當(dāng)前，傳統(tǒng)交通運(yùn)輸模式逐漸難以滿足人民日益增長(zhǎng)的多樣化、個(gè)性化和品質(zhì)化出行需求。新一輪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)更加注重高效服務(wù)公眾出行。日前，我國(guó)時(shí)速200公里級(jí)高速公路技術(shù)以及磁浮汽車技術(shù)研究，首次在江蘇高宣高速公路上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并取得階段性成果，為我國(guó)既有高速公路提速及數(shù)字交通發(fā)展提供技了支撐。

“數(shù)字新基建”駛?cè)肟燔嚨?/p>

數(shù)字交通是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域，新型基礎(chǔ)設(shè)施與新型載運(yùn)工具是數(shù)字交通推動(dòng)改變既有出行方式格局的重要體現(xiàn)。

今年年初，省交通運(yùn)輸廳出臺(tái)《江蘇數(shù)字交通發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃》，擬定了以數(shù)字“創(chuàng)新鏈”為驅(qū)動(dòng)，以“產(chǎn)業(yè)鏈”為抓手，以構(gòu)建涵蓋“基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸服務(wù)、行業(yè)治理”的數(shù)字交通應(yīng)用域?yàn)橹攸c(diǎn)，致力于形成江蘇數(shù)字交通“創(chuàng)新鏈+產(chǎn)業(yè)鏈+應(yīng)用域+數(shù)字安全”發(fā)展體系。同時(shí)，省交通工程建設(shè)局聚焦省級(jí)投資高速公路建設(shè)主業(yè)，以建設(shè)“數(shù)字交建”為目標(biāo)，全面深化提升高速公路局建設(shè)數(shù)字發(fā)展水平，以打造交通新型融合基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn)，不斷優(yōu)化高速公路建設(shè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展環(huán)境。

“基于數(shù)字交通技術(shù)發(fā)展與科技創(chuàng)新，搭建新基建與新型載運(yùn)裝備協(xié)同開(kāi)發(fā)與測(cè)試平臺(tái)，將有效激發(fā)數(shù)字交通發(fā)展新動(dòng)能。”省交通運(yùn)輸廳黨組成員、省交建局局長(zhǎng)蔣振雄說(shuō)，江蘇正以建設(shè)交通強(qiáng)省和交通運(yùn)輸現(xiàn)代化示范區(qū)為重要任務(wù)，持續(xù)探索研究新型基礎(chǔ)設(shè)施與新型載運(yùn)裝備協(xié)同發(fā)展，加強(qiáng)數(shù)字交通與汽車、信息通信、能源等產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，構(gòu)建滿足人民快速、安全、便捷出行的新模式。

時(shí)速200公里級(jí)高速公路測(cè)試車輛

此次由省交通運(yùn)輸廳開(kāi)展的“高速公路新基建與新型載運(yùn)裝備協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”，是江蘇邁向數(shù)字驅(qū)動(dòng)交通發(fā)展的重要一步。新型基礎(chǔ)設(shè)施與新型載運(yùn)裝備科研試驗(yàn)段坐落于高宣高速公路江蘇段，全長(zhǎng)7.9公里。項(xiàng)目以時(shí)速200公里級(jí)高速公路線形指標(biāo)、新型磁浮載運(yùn)交通工具、車路耦合系統(tǒng)、混行交通組織與協(xié)同控制技術(shù)等方面為主要內(nèi)容，針對(duì)時(shí)速200公里級(jí)實(shí)車測(cè)試，利用數(shù)字化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)速200公里場(chǎng)景下高速公路的精準(zhǔn)感知、精準(zhǔn)管控與精準(zhǔn)服務(wù)。規(guī)范對(duì)應(yīng)速度條件下的高速公路平、縱、橫段面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)了超高速行駛條件下的新型安全防護(hù)措施。

“這項(xiàng)研究為新時(shí)期高速公路技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)場(chǎng)景的同時(shí)，為我國(guó)既有高速公路提速提供技術(shù)支撐，為多車道高速公路分車道、分線速設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)支撐，對(duì)于當(dāng)前交通運(yùn)輸行業(yè)技術(shù)發(fā)展及進(jìn)步革新具有重要意義。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、交通運(yùn)輸部原總工程師周海濤表示，在既有常規(guī)高速公路時(shí)速120公里行駛環(huán)境下，基于更加先進(jìn)的數(shù)字交通、新基建技術(shù)，進(jìn)一步挖掘高速公路通行效率的存量潛能，以滿足時(shí)速140-200公里的個(gè)性化通行需求，需要優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)與載運(yùn)裝備側(cè)的數(shù)字化資源要素組織配置，以最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化人-車-路-環(huán)境在人民群眾駕駛出行多層次多場(chǎng)景下的新平衡。

“車路協(xié)同”構(gòu)建安全保障

隨著高速公路需求激增，擁堵、事故頻發(fā)成為當(dāng)下影響基礎(chǔ)設(shè)施效能充分發(fā)揮的重要因素。

車路協(xié)同主動(dòng)管控服務(wù)擁有豐富的感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路段、車道的精準(zhǔn)化管控與服務(wù)，規(guī)范并規(guī)劃社會(huì)公眾的駕駛行為，實(shí)現(xiàn)路段時(shí)間與空間上的通行效率的最大化與均衡化，從根本上緩解高速公路大通道的擁堵?tīng)顩r，提升高速路網(wǎng)通行能力和服務(wù)水平。

