智慧公路建设需要用顶层设计的思维来规划，有创新、有畅想，但也需要解决实际问题，确保方案落地，因此智慧公路需要一个切实可行的定义，其基本功能应该包含智慧设施、智慧决策、智慧管控、智慧服务等。智慧公路应包含以下的基础建设内容。

（一）数字化管理

智慧公路的数字化管理主要聚焦于道路养护。充分利用5G、物联网、云计算、卫星遥感、地理信息、MEMS（微机电系统）传感器等新一代技术，综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理论与工具，进行数据的采集、分析、整理、存储、整合、应用等，统一公路数据库。GIS地图分为平面地图、地形图和卫星地图，把人员监管、路况信息、桥梁信息、隧道信息等都统一到一张地图上，实现部门协同，信息共享，打造公路智能养护一张图。

（二）北斗高精度定位应用

传统的GPS定位只通过四颗卫星，存在至少5~10m的误差，北斗的高精度定位运用八颗卫星，将误差缩小到分米甚至是厘米级。无人驾驶汽车通过高精度定位准确找到自己的所属车道，同时结合5G低时延网络可以完美实现无人驾驶，极大提升了用户体验。北斗卫星兼容其他卫星导航系统，可提高定位导航的可靠性。另外，北斗扩展实现交通驾驶考试、交通监控等功能，甚至可以与交通系统嵌入，实现精确交通控制。

（三）5G路网协同

智慧道路的建设必须将道路上涉及的人、车、物安装感知设备连接通信设备，根据数据时延需求高低，通过5G网络切片技术，低时延要求的数据采用URLLC（超高可靠与低时延通信）网络传输；设备联网较多对时延要求不高的场景采用mMTC（海量机器类通信）网络。5G网络传输数据至云平台，最后反馈至终端，实现实物的数字信息化转换及路网协同。

（四）区块链综合应用

利用区块链的共识过程、封装块来传输密钥，之后在相同的安全域内对车辆进行重新编码，利用区块链中数据无法篡改特性，确保数据的安全。基于区块链分布式账本的不停车电子收费系统结算网络，拥有更加安全、开放和灵活的结算账务处理能力，可实现不停车收费及按路程收费等功能，使结算更透明、更安全、更高效。利用区块链的中心化、数据无篡改性和数据公开透明的特质，可以与其他智慧系统融合，使智慧公路更安全，更透明。

（五）无线充电

近年来新能源汽车发展迅速，但充电桩的建设一定程度上制约了新能源汽车的发展。短期内通过增建无线充电桩，实现在线预约充电及实时充电，确保不会因为缺少配套充电设施，影响驾驶体验。长远来看可以铺设光伏智能道路，实现边开车边充电。光伏道路最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料，摩擦系数高于传统沥青路面。在轮胎不打滑的前提下，保证相对较高的透光率，太阳能电池把光能转换成电能，实时输送上电网。多余的电能可以供路网其他设备使用，节能环保。冬季光伏路面将启动附加功能：路面自动加热，协助解决道路结冰、化雪问题，减少行驶中因刹车不及时导致的交通事故，保证市民出行安全。

（六）AI智能监控

引入AI算法，让视频监控更智能。实现异常行为的实时报警，例如事故检测、行车（道）异常、行人检测、拥堵及掉落物检测。同时后台对于某时间段的车辆数据、流量数据等内容进行分析，对常规数据自动生成报表，异常事件系统自动弹出报警。例如同一辆车某段时间内多次往返某地，可认定为异常，自动上报给执法人员等，提高执法效率。

（七）智慧路灯

智慧路灯是智慧公路乃至智慧城市的重要载体，它整合了多个部门的杆路需求。它可以搭载多个子系统，如：5G网络覆盖子系统、道路运行监测子系统、交通信号管控子系统、智慧设施管养子系统、信息服务子系统等。智慧路灯除了以上功能外，自身具有节能及资源管理功能。随系统运行和工程建设，联动故障维修记录，实现全面动态管理。

（八）智慧管理云平台

围绕日常养护、工程管理、养护决策、路网运行监测、应急调度指挥、出行信息服务等重点，以养护一张图和公路运行领导驾驶舱为数据展示点，加强路网管理各项核心业务系统建设和应用，实现各应用系统的互联互通、多级联动与共享服务。创新性结合AI语音识别对讲，病害图像识别、远程应急指挥调度、智慧工地、感知公路等人工智能开发使路网管理云平台更“智慧”。

（九）智慧驾驶路网

充分利用智慧路灯优势，部署公路侧通信设备，通过布局5G在智能网联、车路协同中的应用，基于5G的大带宽、低时延、大连接特性，实现车与人、车与车、车与路、车与云端全方位、更高效的网络连接综合服务，为无人驾驶提供支撑。结合北斗高精度卫星导航、GIS地图、5G网络等建设智慧驾驶示范路，通过不断优化，完善建设标准及规范。

除了以上建设内容，还可以扩展其他应用，例如AI潮汐分析+可变车道、3D交通光幕、弯道预警、利用5G网络的无人机巡查及应急指挥等。后期智慧公路仍需要不断的叠加与融合创新应用，提升智慧公路的智慧化水平。

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