过，灯光又会相应减弱，以减少能源消耗，并减轻对周围环境的扰动。智慧照明与智能交通管理系统的融合进一步提高了道路运行的效率和安全性。在交通高峰期间，它能够自主调整信号周期，缓解拥堵；在紧急情况下，还可通过调光引导车流避让，大限度减少事故风险。这种精巧的照明调节系统不仅节约了能源，也确保了城市夜间环境的舒适度和住户的宁静。3.4 智能交通标志与标线 智慧交通作为城市发展的动脉，发挥着至关重要的调控作用。在这一领域中，智能交通标志和标线是关键要素，它们在城市道路设计与交通管理中的重要性不言而喻。这些智能设施通过集成先进的技术将交通信息数字化、动态化，从而适应交通流量和实时情况的不断变化。与传统静态交通向导相比，智能标志和标线能够实时更新路况信息，提供更精准的指引。中国科技期刊数据库 工业 A-151-例如，在交通高峰时段，智能标志能够显示即将到来的交通状况，让司机提前做出规避拥堵的决策；遇到突发事件时，它们能迅速更改信息，提示司机改变路线或减速慎行，有效减少事故发生的风险。智能标线则通过其设计中的亮灯和变色特性，在夜间或恶劣天气条件下提供了比传统标线更加明显的视觉引导。这种设计不仅抓住了驾驶者的关注，还极大地提升了道路安全。举例来说，夜间智能标线能散发柔和的光芒，清晰划定车道界限，提升夜间驾驶的安全性。当遇到道路维修或交通事故时，变色的智能标线能及时提醒驾驶员采取必要的预防措施，从而避免潜在的碰撞。此外，智能交通标识还能与智能汽车协同工作，为其提供实时导航和交通指引。随着自动驾驶技术的飞速进步，智能车辆的普及正在加速，智能标志和标线则能够为这些车辆提供准确的导航支持。它们能够与智能车辆的通讯系统互联，实时收发车辆位置、速度和方向等信息，以满足驾驶需求。在高速公路场景下，智能标识能与智能车况实时互联，提供车速建议及车道调整指令，助力司机实现更安全、更高效的行驶体验5。3.5 智能导航系统 随着都市化步伐不断加快，城市交通拥堵成为日常生活中一个尖锐问题，智能导航系统的融合与城市道路设计的优化提升了导航技术，使之成为缓解这一状况的有效工具，极大地提升了驾驶体验。现代智能导航系统依据连网的数据优势，可为驾驶者实时提供动态优化的行进路径，这是相较于早期系统基于静态数据的显著进步。智能导航的巧妙之处在于它能够实时分析交通流动情况，比如拥堵和交通事故，进而提供一条既快捷又流畅的路径。这样的特点不仅减少了行车时间，减轻了驾驶者的压力，还有助于降低燃油消耗，提高能源利用效率。而在停车问题上，智能导航系统也显示出其实用价值。在人口密集、车位有限的城市环境中，寻找停车位往往让人疲心。但智能导航能够及时向驾驶者传递附近停车场的空闲情况，促使驾驶效率的提升，减少由于寻找车位带来的多余兜圈，以及可能引起的交通摩擦。此外，智能导航系统可与城市交通指挥系统直接对接，交换关键信息，如交通流量、路面上可能的障碍物、紧急情况以及未来可能实施的道路工程等。这使得驾驶者能提前做出计划，绕行避开可能的堵车和高峰地段。智能导航系统的深入整合与升级，不但确保了信息的精准传递和实时更新，也为预防交通事故、减少驾驶风险提供了有利支持。它提醒驾驶者注意前方路况，辅助他们在复杂交通环境中作出更为明智的驾驶决策。如此一来，驾驶者在出行中不再为突如其来的交通困境感到慌乱和无助，而是能够享受一段既安全又平顺的行车旅程。3.6 智能灯杆 在观察当前城市街道情况时不难发现，交通信号灯、监控摄像头、照明路灯等设施的支柱遍布各处，这种现象不但消耗了大量资源，同时也对交通安全造成视线干扰，并影响城市美学。为解决这一问题，许多地区开始向整合式基础设施过渡。这种做法涉及将交通信号、指示牌、监视系统、环境检测与照明等各种单独的杆件集中设置于同一支架上。以某道路交叉口为例，此处已经将路灯、交通标志、信号灯和监控探头等多功能设备整合到一座智能化的综合灯杆上。这种新型的照明杆采用铝合金材料，并集成了4G基站、智能监控、紧急求助系统、标识牌、信号灯和互动媒体功能，旨在减少设施杆的数量，从而优化道路视觉和美观度。复合型灯杆承载的具体功能将根据所在地区的实际需求定制，并伴随相应的管线布局设计，确保功能载体的连接管道可以与预先设置的路灯管线同步安装。4 结束语 综上所述，智慧交通的融入城市道路规划极为关键，有助于对道路结构进行改良、更新红绿灯配时系统、集成先进的导航及交通监控技术，促进城市交通的高效畅通。这种技术的融合不仅可显著降低交通拥堵，提升道路安全，还能增强出行的便捷性和整体体验。为了在城市路网设计中充分利用智慧交通带来的利益，各相关机构应当增强科技创新，推动智慧交通解决方案的广泛应用，并且应加强规划的整合和调度能力，确立智慧交通的标准化和规范性措施，实现智慧交通系统与城市路网设计的无缝结合。通过深化智慧交通系统的集成优化，我们有望构建一个更智能、更便利、更高效、更安全的城市交通网络，不仅为市民打造更优质的出行条件，也为城市交通的长远可持续性发展奠定基础。中国科技期刊数据库 工业 A-152-参考文献 1王育群.智慧交通雷达感知系统设计与部署J.中国有线电视,2023(05):25-30.2李亚军.智慧交管背景下交通安全宣传创新发展研究J.辽宁警察学院学报,2023,25(03):17-23.3樊现行,姚元.数字城市背景下智慧交通系统方案设计及建设成效研究J.工程技术研究,2022,7(20):32-34.4吴岩,陈阳,罗涛.基于城市更新背景的智慧交通设计研究J.智能建筑与智慧城市,2022(10):135-137.5项威.金海路智慧交通专项设计在城市道路改造工程中的渗透J.中国高新科技,2022(17):97-98.