论文部分内容阅读
摘 要：这些年以来，随着我国科技和经济的水平不断攀升，城市规模和机动车拥有量快速增加，而交通问题也逐渐成为了在社会发展过程当中会造成很大影响的一个极其重要的因素，城市两难问题突出。为了缓解城市交通当中所存在的压力，在投入更多的资金建设基础设施的同时，应综合性的规划建设城市道路智慧化。在对城市智慧道路进行规划和设计的过程当中，要保障交通，同时规划布局，也需要对城市经济健康发展提供更多的促进作用，这些环节对城市化的进程加速也有着极其重要的意义。基于此，本文首先研究智慧道路的内涵，其次分析浙江省内外城市智慧道路的发展现状，再从智慧道路框架及关键技术入手，提出其规划建设推进的思路，以供相关工作者借鉴参考。
关键词：城市建设;规划设计;道路;交通;智慧
1 城市智慧道路的内涵与意义
智慧道路是借助物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，从而解决交通问题、降低运行能耗、提升出行体验的新型道路系统，也是支撑未来智慧城市、智能网联汽车和车路协同发展的最重要的城市基础设施。
在城市发展的时候，城市智慧道路交通的问题也是比较典型的挑战，要合理的布置城市交通，同时也需要采取更加有效的方法对城市道路交通进行优化和总结，让城市道路交通制约因素能够有效缓解，促使城市道路获得整体进步，实现城市的可持续发展。
2 城市智慧道路的发展现状
城市智慧基础设施是城市大脑的基本构架，长沙无人出租车、深圳无人公交都已经投入运营，浙江省内杭州、宁波、德清、嘉善很多城市也在做智慧道路领域的积极探索。2018年，“国家智能网联汽车（浙江嘉善）示范区”正式获批纳入浙江省和工信部合作项目之一。2019年，浙江省经信厅批准嘉善县开展智能汽车、智慧交通示范工作。这些城市在智慧道路的探索为未来城市交通发展起到了很好的示范和借鉴作用。
3 城市智慧道路框架和关键技术
3.1 城市智慧道路规划建设的意义
一个比较科学合理的城市道路交通设计，可以让政府的有关部门以城市整体规划作为基础，对于城市道路交通有一个更加全面的了解。在进行城市道路交通施工的过程当中，要尽量提供一个比较科学的，更加具有可行性的条件以及方案。目前城市道路建设仍然为传统的技术，这也让城市道路网整体运行效率不均衡。一個非常合理的道路交通规划和设计可以解决相关的问题，而在进行城市道路交通规划设计的过程当中，要让城市道路交通可以在整体方面充分地保持外观以及使用上的协调一致性。合理全面的、智慧化的硬件建设和软件支撑，可以让城市空间整体的使用效率获得大面积提升。通过这样的方式能够较为有效地将城市交通压力有所解决，同时也可以提升城市道路交通的环境，让人们获得一个更加安全有序的，比较通畅的交通环境。
3.2 智慧道路框架和关键技术
智慧道路框架主要由感知层、传输层、数据管理层以及应用层构成，其主要功能是实现道路的交通运行监测、交通设施管养、交通信号控制以及多元信息发布等。具体框架如图1所示。
作为智慧道路硬件建设的主要内容，感知系统的架构主要由多个前端感知节点集中部署构成一个路侧感知节点，配一个抱杆单元（杆上交换机）;多个杆上交换机汇入一个路侧汇聚交换机，与MEC设备进行数据交换后，通过承载网接入云控平台。在场景建设方面，在典型配置的基础上，以摄像设备感知能力为基准划分道路场景。道路场景类型可分为城市、乡村、山区、高速、隧道五类。根据路口或路段的道路技术等级、车道数、中央绿化带等具体属性可以细分为若干种风险程度不同的测试场景。
4 城市智慧道路规划设计思路
4.1 智慧道路发展趋势
对于智慧道路的发展来看，主要有六类发展趋势。一是城市道路管控智慧化，主要涉及交通信号控制设施优化、流量自适应控制提高道路运行效率、实时检测拥堵溢出状态防止高峰期路口锁死城市道路照明智慧化等内容;二是城市道路执法智慧化，主要具备违法行为智能执法、采集车流量、车型等交通流参数、规范路口行车秩序、保证道路畅通的功能;三是交通设施管养智慧化;四是慢行交通服务智慧化，重点为免费无线WiFi服务、区域人流密度的动态监测、交通信息发布、提升慢行服务水平等;五是道路照明智慧化，涵盖路灯升级为智慧照明系统、故障主动报警、提升公共照明管理水平、节省电力资源及运维成本等内容;六是公共空间品质提升智慧化，强调“多杆合一、多箱合一”，道路空间资源的集约利用以及智慧灯杆、公交站艺术化设计等。
