高速公路作为国家交通命脉,其运行安全至关重要。当前,高速公路网交通运行安全预警技术已发展为一个深度融合感知、分析、预警与管控的智能化闭环体系,其核心目标是从“事后处置”向“事前预判”和“事中快速响应”转变。这一体系建立在坚实的“车-路-云”一体化架构基础之上,遵循相关技术标准(如中国智能交通协会发布的《智慧高速公路交通运行安全风险预警预报系统总体技术要求》),通过风险监测、预警预报、信息发布和管理平台等核心子系统协同工作。
在技术层面,多源数据融合与智能分析构成了预警系统的基石。通过整合收费数据、监控视频、气象信息、车辆实时运行状态等多种来源的数据,构建起强大的分析能力。例如,利用收费数据不仅可以预测交通量、分析货运结构,还能评估道路轴载累积情况,为养护决策和应急调度提供科学依据。同时,先进的异常事件识别技术,如融合物联网数据的多维感知系统,显著提升了交通事故、车辆故障等突发事件的检测准确率,大幅缩短了响应时间。
基于海量数据的风险预测与主动防控是预警技术的核心突破。人工智能预测模型扮演着关键角色,它们能够分析历史和实时数据流,提前精准预测拥堵路段(例如某些系统可提前30分钟预测,准确率超过95%),并触发疏导预案。在自然灾害防范方面,高精度监测技术(如部署北斗监测点对桥梁位移、边坡滑移进行毫米级实时监测)实现了灾害的早期预警,预警时间比传统人工巡查方式显著提前数小时,为人员疏散和抢险争取了宝贵时间。
智能感知与应急联动技术则确保了预警信息能够迅速转化为具体的防控行动。全息感知技术,例如结合毫米波雷达和声光预警装置,能够实时探测车辆速度与间距,在风险临界点自动触发灯光警示、显示屏提示和声音警报等三维联控措施,有效预防追尾事故。在隧道等特殊场景,通过部署水压、烟雾、温湿度等多类传感器构建的智慧防灾系统,能够快速识别火灾、危化品泄漏等险情,并实现设备故障的秒级定位,极大提升了应急处置效率。
这些技术在实际应用中取得了显著成效。广西的“路网先知+e指挥平台”利用AI预测拥堵,联动无人机巡航精准喊话和路警企多方协同,大幅提升了事件处置效率并有效缓解了拥堵。湖南高速利用北斗高精度监测构建的边坡灾害防控系统,实现了灾害风险的闭环预警推送,预警时间大幅提前且保持零误报。在隧道安全管理方面,智能监测系统将火灾等紧急事件的应急处置响应时间压缩至五分钟以内。针对长上坡路段易发追尾的难题,毫米波雷达动态诱导与声光警示系统的应用,使得事故率显著下降。
然而,该领域仍面临一些挑战。数据壁垒的存在影响了跨部门(如气象、交管、路政)数据的深度融合与协同效率。极端恶劣天气条件下,部分感知设备的可靠性也需进一步提升。展望未来,技术发展将聚焦于深化数字孪生应用,构建可进行预案推演和决策优化的虚实交互路网仿真平台;扩展车路协同(V2X)能力,将风险信息实时推送到车载终端,赋能单车主动避险;并推动低碳化运维,例如采用太阳能供电的监测设备,降低野外部署成本和环境影响。
总而言之,高速公路网交通运行安全预警技术正朝着智能化、精准化、主动化方向快速发展。其成功依赖于以多源数据融合为基础、以人工智能预测为核心、以高效联动管控为手段的综合技术体系。未来,通过持续打破数据孤岛、强化跨域协同,并深度融合数字孪生、车路云一体化等前沿技术,将最终实现“全路段精准感知、全风险提前预警、全链条高效处置”的智慧化安全管控新格局。