近年来，随着我国私人汽车保有量的稳定增长，现有道路交通无法满足日益增长的出行需求，交通拥堵情况的出现愈发频繁。除开城市交通，高速公路的拥堵情况也逐渐增多，越来越多的驾驶人员对高速公路信息化、智慧化建设提出了更多的服务需求。
从现状来看，一方面高速公路现有交通基础设施无法满足快速增长的交通出行需求，无法提供完善的出行信息服务；另一方面受到建设资金、土地资源以及环境保护等因素的约束，以及对旧有设施道路维护的考虑，通过新建道路解决问题的途径被封锁。在此背景下，高速公路管理者关注的重点由解决“建设难”转向解决“管理难”，如何通过利用更加科学合理的交通管理手段，发挥出现有交通基础设施和新型设备的全部性能和效益，实现对高速公路的整体感知和管控，成为当前高速公路发展建设需首要处理的难题。
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在《交通强国建设纲要》《关于加强推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》《数字交通发展规划纲要》等政策以及新基建建设的引导和推动下，智慧公路建设中涌现出了一大批以5G、AI、大数据、车路协同、智能网联等技术为主要依据的新一代交通基础设施和应用管理系统平台（智慧大脑），试图构建起涵盖高速公路建设、养护、管理、服务在内的全业务智慧公路系统。
随着新型交通基础设施与多种平台系统的落地应用，以及高速公路一张网的建设发展，高速公路主动管控系统逐渐脱颖而出，成为交通管理部门处理高速公路多种问题的主要手段之一。高速公路主动管控，或称主动式高速公路管理，是由动态的管理机制、特殊设计的基础设施和技术组成的道路管理解决方案。高速公路主动管控解决方案的技术路线，是通过利用多种感知检测手段，对道路交通通行状况进行实时监测，再通过系统根据监测得来的车辆通行数据，判断是否出现交通拥堵或事故，并结合事故前方路面监测数据，计算出最佳安全车速，同时采取适当的限速措施，提前告知过往路段驾驶人实时状况，减少并避免一次或二次事故的发生，以及由于事故导致的道路封闭，从而实现对交通运输通行情况的主动管控。当前高速公路主动管控系统所采取的主要管理措施，包括速度协调控制（调整行驶速度，减少二次事故发生）、匝道控制（间隔汇入主线，缓解拥堵）、排队预警（提前预警，减缓二次事故发生）、临时信息板和路径引导（提供其他更优的通行线路）、车道管理、临时路肩使用、货车限制、可变车速限制、道路收费等等。高速公路主动管控系统建设受到高速公路管理部门欢迎的另一个原因，是因为随着当前土地资源逐渐紧缺，导致高速公路新建、扩建成本增加，使得成本相对较低的，借助技术设备和规划设计的主动管控系统更容易落地实行。高速公路主动管控，起源于感知设备布控完善，智能交通系统发展较早的欧美国家，如德国、英国等。
德国从整体规划高速公路路网，通过装设大量检测线圈、浮动车、摄像机以及其他的检测设备，构架高速公路整体路网管控系统，收集高速公路车辆通行数据，并交由交通管理中心处理，为驾驶人提供道路运行的实时信息，给出具体的行驶建议，从而达到主动管控的效果。德国的主动交通管理措施主要采取了以下手段：速度均匀化、排队预警、临时路肩的使用、汇入控制、施工地点管理、货车限制、匝道控制、动态路径选择和交通信息服务等。英国同样为完成高速公路智能化指挥调度、运营管理功能，提升道路通行效率，在高速公路沿线布设了大量的智能化信息采集及发布设备，如车辆检测器、摄像机、报警电话等。采用的主要管理手段有：应急车道使用、安全停车区、紧急电话、车辆拥堵预警、匝道控制、视频监控、线圈检测、可变限速标志、可变信息标志等等。英国最早在2004年就在其M24高速公路路段3A立交至伯明翰西南的7号立交之间进行了高速公路主动管控的相关测试工作，通过布设如门架、可变情报板、车辆检测器等外场监控设备和安全设施配置，将原有应急车道变成可通行正常车道，提升了现有路段特别是高峰期的通行能力。国内高速公路主动管控的建设，同样基于近年来众多新型交通基础设施的建设，尤其是感知设备在高速公路路侧的快速发展和应用。例如江苏泰州交警打造了泰州高速公路主动管理平台，实现路网流量实时预测、管控策略一体化配置、道路事件精准画像、通行数据全量分析、重点车辆智能监管五大功能。在此基础之上，泰州交警在路网收费站、枢纽、匝道出入口、主线汇流口等交通节点，预设以路径指导、车道管控、出入口管控、速度管控等方式为主的主动管控措施。在大型节假日期间，泰州交警通过路侧设备收集的相关信息，从而利用主动管控平台进行数据分析，并根据泰州高速路网近年来的流量变化趋势和路网结构改变情况，结合分析节假日前后并得出预测结果，对高速公路易发生或将发生拥堵的点段和时段进行提前预判。沪杭甬高速作为近年来备受关注的智慧高速试点项目之一，同样对高速公路主动管控方案进行探索，提出了基于可变情报板建设的主动管控应用方案。在探索应用的过程中，根据沪杭甬高速公路沿线情报板不同尺寸及不同发布形式，对高速公路行进车辆的平均车速、加速变道、车道偏移量变化进行统计分析，得出情报板发布内容对驾驶人员安全驾驶的影响程度。具体结论如下：短板（图片）优于短板（文字），短板（文字）优于长板（图片）和长板（文字），于是短板（图片\文字）衍变成车道级的管控，对于道路的行驶更加有指向性，把可变情报板的静态图逐步开发改造成动态图，根据前端感知设备对范围内交通流的检测分析，实时发布提示（预警）信息到相应的可变信息板，逐步减少人员干预、减轻发布工作量，实现自动管控的目的。[3]河北省在荣乌高速新线的建设中，探索建立了车道化主动管控系统，通过利用外场感知设备采集交通运行数据和气象信息，实施评估道路交通运行态势，实现交通拥堵预警、突发事故提醒等，对车道和车速进行管控，防止事故或二次事故的发生。荣乌高速新线主动控制策略还主要包括可变限速控制策略、动态车道管控策略、匝道流量策略和实时信息发布策略等。
随着我国新基建、数字交通等政策的稳步推进，已经有越来越多的新型感知技术和设备落地高速公路路网，成为构建管理大脑和平台的桥头堡。正是基于此，当前感知设备，尤其是新兴的毫米波雷达、激光雷达、雷视融合一体机等感知产品的研发进度，从一定程度上决定了高速公路主动管控系统构建的准确性。但当前毫米波雷达、激光雷达、雷视融合一体机等感知产品在路侧应用的标准规范尚未明确，产品评判维护问题也暂未得到解决，成为未来建设发展的攻关点。与此同时，管理部门的顶层规划设计也要及时跟进，不能只单独依靠设备，还要在系统构建的整个流程中做好规划设计，具体到各个应用场景，充分运用相关数据信息，从而确保系统的整体性和实用性。高速公路主动管控系统的发展，是当前高速公路信息化、智慧化发展建设的一次阶段性集成应用，也是一次建设成果的落地实践。随着主动管控的建设理念逐步深入高速公路建设，高速公路管理已经开始由最初的被动应对转向主动出击，并在多地的实际建设中取得了良好反馈。但仍需注意的是，随着智能网联汽车以及自动驾驶技术的快速发展，高速公路主动管控建设的及时性和精准性将愈发重要，未来的发展仍需努力。
九卿 | 作者