4.2 智慧道路规划设计思路
首先要推进规范标准化，为智慧道路建设顺利开展提供技术保障。标准化是支撑智慧道路建设的重要手段，标准化的制定能有效规范智慧道路的设计、建设。目前，智慧道路的研究、建设刚起步，需建立完善的标准体系架构及标准规范。数据在智慧道路的应用中极为重要。因此，需要在制定技术标准时明确各部门的数据类型与需求，使这些数据能够在各部门之间实现共享交换（整合）。
其次做好规划设计，结合实际情况开展智慧道路建设。一是做好数据规划，明确需要哪些类型的数据，实现什么样的功能，数据的格式是什么等问题;二是做好设备规划，需要布设哪些设备来获取以上数据，设备选择与造价等问题。三市进行应用场景规划，结合不同道路的特点（交通流、车速、拥堵状态等），对智慧道路基础设施在不同场景下（主干路、次干路、高架、桥梁、隧道等）的应用进行规划分析。四是制定建设规划，结合现状道路实际情况，因地制宜地制定智慧道路基础设施的选址、安装、建设等。必要条件下可实施道路改造计划以适应智慧道路基础设施的建设要求。
5 智慧道路建设推进思路
城市智慧道路建设是落实国家数字化改革总体方案和打造“数字城建”的重要内容，可通过指导先行试点、出台总体要求、全面推动改造三步实施。 5.1 指导先行试点
一是支持和指导试点城市先行探索城市道路智慧化改造经验，积极申报智慧城市基础设施建设和智能网联汽车协同发展国家试点，编制城市道路智慧化改造技术导则和智能网联道路基础设施建设规范等技术性文件。二是先行试点制定城市道路智慧管养模块的技术要求。结合城市体检、基础设施普查等，试点制定城市道路智慧管养功能模块的技术要求。
5.2 出台总体要求
总结试点经验，根据国家产业发展趋势和技术标准体系，出台《城市道路智慧化改造总体技术要求》和《城市道路智慧化改造实施方案编制指南》，作为全面推动城市道路智慧化改造的技术指导性文件。
《总体技术要求》主要明确城市道路智慧化改造的建设目标、整体构架、功能模块、应用场景等，包括智慧灯杆与多杆合一、智能AI视频道路状况监测、智慧桥梁健康监测、全息道路与路口、人行道净化、智慧公交站台、智慧停车管理等改造内容的技术要求，以及地铁出入口、学校、医院、大密度人流、建筑后退空间与城市道路一体化管理等重要场景的功能和技术要求，并将先行制定的城市道路智慧管养技术要求纳入其中。
《实施方案编制指南》主要指导和规范各地编制城市道路智慧化改造实施方案，明确实施方案编制的总体要求、基础工作、主要编制内容、多方协同，以及审查要求，从而实现上下衔接和实施传导。
5.3 全面推动改造
在以上两步完善的基础上，全面推动城市道路智慧化改造工程。结合《总体技术要求》和《实施方案》，开展城市道路智慧化改造工程的完成进度和质量考核，并进行社会效益和经济效益评估。社会效益评估包括城市道路通行能力提升、通行效率提升、交通事故减少、交通违法减少、杆件减少、重复开挖减少、政府治理能力提升等，经济效益评估包括综合运维成本降低、节能、设备租赁费用降低、广告费用增加、数据服务收益等。
6 结束语
综上所述，根据未来城市发展的实际情况不难发现，智慧道路的规划建设工作是非常重要的，而道路运行的整体水平，是衡量城市发展水准的一个非常重要的指标，可以有效的通过道路智慧化而缓解交通压力。在规划建设过程中，需要始终坚持以人为本，努力探索和利用前沿技术，推进智慧道路技术的应用，对于现代化的城市道路规劃水准的提升，也能够起到极其积极的影响作用。
参考文献：
[1]刘涟涟，杨怡.德国生态新区的绿色交通规划——以慕尼黑里姆会展新城住区为例[J].西部人居环境学刊，2018
（2）：45-51.
