智能高速公路是一種利用技術來改善交通流量和減少擁堵(RAC)的高速公路。其目的主要是通過使用可變速度限制和車道控制，以及經常使用硬路肩作為附加車道來實現交通順暢并調節擁堵。
然而，這些高速公路非常不受駕駛員的歡迎，并與許多悲慘事故有關。其不但不易于使用，而且有時令人困惑、緊張，甚至完全是誤導性的，且還有布滿道路的超速攝像頭。
誤導，或完全缺乏信息，是司機一大煩惱。許多人表示曾多次親眼目睹頭頂上突然閃現的限速標志，隨后是一段空曠的道路，沒有進一步的速度限制，也沒有任何危險。駕駛員突然踩剎車，導致其他駕駛員措手不及，造成一些可怕的時刻。最糟糕的是系統運營商沒有任何解釋。
另一種時常會看到的情況是，顯示屏上寫著“道路上有碎片”或“道路上有工作人員”，有速度/車道限制，但在任何地方都看不到工作人員或碎片。這對于這個信息豐富的時代而言，還不足夠好。
智能高速公路面臨的最大挑戰是，其遠未充分發揮潛力，可能受到愿景、技術和財務的阻礙。這是一個偉大概念執行不力的典型例子。現在已經到了智能高速公路的整個概念被拋到一邊的地步。
重新思考智能高速公路
智能高速公路能否發揮其潛力？其為何總是注定要失敗？如果讓其“更智能”呢？讓我們考慮一下“智能”高速公路到底應該是什么樣子。
智能高速公路是真正動態的，并且“了解”其每一段路段所發生的情況。其為用戶提供有關前方和周圍發生的情況的實時信息，清楚地警告即將發生的危險，并根據可靠的實時數據動態管理速度限制和車道限制。
至少，該系統應實時結合來自衛星、道路傳感器(雷達、激光、熱、運動等)、攝像頭、道路工程活動、緊急服務、天氣和路邊服務的數據源，并通過人工智能運行算法并向操作控制(OC)提供相關輸入。OC使用實時洞察和人工智能輔助數據模式解釋來動態管理流量。此外，其最初主要使用現有的基礎設施，提前將信息傳遞給駕駛員。
這只是現今的基本功能，增強了實時分析功能，可以極大地提高道路信息的質量，以及OC和高速公路用戶的決策質量。在這個基礎階段，控制中心將能夠使用人工智能來解釋實時數據，并提前更新車輛的實時交通狀況，從而大大提高衛星導航和駕駛員眼睛所獲得的信息的質量。
例如，如果前方十英里處即將發生局部惡劣天氣事件，人工智能可以在危險出現之前向駕駛員發出警告。OC可以在通知駕駛員的同時動態地引入速度限制、車道關閉或改道。這種方法可以實現所謂的動態決策，高速公路控制中心和道路使用者能夠根據信息實時采取行動。
實時是智能高速公路的關鍵
在操作環境中動態決策的好處是相當大的。試想一下，通過更準確地預測危險和擁堵，為駕駛員提供有關原因、持續時間，以及改道是否是一種更好的選擇，可以節省多少時間和金錢。通過使用實時交通信息，現在可以更精確地控制速度限制。
高速公路智能化的下一步將使道路和車輛自動、實時“對話”。想想看，有了“智能”高速公路，有了“智能”汽車，但它們只是通過輪胎和駕駛員相互連接。兩者之間不存在自動的信息交換，也不存在車對車之間的信息交換。駕駛員只能看到其附近的情況，再加上衛星導航/收音機偶爾更新的交通信息，通常是在已經陷入堵塞之后。OC只能通過攝像頭和偶爾的傳感器來評估交通狀況，根本不會發生車輛與車輛或車輛與基礎設施之間的數據交換。
汽車行業正朝著更智能的方向發展，以彌補基礎設施的不足，如半自動駕駛、駕駛員輔助、警覺性監控、衛星導航、無線軟件更新、組件監控、辦公功能等，并將它們包裝成復雜的技術。
盡管現代汽車非常智能，但距離無人駕駛還有一段距離。全自動駕駛要復雜得多，需要一系列*的車載傳感器、無線數據源和強大的計算能力來做出即時決策。如果繼續沿著當前的技術發展道路前進，汽車將需要變得更加“智能”，才能安全地在公共道路上行駛。
將流數據與實時數據相結合
但是，如果高速公路通過智能化基礎設施來“滿足”汽車工業的要求會怎么樣呢？車輛可以很容易地將遙測數據實時傳輸到道路接收器上。其不必是全部數據，只需車輛類型、速度和行駛方向的核心(匿名)參數即可。由于流數據是本地化的，發射器和接收器可以低功耗，從而使其安裝和操作具有成本效益。
然后，這些流數據將與附近其他道路使用者的數據實時結合，并與上述外部來源相結合，以確定車輛在道路上的確切位置以及與其他車輛的關系。即使不能立即實現完全的自動駕駛，也可以通過減少每輛車必須執行的車載傳感器和計算的數量來加速實現。
為了處理這種級別的數據交換，需要升級OC，以使其能夠以自動化方式處理動態信息。將有多個衛星和自動化運營中心專注于高速公路的某些路段，以保持其成本效益。中央OC將在全系統級別上協調通信。
