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【导语】随着汽车技术的迅猛进步，道路基础设施正经历着前所未有的变革。英国已领先建成644千米的智慧高速公路系统，利用先进传感器实现智能管理。智慧道路不仅调节限速、分配车道，更在能源利用、信息交互方面展现突破，如压电道路充电、模块化智慧系统、自发光路面及智能防冻技术。这些创新技术正逐步将传统道路转(zhuǎn)变(biàn)为(wèi)集安(ān)全、节(jié)能(néng)、智(zhì)能(néng)于(yú)一(yī)体(tǐ)的(de)新(xīn)型(xíng)基(jī)础(chǔ)设(shè)施(shī)，预(yù)示(shì)着(zhe)未(wèi)来(lái)交(jiāo)通(tōng)的(de)无(wú)限(xiàn)可(kě)能(néng)。本(běn)文将(jiāng)深(shēn)入(rù)探(tàn)索(suǒ)这(zhè)些(xiē)前(qián)沿(yán)科(kē)技(jì)及(jí)其(qí)对(duì)社(shè)会(huì)的(de)影(yǐng)响(xiǎng)。

随(suí)着(zhe)汽(qì)车(chē)技(jì)术(shù)的(de)快(kuài)速(sù)发(fā)展(zhǎn)，道(dào)路基(jī)础(chǔ)设(shè)施(shī)也(yě)在(zài)同(tóng)步(bù)升(shēng)级(jí)。英(yīng)国(guó)已建成总长约644千米的智慧高速公路系统，主要应用于M1等交通繁忙路段。这种道路通过两种核心传感器：埋设在路面下的铜质感应线圈和安装在道路两侧的侧射式传感器，实现智能管理。

铜制感应线圈每隔数百米布设一组，当金属物体（如车辆）经过时会产生感应电流，侧射式传感器则通过双向投射的探测光束监测通行车辆的速度、数量和间距。

为了舒缓交通拥堵，智慧道路可通过路标显示、路况引导和车道合理分配等缓解交通压力。

英国自2014年大规模应用智慧道路技术以来，在缓解交通拥堵方面取得成效的同时，也暴露出新的安全隐患。例如：系统在车流高峰时引导车辆使用路肩通行，导致与占用路肩的故障车辆的碰撞事故显著增加。针对这一问题，英国交通运输部门正考虑全面取消路肩通行方案，以提升道路安全性。

智慧道路的发展远不止于调节限速和车道管理。全球范围内，智慧化正在多个方向实现突破性进展：

道路可以充电

在能源利用领域，压电道路技术展现出巨大潜力。通过在沥青中嵌入压电晶体，可将车辆通行产生的振动转化为电能。英国兰开斯特大学获得450万英镑资助，正致力于解决能源转换效率和储能等关键技术难题。虽然这项技术尚未大规模应用，但其作为新型可再生能源的前景值得期待。

美国"整合道路"公司开发的模块化智慧道路系统代表了另一重要发展方(fāng)向(xiàng)。这(zhè)种(zhǒng)预(yù)制(zhì)式(shì)道(dào)路通(tōng)过(guò)内(nèi)置(zhì)光(guāng)纤(xiān)网(wǎng)络(luò)和(hé)压(yā)力(lì)传(chuán)感(gǎn)器(qì)，能(néng)够(gòu)实(shí)时(shí)监(jiān)测(cè)交(jiāo)通(tōng)状(zhuàng)况(kuàng)，为(wèi)驾(jià)驶(shǐ)者(zhě)提(tí)供(gōng)天(tiān)气(qì)、事(shì)故(gù)等(děng)即(jí)时(shí)信(xìn)息(xi)。该(gāi)公(gōng)司(sī)已(yǐ)在(zài)堪(kān)萨(sà)斯(sī)州(zhōu)建(jiàn)成(chéng)0.8千(qiān)米(mǐ)的(de)试(shì)验(yàn)路段(duàn)，验证了技术的可行性。下一阶段将重点研发道路为电动汽车无线充电的功能，这或将彻底改变未来交通能源供给模式。

这些创新技术表明，智慧道路正在从单纯的交通管理工具，向集能源生产、信息交互、电力传输于一体的综合基础设施转变。随着5G通信、物联网等技术的融合发展，未来道路将实现更智能、更安全的交通服务。

透过感知车重、通行频率等，得到车速和交通量

会发光的道路

荷兰设计师达安·罗斯加德在2014年提出的"发光线"概念，为道路照明带来了革命性改变。他在阿姆斯特丹西南侧一段4.5千米的道路边线涂刷特殊磷光涂料，这种涂料白天吸收阳光能量，夜晚可持续发光8小时。美国犹他州交通运输部的研究人员正在改进这项技术，提升涂料的耐候性和延长发光时间。

罗斯加德工作室（Studio Roosegaarde）发明的“发光线”

继罗斯加德后，又有很多研究人员致力于发光道路的性能研究。例如美国犹他州交通运输部的研究员正设法提升发光涂料的耐候度，并拉长发光时间。

沥青也能防冻

在道路防冻技术方面，以色列SAN Hitech公司开发的"消雪计划"取得了突破性进展。该技术通过在沥青路面铺设发热合金带，配合温度传感器监测系统，能在检测到路面结冰时15分钟内启动加热功能。测试表明，这套系统即使在-50℃的极端环境下也能有效融雪除冰。

测试证明，路面下的发热合金得以融雪、清理路面冰雪

这些创新技术正在改变传统道路的功能边界。从自发光路面到智能温控系统，现代道路已从单纯的通行载体转变为集安全、节能、智能于一体的新型基础设施。随着材料科学和物联网技术的进步，未来道路将实现更多突破性的功能创新。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：王航 北京市市政工程设计研究总(zǒng)院(yuàn)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī) 道(dào)交(jiāo)一(yī)院(yuàn)副(fù)总(zǒng)工(gōng)