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道路发展的未来是智能的、互联的，并能适应新的出行方式和高效的能耗方式。
智能道路用传感器来收集数据，让城市有关部门和交通机构能了解当前的交通管理需求，以规划长期的交通方案。
智能道路必须具有多用途和灵活性，能适应不断变化的需求，并满足更可持续的建设施工需求。
上路的电动汽车越来越多，通勤者在路途中将需要充电站。
未来将需要采用建筑信息模型（BIM）、数字孪生技术和生成设计来分析数据，找到最佳的前进道路。
面对快速的城市化、人口增长和出行新方式的兴起，法国的道路建设行业正在适应这种形势。随着习惯的改变以及对更智能、更环保交通需求的增长，基础设施行业的各大公司依靠大数据和新兴技术重新思考道路该如何设计。
法国拥有欧洲最大的公路网，总长近 120 万公里。如果现在重建这些道路，需花费 2 万亿欧元（15.6 万亿人民币），与其全国 GDP 差不多。巴黎周边法兰西岛地区一半以上的氮氧化物排放量来自道路交通，幸而道路交通正朝着更环保的方式发展，例如汽车共享、自行车共享、电动自行车和有轨电车等。
使道路适应新的交通方式
法国基础设施行业的许多工作人员正致力利用这些新的交通方式，以促进车载技术和道路技术的发展。
Eiffage Route 公司是城市发展和道路建设行业的大公司，其预测、技术和开发总监 Hervé Dumont 对此愿景十分支持。“现在有种发展趋势，利用共享的且适应性强的空间。”他说。“如今出行方式不断发展、数量倍增，基础设施也需要相应地适应这种发展。”
对于 Eiffage Route 公司的基础设施研究和创新技术总监 François Olard 来说，车辆的现代化是个完美的例子，可说明基础设施为什么需要适应。由于对二氧化碳排放的监管，汽车率先走向了环保。无论是电动还是混合动力的新车，不仅需要停车空间，还需要合适的充电站和道路标志。
“这些新的解决方案要求必须以动态的方式来利用空间，并配备适当的道路标志。”Olard 说。“以为公共汽车和出租车预留的车道为例，想象一下，当公共汽车或出租车经过时，其他汽车必须让出车道，而在其余时间则可自由使用，就像其他车道一样。”
动态的道路标志系统还可以更好地管理通勤交通状况。为此，法国于 2020 年 9 月首创推出拼车车道，位于东南部城镇格勒诺布尔郊区 A48 高速公路中一段特别容易拥堵的 8 公里。
从法国此做法可见，拼车车道有双重好处：既能缓解交通拥堵，又能减少二氧化碳排放。格勒诺布尔这样的拼车车道需要适应这种做法的标志，需配备能检测车内人数的传感器。
智能道路设计必须考虑到未来的使用
在法国西部城市南特的一个易发事故的十字路口，Flowell 项目用发光箭头指示行驶方向，优先安排公交车行驶。Julien Gazeau/Colas 供图。
尽管在新冠危机期间汽车共享和拼车有所减少，但道路交通将会按照气候条件而继续发展。对于 Dumont 来说，适应措施应包括重新考虑为汽车交通指定车道，并“预测需求将如何变化”。他举出一个实实在在的例子：冬天，通勤者可能更喜欢开车而不是骑自行车。他还说，“未来的道路有赖于能实时适应的技术。”
Routes de France 公司总裁兼道路建设领军企业 Colas 公司负责任开发与创新副总经理 Bernard Sala 也认同这一观点。他表示：“经历新冠危机时，如果不采取行动，配备有助于整合环境和数字因素的新工具，那就太遗憾了。道路设计必须考虑到它的用途。”
道路设计还必须适应自行车的使用，自行车在疫情期间变得越来越流行，这种盛况有多种原因。过去几年，骑自行车一直深受重视减碳人士的青睐，政府也对此进行倡议和补贴，以促进骑行在法国各地（包括郊区甚至乡村）更广泛地普及。
今年春天，法国各地如雨后春笋般出现了 960 多公里临时自行车道，而且有些城市已将某些自行车道设为长期的，图卢兹市也计划这样做。然而，只有安装好提供支持的标志和设备（例如共享电动自行车充电站），这些举措才能持续下去。Dumont 说，这些空间必须指定用途，以便得到优先考虑、保护和尊重。
“借助传感器和移动测量解决方案，现在可以更轻松地跟踪自行车的存在和穿越时间，比跟踪行人容易。”Sala 说。他还接着解释，多参数技术是优化交通控制系统的关键之一。
如今，基础设施中的传感器可以评估道路状况。未来，它们将能够与车载传感器和智能手机交流信息，帮助指导驾驶员。还能将数据输入到智能基础设施、街道设施和路面标记中，让它们根据传感器数据进行实时调整，从而改善道路设计流程和整体运营的管理。
人行道上的发光线条增强了交通灯的可见程度，因而发挥了更大作用，提醒开车的司机和骑自行车的人停下来给公共汽车让路。Julien Gazeau/Colas 供图。
对于 Sala 来说，这一步骤对于未来几年开发更灵活、多功能的智能道路非常重要。他以城市自行车道为例，说这些自行车道“有时候空无一人，有时候则充满危险”。他接着表示，“道钉必须在一天中的不同时间可以伸缩或灵活使用，为交通和运输提供便利。”
Flowell 项目于 2020 年 9 月在法国的 BIM d’Or 大赛中荣获 BIM 银奖。Julien Gazeau/Colas 供图。
