當(dāng)前，傳統(tǒng)交通運輸模式逐漸難以滿足人民日益增長的多樣化、個性化和品質(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，我國時速200公里級高速公路技術(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行現(xiàn)場測試，并取得階段性成果，為我國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)濟發(fā)展的重要領(lǐng)域，新型基礎(chǔ)設(shè)施與新型載運工具是數(shù)字交通推動改變既有出行方式格局的重要體現(xiàn)。

今年年初，省交通運輸廳出臺《江蘇數(shù)字交通發(fā)展三年行動計劃》，擬定了以數(shù)字“創(chuàng)新鏈”為驅(qū)動，以“產(chǎn)業(yè)鏈”為抓手，以構(gòu)建涵蓋“基礎(chǔ)設(shè)施、運輸服務(wù)、行業(yè)治理”的數(shù)字交通應(yīng)用域為重點，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，省交通工程建設(shè)局聚焦省級投資高速公路建設(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，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裝備協(xié)同開發(fā)與測試平臺，將有效激發(fā)數(shù)字交通發(fā)展新動能。”省交通運輸廳黨組成員、省交建局局長蔣振雄說，江蘇正以建設(shè)交通強省和交通運輸現(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)施與新型載運裝備協(xié)同發(fā)展，加強數(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。

時速200公里級高速公路測試車輛

此次由省交通運輸廳開展的“高速公路新基建與新型載運裝備協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”，是江蘇邁向數(shù)字驅(qū)動交通發(fā)展的重要一步。新型基礎(chǔ)設(shè)施與新型載運裝備科研試驗段坐落于高宣高速公路江蘇段，全長7.9公里。項目以時速200公里級高速公路線形指標(biāo)、新型磁浮載運交通工具、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，針對時速200公里級實車測試，利用數(shù)字化手段來實現(xiàn)時速200公里場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)范對應(yīng)速度條件下的高速公路平、縱、橫段面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)了超高速行駛條件下的新型安全防護措施。

“這項研究為新時期高速公路技術(shù)發(fā)展提供技術(shù)場景的同時，為我國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)計提供基礎(chǔ)支撐，對于當(dāng)前交通運輸行業(yè)技術(shù)發(fā)展及進步革新具有重要意義。”項目負責(zé)人、交通運輸部原總工程師周海濤表示，在既有常規(guī)高速公路時速120公里行駛環(huán)境下，基于更加先進的數(shù)字交通、新基建技術(shù)，進一步挖掘高速公路通行效率的存量潛能，以滿足時速140-200公里的個性化通行需求，需要優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)與載運裝備側(cè)的數(shù)字化資源要素組織配置，以最終實現(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)同主動管控服務(wù)擁有豐富的感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對路段、車道的精準(zhǔn)化管控與服務(wù)，規(guī)范并規(guī)劃社會公眾的駕駛行為，實現(xiàn)路段時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狀況，提升高速路網(wǎng)通行能力和服務(wù)水平。

車路協(xié)同主動管控技術(shù)發(fā)布設(shè)施

通過車路協(xié)同主動管控利用數(shù)字化手段來實現(xiàn)時速200公里、常規(guī)時速120公里等多場景下高速公路的精準(zhǔn)感知、精準(zhǔn)管控與精準(zhǔn)服務(wù)——本次高宣高速試驗路段，研發(fā)并搭載了一整套高速公路精細化車道級主動管控體系，借助云計算、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。

此次項目針對時速200公里級實車進行測試，路段涵蓋時速140、160、200公里等多級限速路段。測試車輛8臺，其中新能源車輛5臺、常規(guī)能源車輛3臺;從社會渠道招募不同年齡段及性別駕駛員8名。此外，規(guī)范出對應(yīng)速度條件下的高速公路平、縱、橫段面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的同時，研發(fā)了超高速行駛條件下的新型安全防護措施，為實現(xiàn)時速200公里級高速公路的安全、高效運行提供重要保障。

車路協(xié)同主動管控技術(shù)路側(cè)單元

中路交科科技股份有限公司董事長張志祥介紹，首先，實現(xiàn)對于時速200公里級高速公路測試場景的交通運行狀況控制。通過優(yōu)化的控制模型算法輸出控制信息，并依托外場信息發(fā)布設(shè)施及車載通信單元，實時對駕駛?cè)藛T進行精準(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，對于普通時速120公里場景下大流量交通流的時間與空間通行效率實現(xiàn)最大化與均衡化。針對節(jié)假日等大流量場景，精準(zhǔn)識別路段交通運行狀況，能更精準(zhǔn)預(yù)測交通影響及發(fā)展態(tài)勢。同時，基于可變限速、動態(tài)應(yīng)急車道等主動管控手段，實現(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，并能實現(xiàn)路網(wǎng)級的大流量協(xié)同管控。

“磁浮載運汽車”初見雛形

磁浮汽車興起于日本、美國、德國等國家，但尚處于基本概念階段。作為新型載運裝備，磁浮汽車創(chuàng)新技術(shù)體系被認為能夠豐富出行方式選擇的多樣性，進一步支撐汽車產(chǎn)業(yè)格局的發(fā)展。

為豐富時速200公里級高速公路建造技術(shù)路徑，滿足“協(xié)同新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”的重要需求，此次試驗項目提出直線型磁浮載運汽車及旋轉(zhuǎn)磁浮汽車技術(shù)，并研發(fā)懸浮、驅(qū)動及導(dǎo)向一體化控制系統(tǒng)，同時進行實車改造及測試實驗。此舉將為我國磁浮汽車的研發(fā)提供重要支撐。

項目分項負責(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)上進行改造升級，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)，進而建立磁-力耦合關(guān)系。經(jīng)過三年多的理論、仿真和實驗經(jīng)驗的積累，在完成1：1原型車的改造、加裝及軌道鋪設(shè)的基礎(chǔ)上，開展線路試驗研究，終于在國內(nèi)首次成功實現(xiàn)懸浮重量2.8噸、懸浮間隙35毫米的試驗?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)動力，磁阻力驅(qū)動與傳統(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)動一體化。截至目前，已完成1：50比例原型樣車的設(shè)計研發(fā)并搭配控制和測試系統(tǒng)，正從實驗室走向線路測試。

“下一步將聚焦于1：1的實車研發(fā)，助力實現(xiàn)第一輛磁浮汽車‘浮起來，跑起來’的美好愿景。”鄧自剛說，“本次依托試驗段同步實施滿足兩個階段磁懸浮汽車行駛測試的專用車道，為后續(xù)載運工具技術(shù)進步提供了高速公路場景下的長期測試環(huán)境。”