有了如此高的內置自動化水平，可以進一步深化這一概念。如果與目的地源的數據交換，交通管理系統可以自動確定哪些駕駛員適合改道以及原因，從而減少擁堵區域的車輛數量。根據動態共享的衛星導航路線、實時交通的嚴重程度，甚至付費的“高峰時間”通行令牌，允許車輛在高峰時段通行，可以更精確地控制高速公路擁堵。如果系統實時了解道路狀況，可以針對該地區的所有交通動態做出優化決策，并讓駕駛員了解最新信息。在無人駕駛汽車中，系統可以發出自動轉向命令來引導其離開。這些*的交通管制措施將緩解交通擁堵和當地污染。
智能高速公路投入使用
現在，高速公路正在變得更加智能，甚至可以添加更多功能。由于OC實時處理交通和相關信息，并了解其控制區域內所有車輛的實時位置，因此，可以通過對實時數據應用預測分析來開始減少事故數量。該系統可以識別不穩定和危險的駕駛模式，并向肇事者和附近的其他用戶發出警報。熱傳感器和運動傳感器可以識別動物(人)入侵，并向該地區的所有道路使用者發送警報。
當發生故障、事故或其他危險時，系統會立即向附近的所有駕駛員發出警報，并根據需要自動調度緊急服務和救援卡車。控制中心可以通過提前通知道路上的特定車輛來清理緊急車道，以便服務人員可以更快地到達那里。
智能高速公路有多有用？下面更進一步探討這個概念。由于信息是實時的，該系統可以幫助執法部門更快、更準確、更安全地追蹤被盜車輛。其可以利用人工智能來分析卡車的軸載荷和車輛在行駛過程中的行為，從而確定卡車的載荷是否超過了允許的限制。其還會檢查車輛是否缺乏MoT和保險，駕駛員是否使用手機，甚至亂扔垃圾——這是馬路上的一大禍害！
路面可以被密切監控和更快地修復，將道路工程的中斷降到最低。高速公路收費可以根據確切的行駛距離來實施，甚至可能取代如今支付的一些關稅。且隨著時間的推移，可以添加更多功能，包括創收服務。未來，這項技術還可以擴展以覆蓋A級公路和市中心。
在過去的半個世紀里，智能高速公路基礎設施幾乎沒有發展。雖說有了控制中心、更好的攝像頭和車牌識別系統，但總體而言，其在很長一段時間內與過去一樣——反應緩慢、運行成本昂貴，對道路使用者而言價值不高。且令人費解的是，在過去的幾十年里，我們在讓高速公路和道路真正智能化方面做得很少。
從基礎設施的角度來看，智能高速公路應該是政府議程的首要任務，特別是考慮到老化狀況的鐵路網絡。只要有在陸地上行駛的公路車輛，就會使用高速公路。隨著汽車、卡車、公共汽車等變得越來越復雜，道路也必須如此。
人們總是認為，建設和升級高速公路基礎設施耗資巨大。如果這是作為大爆炸項目來完成，涵蓋升級的每一個小方面。那么，我們應該重用大量現有的點系統，并用最新的傳感器、通信、云和人工智能分析技術來增強它們，所有這些技術都以*的實時數據集成解決方案為基礎。
一旦完成初始設置并進行測試，就可以增強系統，并逐步淘汰傳統技術。整體架構需要正確設計，但實施應該建立在模塊化、敏捷的基礎上。
實時數據挑戰
從實時數據集成的角度來看，必須構建動態、低延遲、統一的數據功能，這些功能可以跨解決方案空間工作，并提供實時動態決策。要實現這一點，數據需要從一開始就是生產級的，并且可以互操作。由于數據是實時流動的，因此需要能夠信任其從源到目的地的流程。決策是實時做出的——數據的質量和可靠性毋庸置疑。
這意味著必須對流數據實時應用多個質量保證流程，例如記錄級別的數據沿襲、錯誤檢查、模式漂移管理以及延遲到達數據的自動處理。集成必須能夠解決傳輸間隙、延遲到達的數據和動態數據漂移的問題。最重要的是，還需要從其他數據源(流和批處理)執行復雜的轉換和數據擴充。
在這類型項目中，將有成千上萬的數據管道，連接各種點系統、傳感器、車輛數據、數據湖、數據倉庫和應用。所有都必須符合生產級標準。
如今，我們擁有了強大的數據框架，可以實時創建和管理高效的數據流。復雜的實時數據集成現已成為現實，并且可以以經濟高效的方式交付。這是智能高速公路升級項目的一大勝利。硬件將不斷發展，新的應用將被開發，新的數字功能將脫穎而出，而精心設計的數據集成解決方案也將在未來幾年無縫適應這些進步。
智能高速公路提供了一個完美的環境，匯集了一系列創新的想法及企業，創造出真正特別的東西。該計劃將提供多年的技術就業機會，并使科技行業發展得更快。一旦成功部署了智能高速公路，就可以向其他國家出口技術和專業知識。這于國家而言也是一個巨大的勝利。現所需要的只是去做這件事的意愿！
