问题概述：背景及意义：

交通运输是国民经济重要的基础产业，对经济社会发展具有战略性、全局性影响。当前我国经济发展进入新常态，稳增长、调结构、促改革、惠民生、防风险任务繁重；为更好地发挥交通运输在经济社会发展中的支撑引领作用，使交通真正成为发展的先行官，国家发展与改革委员会于2015年率先提出“中国交通2050”的发展战略，促进我国在全球交通运输发展中由“跟跑型”向“引领型”转变。其中，全面推进交通智能化是交通运输行业八个“积极培育新的增长点”之一。

交通基础设施智能化是利用先进的通讯、自动控制、自动感知技术，并融合海量数据分析与辨识方法，实现对交通基础设施的实时监测、控制与管理。但其道路网感知节点主要依赖于传统视频、地磁线圈、传感器等方式，感知特定断面的基本交通参数、路表/面的性能与力学响应，或交通事件。然而，现有感知形态下的道路信息主要以“点”分布的形式获取、道路信息属于单向传递，并且由于感知单元的功能性、分布性的限制，提供服务内容单一、服务形态没有根本变化，难以适应未来交通对于交通基础设施信息主动、实时、准确、连续、交互的基本要求。

主动、实时、准确、连续、交互是未来道路网全感知技术的基本特征，但迄今该项研究尚处于起步阶段，连续分布的道路网全感知细胞单元的研发、车路信息交互与安全运行策略、道路安全性预警系统的建立、道路基础设施性能的智能检测关键技术等是制约未来道路网全感知技术的瓶颈。围绕上述瓶颈，应重点突破下列五项关键科学与技术问题：

（1）道路网全感知智能骨料细胞单元关键技术研究

未来交通需要密集型智能全感知系统。智能道路上的单元需要像皮肤细胞一样，准确感知车辆荷载作用下的力学特性与环境荷载作用下的温湿度特性，实现交通基础设施与交通信息的准确辨识、高精度分析及智能化决策；并利用道路网的局域特征，实现人-车-路的交互感知与实时管理。

（2）具有自感知与自回馈功能的道路基础设施安全性智能提升技术

研究具有自动感知环境与荷载状态，并自行调节道路功能特性的智能建筑材料研发与应用技术，如：冰雪路表面自动感知与安全性自回馈技术；高温重载沥青路面温度感知与调节技术等；面向未来交通高速化的特点，研究基于仿生学的道路建筑材料车速感知-预警-调节技术。

（3）基于MESH技术和区块链驱动的车路信息交互与安全策略关键技术研究

MESH技术下全感知单元间信息传递与交互技术、协议、系统弹性；未来车辆与道路之间信息交互的机制、协议，传输稳定性与低延迟数据交互关键技术；针对未来交通电磁环境复杂，信息接入点众多，信息拦截与攻击的客观问题，研究信息交互安全问题。

（4）道路网全感知环境下面向未来交通的应用系统关键技术

研究提高高速公路安全性的相关应用系统，如：防追尾安全系统、团雾区车辆跟随警示系统，交通事件监测与预警系统，特殊环境下交通安全预警与保障系统等相关核心技术；面向未来交通的个性化、智能化，AI技术的普及，针对无人驾驶，车车通讯和车路，研究城市复杂环境下信息的无缝传输与共享技术。

（5）道路基础设施性能的智能化检测关键技术

研究提升道路基础设施原位性能的智能化检测关键技术，如：路表功能特性智能化大面积检测与快速修复技术；道路结构特性准确检测与智能化决策技术；特殊道路结构物智能化检测与快速修复技术等；面向未来交通复杂化的特点，研究基于机器人智能感知-决策-服务为一体的道路基础设施性能检测集成技术。

重要意义：

结合车联网技术，通过对道路与车辆进行全面、实时感知，融合大数据与人工智能技术，真正连接车辆、道路设施与行人，形成协同智能交通体系必将成为未来交通发展的重要组成部分。