車路協(xié)同主動(dòng)管控技術(shù)發(fā)布設(shè)施

通過(guò)車路協(xié)同主動(dòng)管控利用數(shù)字化手段來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)速200公里、常規(guī)時(shí)速120公里等多場(chǎng)景下高速公路的精準(zhǔn)感知、精準(zhǔn)管控與精準(zhǔn)服務(wù)——本次高宣高速試驗(yàn)路段，研發(fā)并搭載了一整套高速公路精細(xì)化車道級(jí)主動(dòng)管控體系，借助云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建以智能化大數(shù)據(jù)采集、分析與控制為核心的高速公路協(xié)同管控體系，使得高速公路通行更加穩(wěn)定有序，提升路段通行效率，降低交通事故率。

此次項(xiàng)目針對(duì)時(shí)速200公里級(jí)實(shí)車進(jìn)行測(cè)試，路段涵蓋時(shí)速140、160、200公里等多級(jí)限速路段。測(cè)試車輛8臺(tái)，其中新能源車輛5臺(tái)、常規(guī)能源車輛3臺(tái);從社會(huì)渠道招募不同年齡段及性別駕駛員8名。此外，規(guī)范出對(duì)應(yīng)速度條件下的高速公路平、縱、橫段面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，研發(fā)了超高速行駛條件下的新型安全防護(hù)措施，為實(shí)現(xiàn)時(shí)速200公里級(jí)高速公路的安全、高效運(yùn)行提供重要保障。

車路協(xié)同主動(dòng)管控技術(shù)路側(cè)單元

中路交科科技股份有限公司董事長(zhǎng)張志祥介紹，首先，實(shí)現(xiàn)對(duì)于時(shí)速200公里級(jí)高速公路測(cè)試場(chǎng)景的交通運(yùn)行狀況控制。通過(guò)優(yōu)化的控制模型算法輸出控制信息，并依托外場(chǎng)信息發(fā)布設(shè)施及車載通信單元，實(shí)時(shí)對(duì)駕駛?cè)藛T進(jìn)行精準(zhǔn)化的車道位置與速度引導(dǎo)，極大減少在復(fù)雜通行環(huán)境下的事故與事件發(fā)生概率。其次，對(duì)于普通時(shí)速120公里場(chǎng)景下大流量交通流的時(shí)間與空間通行效率實(shí)現(xiàn)最大化與均衡化。針對(duì)節(jié)假日等大流量場(chǎng)景，精準(zhǔn)識(shí)別路段交通運(yùn)行狀況，能更精準(zhǔn)預(yù)測(cè)交通影響及發(fā)展態(tài)勢(shì)。同時(shí)，基于可變限速、動(dòng)態(tài)應(yīng)急車道等主動(dòng)管控手段，實(shí)現(xiàn)節(jié)假日大流量交通狀況下的有序通行，最大限度提升路段交通通行效率，并能實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)級(jí)的大流量協(xié)同管控。

“磁浮載運(yùn)汽車”初見(jiàn)雛形

磁浮汽車興起于日本、美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家，但尚處于基本概念階段。作為新型載運(yùn)裝備，磁浮汽車創(chuàng)新技術(shù)體系被認(rèn)為能夠豐富出行方式選擇的多樣性，進(jìn)一步支撐汽車產(chǎn)業(yè)格局的發(fā)展。

為豐富時(shí)速200公里級(jí)高速公路建造技術(shù)路徑，滿足“協(xié)同新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”的重要需求，此次試驗(yàn)項(xiàng)目提出直線型磁浮載運(yùn)汽車及旋轉(zhuǎn)磁浮汽車技術(shù)，并研發(fā)懸浮、驅(qū)動(dòng)及導(dǎo)向一體化控制系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)車改造及測(cè)試實(shí)驗(yàn)。此舉將為我國(guó)磁浮汽車的研發(fā)提供重要支撐。

項(xiàng)目分項(xiàng)負(fù)責(zé)人、西南交通大學(xué)研究員鄧自剛教授介紹，直線型磁浮汽車是在傳統(tǒng)汽車的原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級(jí)，加裝懸浮導(dǎo)向用永磁體陣列，相應(yīng)地在地面鋪設(shè)良導(dǎo)體軌道。車載永磁體陣列與地面導(dǎo)體板軌道形成車路耦合系統(tǒng)，進(jìn)而建立磁-力耦合關(guān)系。經(jīng)過(guò)三年多的理論、仿真和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累，在完成1：1原型車的改造、加裝及軌道鋪設(shè)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展線路試驗(yàn)研究，終于在國(guó)內(nèi)首次成功實(shí)現(xiàn)懸浮重量2.8噸、懸浮間隙35毫米的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

旋轉(zhuǎn)型磁浮汽車技術(shù)是在直線型磁浮汽車的基礎(chǔ)上升級(jí)創(chuàng)新，將原有直線型的磁阻力“變廢為寶”轉(zhuǎn)化為了驅(qū)動(dòng)力，磁阻力驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)汽車依靠摩擦力加速的原理類似，這一巧妙轉(zhuǎn)化使得磁浮汽車懸浮驅(qū)動(dòng)一體化。截至目前，已完成1：50比例原型樣車的設(shè)計(jì)研發(fā)并搭配控制和測(cè)試系統(tǒng)，正從實(shí)驗(yàn)室走向線路測(cè)試。

“下一步將聚焦于1：1的實(shí)車研發(fā)，助力實(shí)現(xiàn)第一輛磁浮汽車‘浮起來(lái)，跑起來(lái)’的美好愿景。”鄧自剛說(shuō)，“本次依托試驗(yàn)段同步實(shí)施滿足兩個(gè)階段磁懸浮汽車行駛測(cè)試的專用車道，為后續(xù)載運(yùn)工具技術(shù)進(jìn)步提供了高速公路場(chǎng)景下的長(zhǎng)期測(cè)試環(huán)境。”