[2]黄建中，蔡军，李朝阳.《城市道路交通规划设计规范》的回顾与思考——兼论交通组织在路网规划中的重要性[J].城市规划，2017（5）：49-58.
[3]朱瑞.城市发展中城市道路交通系统研究[J].住宅与房地产，2018（25）：49.
[4]刘娟.城市道路规划设计存在问题及改进对策[J].住宅与房地产，2017（5）：241.
关键词：城市建设;规划设计;道路;交通;智慧
1 城市智慧道路的内涵与意义
智慧道路是借助物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术，从而解决交通问题、降低运行能耗、提升出行体验的新型道路系统，也是支撑未来智慧城市、智能网联汽车和车路协同发展的最重要的城市基础设施。
在城市发展的时候，城市智慧道路交通的问题也是比较典型的挑战，要合理的布置城市交通，同时也需要采取更加有效的方法对城市道路交通进行优化和总结，让城市道路交通制约因素能够有效缓解，促使城市道路获得整体进步，实现城市的可持续发展。
2 城市智慧道路的发展现状
城市智慧基础设施是城市大脑的基本构架，长沙无人出租车、深圳无人公交都已经投入运营，浙江省内杭州、宁波、德清、嘉善很多城市也在做智慧道路领域的积极探索。2018年，“国家智能网联汽车（浙江嘉善）示范区”正式获批纳入浙江省和工信部合作项目之一。2019年，浙江省经信厅批准嘉善县开展智能汽车、智慧交通示范工作。这些城市在智慧道路的探索为未来城市交通发展起到了很好的示范和借鉴作用。
3 城市智慧道路框架和关键技术
3.1 城市智慧道路规划建设的意义
一个比较科学合理的城市道路交通设计，可以让政府的有关部门以城市整体规划作为基础，对于城市道路交通有一个更加全面的了解。在进行城市道路交通施工的过程当中，要尽量提供一个比较科学的，更加具有可行性的条件以及方案。目前城市道路建设仍然为传统的技术，这也让城市道路网整体运行效率不均衡。一個非常合理的道路交通规划和设计可以解决相关的问题，而在进行城市道路交通规划设计的过程当中，要让城市道路交通可以在整体方面充分地保持外观以及使用上的协调一致性。合理全面的、智慧化的硬件建设和软件支撑，可以让城市空间整体的使用效率获得大面积提升。通过这样的方式能够较为有效地将城市交通压力有所解决，同时也可以提升城市道路交通的环境，让人们获得一个更加安全有序的，比较通畅的交通环境。
3.2 智慧道路框架和关键技术
智慧道路框架主要由感知层、传输层、数据管理层以及应用层构成，其主要功能是实现道路的交通运行监测、交通设施管养、交通信号控制以及多元信息发布等。具体框架如图1所示。
作为智慧道路硬件建设的主要内容，感知系统的架构主要由多个前端感知节点集中部署构成一个路侧感知节点，配一个抱杆单元（杆上交换机）;多个杆上交换机汇入一个路侧汇聚交换机，与MEC设备进行数据交换后，通过承载网接入云控平台。在场景建设方面，在典型配置的基础上，以摄像设备感知能力为基准划分道路场景。道路场景类型可分为城市、乡村、山区、高速、隧道五类。根据路口或路段的道路技术等级、车道数、中央绿化带等具体属性可以细分为若干种风险程度不同的测试场景。
4 城市智慧道路规划设计思路
4.1 智慧道路发展趋势
对于智慧道路的发展来看，主要有六类发展趋势。一是城市道路管控智慧化，主要涉及交通信号控制设施优化、流量自适应控制提高道路运行效率、实时检测拥堵溢出状态防止高峰期路口锁死城市道路照明智慧化等内容;二是城市道路执法智慧化，主要具备违法行为智能执法、采集车流量、车型等交通流参数、规范路口行车秩序、保证道路畅通的功能;三是交通设施管养智慧化;四是慢行交通服务智慧化，重点为免费无线WiFi服务、区域人流密度的动态监测、交通信息发布、提升慢行服务水平等;五是道路照明智慧化，涵盖路灯升级为智慧照明系统、故障主动报警、提升公共照明管理水平、节省电力资源及运维成本等内容;六是公共空间品质提升智慧化，强调“多杆合一、多箱合一”，道路空间资源的集约利用以及智慧灯杆、公交站艺术化设计等。
