【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变为集安全、节能、智能于一体的新型基础设施，预示着未来交通的无限可能。本文将深入探索这些前沿科技及其对社会的影响。
随着汽车技术的快速发展，道路基础设施也在同步升级。英国已建成总长约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(shù)量(liàng)和(hé)间(jiān)距(jù)。
为(wèi)了(le)舒(shū)缓(huǎn)交(jiāo)通(tōng)拥(yōng)堵(dǔ)，智(zhì)慧(huì)道(dào)路可(kě)通(tōng)过(guò)路标(biāo)显(xiǎn)示(shì)、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(dào)管(guǎn)理(lǐ)。全球(qiú)范(fàn)围(wéi)内(nèi)，智(zhì)慧(huì)化(huà)正(zhèng)在(zài)多(duō)个(gè)方(fāng)向(xiàng)实(shí)现(xiàn)突(tū)破(pò)性(xìng)进(jìn)展(zhǎn)：
道(dào)路可(kě)以(yǐ)充(chōng)电(diàn)
在(zài)能(néng)源(yuán)利(lì)用(yòng)领(lǐng)域，压(yā)电(diàn)道(dào)路技(jì)术(shù)展(zhǎn)现(xiàn)出(chū)巨(jù)大(dà)潜(qián)力(lì)。通(tōng)过(guò)在(zài)沥(lì)青(qīng)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向。这种预制式道路通过内置光纤网络和压力传感器，能够实时监测交通状况，为驾驶者提供天气、事故等即时信息。该公司已在堪萨斯州建成0.8千米的试验路段，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(néng)源(yuán)生(shēng)产(chǎn)、信(xìn)息(xi)交(jiāo)互(hù)、电(diàn)力(lì)传(chuán)输(shū)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(míng)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(néng)。测(cè)试(shì)表(biǎo)明(míng)，这(zhè)套(tào)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院有限公司 道交一院副总工
