論文關(guān)健詞:道路智能自動(dòng)化新型智能材料環(huán)保節(jié)能

論文摘要:從利用自動(dòng)化檢測(cè)手段完善現(xiàn)有高速公路和突破傳統(tǒng)道路的兩個(gè)方面，提出了高速公路的發(fā)展方向及“道路智能”的祈棍念，對(duì)現(xiàn)代“智能交通(ITS)”的內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和發(fā)展。

前言

現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向是以智能交通(rrs)作為其首要的發(fā)展方向，世界發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛制訂相應(yīng)的研究計(jì)劃。歐洲在1986年就開始實(shí)施了“歐洲高效安全交通計(jì)劃(PROMETHUS)，其中包括政府、汽車廠商、科研機(jī)構(gòu)都紛紛參與。1991年成立了歐洲道路交通通信技術(shù)實(shí)用化促進(jìn)協(xié)會(huì)，推廣ITS技術(shù)以及1’1’S技術(shù)在國(guó)際間的合作。日本、美國(guó)也都相繼成立了與ITS技術(shù)相關(guān)的協(xié)會(huì)，以期推動(dòng)ITS技術(shù)的發(fā)展。18年間，ITS技術(shù)發(fā)展飛速。這種對(duì)于智能交通(ITS })技術(shù)的研究均是將先進(jìn)的車輛控制技術(shù)、先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合運(yùn)用于道路交通運(yùn)輸管理體系，使人、車、路更加協(xié)調(diào)地結(jié)合在一起，建立一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的管理體系，從而提高道路交通運(yùn)艷效率。其目標(biāo)是“安全高速”。智能交通(ITS)是由軟件和硬件兩部分組成。軟件是以“先進(jìn)的交通信息系統(tǒng)”結(jié)合“先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)”。而硬件是以車輛自身的外茍憾知智能系統(tǒng)，利用各種傳感器技術(shù)作為其基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)化。各種先進(jìn)的自動(dòng)化安全防護(hù)系統(tǒng)以及其他車輛技術(shù)為主的一些綜合技術(shù)。就各種車輛智能技術(shù)及其智能交通(ITS)現(xiàn)今發(fā)展的軟硬件技術(shù)來看，無論從其理論深度和其實(shí)際應(yīng)用，都可以說達(dá)到了相當(dāng)高的程度。但在“人一一車—路”這三者中對(duì)于“道路智能”的研究還停留在一個(gè)較低的水平上。所謂“道路智能”是指道路本身和附加在道路上的機(jī)電設(shè)備和其他設(shè)施，利用自動(dòng)化技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)行駛在其路面上的車輛進(jìn)行自動(dòng)控制和千涉。這種控制和干涉不依賴于車輛自身的控制能力，而是道路對(duì)車輛施加的一種外控制力。

1完善載體基礎(chǔ)

高速公路是實(shí)現(xiàn)“道路智能”的最佳載體。對(duì)現(xiàn)有的高速公路在以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善，從而實(shí)現(xiàn)“道路智能。”

1.1“半封閉”與“大半封閉”的完善。目的是加強(qiáng)行車安全，減少交通事故，保護(hù)道路延長(zhǎng)使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)成本，提高高速公路的戰(zhàn)備功能。

目前高速公路直接受到自然界的影響主要是雨雪的侵蝕和山體滑坡及大霧等，在北方僅就初冬新雪使路面結(jié)冰，而由此引發(fā)的交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失是十分巨大的。路面產(chǎn)生病害，自然環(huán)境的影響是一個(gè)重要的因素。雨雪侵蝕及因陽光直射高溫使道側(cè)到吏用壽命降低，提高了養(yǎng)護(hù)成本，使養(yǎng)護(hù)間隔周期變短，同時(shí)也影響道路暢通。降低減少雨、雪、陽}R寸高速公路不良影響的研究別良重要的。除了加強(qiáng)高速公路路面、路周排水的研究外，如何在現(xiàn)有的高速公路上方，使用科學(xué)的建筑技術(shù)，在合適的高度加設(shè)合適材質(zhì)的棚蓋進(jìn)行“半封閉”的研究和實(shí)踐。對(duì)高速公路施以相當(dāng)程度的保護(hù)措施。可大幅度減少交通事故，延長(zhǎng)道路使用壽命。在有山體滑坡危險(xiǎn)的路段，使用擋土墻技術(shù)進(jìn)行“大半封閉”，使自然災(zāi)害對(duì)高速公路的影響降到最低。另外一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，“半封閉的”高速公路的戰(zhàn)備功能會(huì)極大凸現(xiàn)，它對(duì)車輛運(yùn)輸?shù)碾[蔽及對(duì)高速公路自身的隱蔽作用，無疑都要優(yōu)于無封閉的高速公路。

1.2加建高軸載高速公路。按不同的軸載對(duì)車輛進(jìn)行分道，降低非標(biāo)高軸載車輛對(duì)普通標(biāo)準(zhǔn)雙輪組單軸100KN的高速公路的破壞。提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能。