4.2 智慧道路规划设计思路
首先要推进规范标准化，为智慧道路建设顺利开展提供技术保障。标准化是支撑智慧道路建设的重要手段，标准化的制定能有效规范智慧道路的设计、建设。目前，智慧道路的研究、建设刚起步，需建立完善的标准体系架构及标准规范。数据在智慧道路的应用中极为重要。因此，需要在制定技术标准时明确各部门的数据类型与需求，使这些数据能够在各部门之间实现共享交换（整合）。
其次做好规划设计，结合实际情况开展智慧道路建设。一是做好数据规划，明确需要哪些类型的数据，实现什么样的功能，数据的格式是什么等问题;二是做好设备规划，需要布设哪些设备来获取以上数据，设备选择与造价等问题。三市进行应用场景规划，结合不同道路的特点（交通流、车速、拥堵状态等），对智慧道路基础设施在不同场景下（主干路、次干路、高架、桥梁、隧道等）的应用进行规划分析。四是制定建设规划，结合现状道路实际情况，因地制宜地制定智慧道路基础设施的选址、安装、建设等。必要条件下可实施道路改造计划以适应智慧道路基础设施的建设要求。
5 智慧道路建设推进思路
城市智慧道路建设是落实国家数字化改革总体方案和打造“数字城建”的重要内容，可通过指导先行试点、出台总体要求、全面推动改造三步实施。 5.1 指导先行试点
一是支持和指导试点城市先行探索城市道路智慧化改造经验，积极申报智慧城市基础设施建设和智能网联汽车协同发展国家试点，编制城市道路智慧化改造技术导则和智能网联道路基础设施建设规范等技术性文件。二是先行试点制定城市道路智慧管养模块的技术要求。结合城市体检、基础设施普查等，试点制定城市道路智慧管养功能模块的技术要求。
5.2 出台总体要求
总结试点经验，根据国家产业发展趋势和技术标准体系，出台《城市道路智慧化改造总体技术要求》和《城市道路智慧化改造实施方案编制指南》，作为全面推动城市道路智慧化改造的技术指导性文件。
《总体技术要求》主要明确城市道路智慧化改造的建设目标、整体构架、功能模块、应用场景等，包括智慧灯杆与多杆合一、智能AI视频道路状况监测、智慧桥梁健康监测、全息道路与路口、人行道净化、智慧公交站台、智慧停车管理等改造内容的技术要求，以及地铁出入口、学校、医院、大密度人流、建筑后退空间与城市道路一体化管理等重要场景的功能和技术要求，并将先行制定的城市道路智慧管养技术要求纳入其中。
《实施方案编制指南》主要指导和规范各地编制城市道路智慧化改造实施方案，明确实施方案编制的总体要求、基础工作、主要编制内容、多方协同，以及审查要求，从而实现上下衔接和实施传导。
5.3 全面推动改造
在以上两步完善的基础上，全面推动城市道路智慧化改造工程。结合《总体技术要求》和《实施方案》，开展城市道路智慧化改造工程的完成进度和质量考核，并进行社会效益和经济效益评估。社会效益评估包括城市道路通行能力提升、通行效率提升、交通事故减少、交通违法减少、杆件减少、重复开挖减少、政府治理能力提升等，经济效益评估包括综合运维成本降低、节能、设备租赁费用降低、广告费用增加、数据服务收益等。
6 结束语
综上所述，根据未来城市发展的实际情况不难发现，智慧道路的规划建设工作是非常重要的，而道路运行的整体水平，是衡量城市发展水准的一个非常重要的指标，可以有效的通过道路智慧化而缓解交通压力。在规划建设过程中，需要始终坚持以人为本，努力探索和利用前沿技术，推进智慧道路技术的应用，对于现代化的城市道路规劃水准的提升，也能够起到极其积极的影响作用。
参考文献：
[1]刘涟涟，杨怡.德国生态新区的绿色交通规划——以慕尼黑里姆会展新城住区为例[J].西部人居环境学刊，2018
（2）：45-51.
[2]黄建中，蔡军，李朝阳.《城市道路交通规划设计规范》的回顾与思考——兼论交通组织在路网规划中的重要性[J].城市规划，2017（5）：49-58.
[3]朱瑞.城市发展中城市道路交通系统研究[J].住宅与房地产，2018（25）：49.
[4]刘娟.城市道路规划设计存在问题及改进对策[J].住宅与房地产，2017（5）：241.