揭秘中国智能交通实验室引领创新的“3”与“4”核心密码
编者按：发展新质生产力，关键在于核心技术的突破与创新应用。在“交通强国”战略的引领下，我国智能交通领域取得了哪些前沿成果？“人工智能+交通”又融合出哪些创新应用场景？近日，封面新闻联合中国交通报等媒体，共同探访了“智行中国——交通运输新质生产力一线探访”系列活动的首站，深入揭秘智能交通的国家级科研力量。
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时间来到2026年5月7日，地点位于北京市通州区。在一片看似寻常的村镇环境中，坐落着被业界誉为“引领我国智能交通创新发展标杆”的交通运输部公路科学研究院车路一体智能交通全国重点实验室。其低调的“隐身”状态，与其肩负的探索未来交通形态的前沿使命，形成了鲜明的对比。
面对记者，实验室副主任、“80后”专家汪林博士开门见山，用“3”和“4”两个数字清晰勾勒出实验室的战略布局。“3”代表三大核心研究方向：交通基础设施数字化、交通系统控制智能化、车路云一体化协同。“4”则对应四大关键攻关任务：构建交通数字云脑、研发高效能城市交通群智控制系统、攻克高安全人机混驾公路运输技术、以及打造高可靠全天候超高速公路系统。
作为国家在道路交通领域的战略科技力量，这个于2024年启动建设的国家级实验室，目标明确：以四大任务为牵引，聚焦智能交通系统的理论创新与关键技术研发，加速推动无人驾驶规模化商用，构建完善的车路协同标准体系，并打造全国领先的测试验证与示范应用基地。那么，它具体如何破解行业长期存在的痛点，又将为我们的出行带来哪些变革？
公路运行效率面临多重挑战
随着我国高速公路网络日益完善，一些深层次的挑战也逐渐显现：大范围路网交通态势的精准预测与主动调控能力不足、跨区域协同管控机制不畅、传统机电系统智能化水平不高等。这些问题，已成为制约公路网整体运行效率与服务品质提升的关键瓶颈。
行业痛点如何破解？智慧管控如何真正落地？实验室团队给出的答案是：以核心技术突破驱动行业升级。汪林透露，依托国家重点研发计划等重大项目的支持，团队正开展从基础理论、关键技术到工程应用的全链条创新攻关，全力支撑部、省、路段三级联动的国家高速公路网运行监管与服务系统建设。
部分成果已实现规模化应用。例如，实验室自主研发的公路路侧机电一体化操作系统软件，目前已成功部署于全国11个省份的88条高速公路，覆盖隧道236公里、收费站395座。同时，机电设备数字孪生管理平台在江西、新疆等地的应用，显著提升了设施设备的全生命周期智能化管控与精准信息服务能力。
可以说，实验室的发展历程，就是一部不断攻克技术壁垒的奋斗史。长期以来，公路智慧管控领域面临几大核心难题：路网运行状态缺乏科学量化评估手段、跨省市异构监控系统难以互联互通、传统管控模式响应滞后且智能化水平低。
技术壁垒如何突破？汪林举了一个实例。为了构建科学的交通信息提取理论与路网状态评估体系，团队潜心研究，累计进行了上千次仿真模拟与数据分析。他们最终攻克了多源数据融合、复杂状态表征等难题，建立了一套能够精准、实时反映路网运行健康度的方法与指标体系，有效解决了分布式异构系统间“数据孤岛”和“互信互认”的行业共性难题。
针对跨区域路网协同服务与应急联动的挑战，团队深入多地调研，甚至在极端天气环境下开展现场测试，最终成功研发了国家高速公路网运行监管与服务系统，填补了国内在大范围、跨区域路网协同智能管控与服务方面的技术空白。
而在研发国产化公路机电操作系统的过程中，面对国外技术封锁与核心算法“卡脖子”的困境，团队的信念坚定不移：必须走自主创新之路。“经历了无数次算法调试与架构优化，”汪林回忆道，“我们最终成功研制出基于国产操作系统内核、可实现跨平台互联互通的公路机电一体化操作系统，并建立了完备的主动安全防御技术体系，彻底打破了国外操作系统在该领域的长期垄断局面。”
大型驾驶模拟系统可实现“八自由度”全真模拟