2020 年 9 月 3 日，法国政府宣布一项复苏计划，将拨款 12 亿欧元（约等于 92.5 亿人民币）用于日常交通，以鼓励基础设施的发展。该基金细分到两个主要用途：将用于自行车交通的资源增加一倍，改善现有公共交通并创建专属路线以扩大这些服务。总计有 5.5 亿欧元（约等于 42 亿人民币）资金专门用于加快目前正在进行的交通基础设施建设。
对于 Dumont 来说，道路现代化的关键在于道路的建设方式以及它们如何很好地融入数字技术和新兴技术。其目的是将环境因素和可持续性融入到建筑施工中，同时也跟上不断变化的旅行者习惯和需求。
“道路不仅仅是一种用于出行的方式了，”Sala 说。“还有许多其他用途有待开发——充电和储电的基本设施，以及停车管理——作为标准……这方面的发展空间还很大。”
技术创新推动系统化的道路建设
经过 Flowell 项目的考验，衍生式设计已证明是非常令人信服的。它用于为巴黎拉德芳斯商业区的一个十字路口创建动态的路面标记。Julien Gazeau/Colas 供图。
这种新的现实情况正在推动市场各方去调整、适应。“过去几年，我们一直在朝着更系统化的方法迈进，”Olard 说。“我们要为越来越互联的交通方式敞开大门。这种新的方法现在主要围绕着大数据和能源加速发展。”
这是有充分理由的：尽管欧洲拥有的道路已足以满足需求，但放眼未来，必须依靠地理信息科学（GIS）数据和新兴技术来维护和改进，而不是新建道路。为应对这些变化，道路行业的公司正在考虑源于数字化转型的设计方法，特别是集成数据丰富的流程，例如建筑信息模型（BIM）。
Eiffage 团队承认遇到了其他行业没有的挑战。“我们行业的目标物体更难以描述，因为这种类型的基础设施是线性的，并且几乎是无限的，”Dumont 说。“以数字化形式来表示各种不同的属性（例如厚度、材料类型，甚至热性能）并不容易。”
尽管有困难，但这种方法的目标是要生成足够的数据来创建数字孪生。“最终的挑战涉及整合项目的每一步，从最初的想法一直到施工，使系统在设计的各个阶段都可以互操作。”Dumont 说。
Sala 则表示，这种跨领域的方法不仅可以提高路面质量和安全性，还可以利用设计来解决排水、储存和热扩散方面的问题。“让数字孪生和人工智能发挥作用，充分利用它们，”他说。“很快我们就将用上极其复杂的系统。通过数字建模和仿真，可以提供数据更准确的新解决方案，帮助设计师和地方当局更好地将道路与周围环境结合起来。”
另一种已证明很有说服力的解决之道是衍生式设计。它在 Colas 公司的 Flowell 项目中经过试用，在巴黎一个十字路口用道路嵌入式 LED 面板动态地进行照明，从而让路口更安全。
2020 年 9 月该项目荣获法国 BIM d'Or 大赛的先锋方法类 BIM 银奖。Sala 表示，用衍生式设计可纳入的“参数和约束条件比人类设计师所能做的更多，从而在创纪录的时间内创建出多个场景”，还让设计团队能得出一种最大限度减少施工期间交通中断的解决方案。
着眼于向绿色基础设施转型
Eiffage Route 公司基础设施研究和创新技术总监 François Olard 展示由传统沥青和植物基粘合剂 BioKrom® 制成的测试样本。Eiffage Route 公司供图。
由于新型电动车、自动驾驶和碳中和交通方式的兴起，基础设施设计现在可以在欧盟制定的、作为“绿色协议”一部分的节能政策中发挥作用。
例如，法国近一半的温室气体排放是因使用基础设施产生的。通过低碳计划和电动汽车的发展、软性城市交通政策和相关基础设施，到 2030 年可以实现 15%–30% 的减排。
在法国 2009 年签署的《自愿承诺协议》等倡议的推动下，绿色道路项目在整个行业各处如雨后春笋般涌现。如今，基于植物的解决方案可以满足许多基础设施需求，而无需依赖石油产品。正如 Dumont 指出，这可以鼓励项目相关方采用更环保的解决方案。
“我们的使命之一是要开发新的流程和方法，以便支持订约负责部门的咨询工程师可以从更环保的替代方案中受益。”Dumont 认为，这就是该行业可如何在经济、技术和环境因素之间达到平衡，以做到“可持续建设、尊重连续性和重复利用资源”。
生态道路材料领域的先驱 Eiffage 集团已展示出这一发展趋势的早期潜力。他们开发了多种基于植物的工艺，例如 Recytal-ARM®，可减少 50% 以上的能源消耗和 70% 以上的温室气体排放。这是用一种名为 Rectyal® 的松树汁乳液通过冷混合回收工艺而完成的。Eiffage Route 公司成为法国第一家获得用于道路建设和城市发展的有机产品认证的道路工程公司。
在这些新技术和生态解决方案的推动下，道路行业正逐渐成为绿色的、可持续社会的驱动力。然而，为了建设未来的道路，行业本身必须首先经历一场基于数字化、系统化方法的转型。“转型与管理基础设施的新方式相结合，让这一切成为可能，”Sala 说。“建筑行业已经历了这种转型，道路行业没理由不这样做，以便实现对能源、可回收性和环境影响的全面管理。”
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