在“車一路”的協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，對(duì)于高速公路的改良來適應(yīng)車輛及運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必要過程。加建高軸載高速公路細(xì)分車道，按不同的車輛的實(shí)際載荷進(jìn)行分道行駛。防止高軸載車輛對(duì)標(biāo)準(zhǔn)軸載高速公路的破壞。另一方面使行駛在同一車道上的車速上也達(dá)到了相對(duì)的統(tǒng)一，能大大降低因超車、超載引發(fā)的交通事故。在高速公路的路面病害中，由于特大超重車輛增多而造成比例是相當(dāng)大的。其對(duì)路面的破壞也是災(zāi)害性的。高軸載的大量出現(xiàn)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展一個(gè)必然現(xiàn)象，加強(qiáng)道路對(duì)車輛的發(fā)展、交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展進(jìn)行適應(yīng)的研究，來提高高速公路對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的服務(wù)功能是唯一的、正確的選擇。單純的處罰是下策，是違背交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展客觀規(guī)律的。在收費(fèi)上調(diào)整“標(biāo)準(zhǔn)軸載”與“高軸載”車道的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以期達(dá)到“誰消費(fèi)，誰付費(fèi)”的公平原則適應(yīng)交通運(yùn)輸業(yè)規(guī)律，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。 2道路智能

2.1路面智能化。研制新型智能材料達(dá)到分散承載保護(hù)路基，對(duì)車輛進(jìn)行保速、限速，保證車輛的安全和高速公路自身的安全。

在復(fù)合材料和智能材料不斷發(fā)展及應(yīng)用的今天，如何研制出路面智能材料是交通領(lǐng)域的新課題，也是最具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。新型的智能材料應(yīng)具備以下特性和功能:a耐磨耐壓耐腐蝕抗老化;b.對(duì)載荷有分散功能;。.當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度。卸載后恢復(fù)原特性;d.在某一承載面上移動(dòng)載荷相繼施壓，發(fā)生頻數(shù)和時(shí)間大于或，小于預(yù)制值時(shí)，材料特性將發(fā)生變化來限制車速;e.當(dāng)材料上有移動(dòng)載荷和固定載荷時(shí)能提供不同的可檢出信號(hào);f可接受外干預(yù)產(chǎn)生特性變化，吸載性、方向性承載等;g.具有獨(dú)立和集合的功能。

利用具有上述特性和功能的材料，結(jié)合自動(dòng)化松娜(技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和高速公路其他安全輔助設(shè)施，形成一個(gè)高速公路自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“高控系統(tǒng))。就可以實(shí)現(xiàn)車輛智能系統(tǒng)及“智能交通”中復(fù)雜的“車輛跟弛”技術(shù)。對(duì)行駛在此高速公路的車輛提供一般豪華轎車才具有“碰撞避免系統(tǒng)”，例如:在同一車道的兩輛一前一后行駛的車輛，當(dāng)后車車速大于前車車速時(shí)，在安全的距離內(nèi)無超車軌跡信號(hào)時(shí)，“智能路面，將自動(dòng)吸載對(duì)后車限速。迫使后車被動(dòng)減速使其難以追撞前車。另外“高控系統(tǒng)”也可以進(jìn)行對(duì)“智能路面”干預(yù)使“智能路面”吸載對(duì)車輛減速，保障車輛安全。此處“吸載”是指“智能路面”利用其材料特性使路面與車輛的摩擦力在方向性上發(fā)生變化或產(chǎn)生增量性變化，以及其他形式的外在結(jié)構(gòu)變化，對(duì)車輛進(jìn)行安全阻礙。當(dāng)路面有特點(diǎn)。后(當(dāng)載荷超出某一預(yù)設(shè)值時(shí)材料將發(fā)生變化，變化后的特性將限制車輛的速度)，就會(huì)對(duì)車輛進(jìn)行外力限速保證車輛及高速公路安全。對(duì)超車的車輛進(jìn)行方向性承載及限速避免因超車發(fā)生的碰撞事故。所謂“方向性承載”是通過利用材料外部結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行變化的特性，引導(dǎo)限制車輛行駛方向。避免因車輛操縱系統(tǒng)失靈和誤操縱而引發(fā)的交通事故。

2.2環(huán)保節(jié)能性的研究

環(huán)保是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先決條件。解決汽車高速行駛時(shí)的噪音和汽車在高速公碑陰卜放廢氣都是“道路智能”的一部分。路面新材料的使用必將使汽車的噪音得以解決。而汽車的廢氣剎滋解決的最佳方法，是汽車使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問題。有了高速公路的基礎(chǔ)完善，就使得汽車使用電力驅(qū)動(dòng)成為可能。電能的環(huán)保性使其應(yīng)用在智能化的高速公路上是一種恰當(dāng)?shù)倪x擇。電能可以利用太陽能、風(fēng)能等自然能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，具有可持續(xù)發(fā)展的特性。利用高速公路的分布特性，沿線鋪設(shè)“車輛電力供給線路”，為行駛在高速公路上的車輛提供“外動(dòng)力”，達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。解決車輛使用燃料驅(qū)動(dòng)最小化問題使其在減排方面更加環(huán)保。

結(jié)束語

利用自動(dòng)化手段和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛智能、道路智能必將形成新的智能交通系統(tǒng)。它將是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ难芯?。但它需要?guó)家政策的扶持，若沒有國(guó)家的支持是難以實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)解決車輛廢氣排放的問題，也需要國(guó)家政策的引導(dǎo)。而不能單靠市場(chǎng)來調(diào)節(jié)。