驾驶模拟系统里的道路影像。封面新闻记者 卢荡 摄影
在实验室内，记者见到了处于业界领先水平的大型驾驶模拟系统——八自由度驾驶模拟器。这套先进系统可通过更换模拟驾驶舱，灵活实现从大型货运车辆到小型乘用车的多种车型驾驶体验切换。
八自由度驾驶模拟器。封面新闻记者 卢荡 摄影
实验室科研人员郭达介绍，其独有的八自由度运动平台，能够高度真实地反馈不同路面材料带来的路感差异，精准模拟各类车辆的动态驾乘体验，并能与专业交通流仿真软件实现无缝数据对接。“不仅如此，该系统还能模拟不同时段的日照光线、车内温湿度变化、道路摩擦系数动态调整，以及雨、雪、雾、强风、雷电等多种特殊天气条件，为智能驾驶算法提供各种极端工况的测试环境。”郭达补充说，配合360度全景环幕投影和沉浸式多声道音响系统，驾驶员能够获得身临其境的车辆全方位环境感知体验。
自动驾驶测试评价体系全面支撑技术研发
记者乘车驶入实验室内的自动驾驶封闭测试道路。这条规划占地约0.24平方千米、总长约3公里的测试路，精心复刻了高速公路、城市道路、普通国省道乃至乡村道路等丰富多样的典型测试场景。
实验室高级工程师李振华举例介绍，其中的城市道路模拟区建有双向四车道主干路、多个信号控制十字与丁字路口，以及高速匝道合流区、模拟收费站、公交站台等复杂场景，足以支持自动驾驶车辆在典型城市场景下的技术研发、性能测评与示范应用。
“除了这些‘硬设施’，更关键的是看不见的‘软实力’。”李振华指出，实验室自主建立的自动驾驶测试评价体系与标准规范，使这片测试区域具备了提供专业、权威的自动驾驶功能安全与预期功能安全测试评估的完整能力。
交通气象综合模拟实验室能再现降雨、积水等情景。封面新闻记者 卢荡 摄影
交通气象综合模拟实验室同样是实验室的核心组成部分。“它能实体化模拟持续、可控、可精确重复的不同天气环境，精准再现低能见度浓雾、不同强度的降雨、路面积水甚至结冰等危险情景。”李振华介绍，这个由降雨、造雾、光照模拟等8个子系统构成的综合性平台，是研究不利气象条件对道路交通安全影响机理的利器，既能满足各类车辆的环境适应性实验需求，也能用于道路交通综合气象监测站的性能比对与校准。
牵头制定超三十项国家标准，夯实智能交通发展基石
车路一体智能交通全国重点实验室副主任汪林。封面新闻记者 卢荡 摄影
智能交通产业的健康与规模化发展，离不开一套严谨、统一、先进的技术标准体系作为基石。记者了解到，实验室在智能交通关键技术与应用领域，已牵头主导制定了超过30项国家标准与行业标准。这些标准成果有力支撑了《交通运输标准提升行动方案（2024—2027年）》等一系列国家重要政策文件的编制与落地实施。
汪林具体解释道，针对智能运输系统数字空间中信息表达不规范、系统间交互不通畅等关键共性问题，研究团队牵头编制了《交通运输数字证书格式》等系列安全与数据治理类标准，统一了交通运输领域数字身份认证与信任机制的技术要求，形成了覆盖数据生成、传输、使用全流程的可信互通标准闭环，为车路云一体化系统的安全可靠运行提供了核心保障。
在技术应用层面，围绕自动驾驶测试评价、高速公路智能调控等场景的系统集成需求，团队牵头编制了《自动驾驶封闭测试场地 建设技术要求》国家标准，系统规定了测试场地的功能配置、测试能力与管理规范，为自动驾驶技术的测试验证与能力等级评估提供了统一、科学的依据，支撑了技术从封闭测试向开放道路示范运行的有序、安全过渡。
此外，针对高速公路这一核心应用场景，团队围绕车路协同自动驾驶的安全运行需求，编制了《公路工程设施支持自动驾驶技术指南》等行业重要标准，通过规范公路工程设施的智能化升级与数字化改造要求，为自动驾驶车辆提供精准、可靠的交通状态、周边环境及高精度定位辅助信息，筑牢了智慧公路的安全底座。
封面新闻记者 卢荡 张馨心
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