【導語】隨著汽車技術的迅猛進步，道路基礎設施正經曆著前所未有的變革。英國已領先建成644千米的智慧高速公路係統，利用先進傳感器實現智能管理。智慧道路不僅調節限速、分配車道，更在能源利用、信息交互方麵展現突破，如壓電道路充電、模塊化智慧係統、自發光路麵及智能防凍技術。這些創新技術正逐步將傳統道路轉變為集安全、節能、智能於一體的新型基礎設施，預示著未來交通的無限可能。本文將深入探索這些前沿科技及其對社會的影響。

隨著汽車技術的快速發展，道路基礎設施也在同步升級。英國已建成總長約644千米的智慧高速公路係統，主要應用於M1等交通繁忙路段。這種道路通過兩種核心傳感器：埋設在路麵下的銅質感應線圈和安裝在道路兩側的側射式傳感器，實現智能管理。

銅製感應線圈每隔數百米布設一組，當金屬物體（如車輛）經過時會產生感應電流，側射式傳感器則通過雙向投射的探測光束監測通行車輛的速度、數(shù)量(liàng)和(hé)間(jiān)距(jù)。

為(wèi)了(le)舒(shū)緩(huǎn)交(jiāo)通(tōng)擁(yōng)堵(dǔ)，智(zhì)慧(huì)道(dào)路可(kě)通(tōng)過(guò)路標(biāo)顯(xiǎn)示(shì)、路況引導和車道合理分配等緩解交通壓力。

英國自2014年大規模應用智慧道路技術以來，在緩解交通擁堵方麵取得成效的同時，也暴露出新的安全隱患。例如：係統在車流高峰時引導車輛使用路肩通行，導致與占用路肩的故障車輛的碰撞事故顯著增加。針對這一問題，英國交通運輸部門正考慮全麵取消路肩通行方案，以提升道路安全性。

智慧道路的發展遠不止於調節限速和車道(dào)管(guǎn)理(lǐ)。全球(qiú)範(fàn)圍(wéi)內(nèi)，智(zhì)慧(huì)化(huà)正(zhèng)在(zài)多(duō)個(gè)方(fāng)向(xiàng)實(shí)現(xiàn)突(tū)破(pò)性(xìng)進(jìn)展(zhǎn)：

道(dào)路可(kě)以(yǐ)充(chōng)電(diàn)

在(zài)能(néng)源(yuán)利(lì)用(yòng)領(lǐng)域，壓(yā)電(diàn)道(dào)路技(jì)術(shù)展(zhǎn)現(xiàn)出(chū)巨(jù)大(dà)潛(qián)力(lì)。通(tōng)過(guò)在(zài)瀝(lì)青(qīng)中嵌入壓電晶體，可將車輛通行產生的振動轉化為電能。英國蘭開斯特大學獲得450萬英鎊資助，正致力於解決能源轉換效率和儲能等關鍵技術難題。雖然這項技術尚未大規模應用，但其作為新型可再生能源的前景值得期待。

美國"整合道路"公司開發的模塊化智慧道路係統代表了另一重要發展方向。這種預製式道路通過內置光纖網絡和壓力傳感器，能夠實時監測交通狀況，為駕駛者提供天氣、事故等即時信息。該公司已在堪薩斯州建成0.8千米的試驗路段，驗證了技術的可行性。下一階段將重點研發道路為電動汽車無線充電的功能，這或將徹底改變未來交通能源供給模式。

這些創新技術表明，智慧道路正在從單純的交通管理工具，向集能(néng)源(yuán)生(shēng)產(chǎn)、信(xìn)息(xi)交(jiāo)互(hù)、電(diàn)力(lì)傳(chuán)輸(shū)於一體的綜合基礎設施轉變。隨著5G通信、物聯網等技術的融合發展，未來道路將實現更智能、更安全的交通服務。

透過感知車重、通行頻率等，得到車速和交通量

會發光的道路

荷蘭設計師達安·羅斯加德在2014年提出的"發光線"概念，為道路照明(míng)帶來了革命性改變。他在阿姆斯特丹西南側一段4.5千米的道路邊線塗刷特殊磷光塗料，這種塗料白天吸收陽光能量，夜晚可持續發光8小時。美國猶他州交通運輸部的研究人員正在改進這項技術，提升塗料的耐候性和延長發光時間。

羅斯加德工作室（Studio Roosegaarde）發明的“發光線”

繼羅斯加德後，又有很多研究人員致力於發光道路的性能研究。例如美國猶他州交通運輸部的研究員正設法提升發光塗料的耐候度，並拉長發光時間。

瀝青也能防凍

在道路防凍技術方麵，以色列SAN Hitech公司開發的"消雪計劃"取得了突破性進展。該技術通過在瀝青路麵鋪設發熱合金帶，配合溫度傳感器監測係統，能在檢測到路麵結冰時15分鍾內啟動加熱功能(néng)。測(cè)試(shì)表(biǎo)明(míng)，這(zhè)套(tào)係統即使在-50℃的極端環境下也能有效融雪除冰。

測試證明，路麵下的發熱合金得以融雪、清理路麵冰雪

這些創新技術正在改變傳統道路的功能邊界。從自發光路麵到智能溫控係統，現代道路已從單純的通行載體轉變為集安全、節能、智能於一體的新型基礎設施。隨著材料科學和物聯網技術的進步，未來道路將實現更多突破性的功能創新。

文中圖片均來源於《How it works》雜誌

作者：《how it works》科普團隊

審核：王航 北京市市政工程設計研究總院有限公司 道交一院副總工