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道路發展的未來是智能的、互聯的，并能適應新的出行方式和高效的能耗方式。
智能道路用傳感器來收集數據，讓城市有關部門和交通機構能了解當前的交通管理需求，以規劃長期的交通方案。
智能道路必須具有多用途和靈活性，能適應不斷變化的需求，并滿足更可持續的建設施工需求。
上路的電動汽車越來越多，通勤者在路途中將需要充電站。
未來將需要采用建筑信息模型（BIM）、數字孿生技術和生成設計來分析數據，找到最佳的前進道路。
面對快速的城市化、人口增長和出行新方式的興起，法國的道路建設行業正在適應這種形勢。隨著習慣的改變以及對更智能、更環保交通需求的增長，基礎設施行業的各大公司依靠大數據和新興技術重新思考道路該如何設計。
法國擁有歐洲最大的公路網，總長近 120 萬公里。如果現在重建這些道路，需花費 2 萬億歐元（15.6 萬億人民幣），與其全國 GDP 差不多。巴黎周邊法蘭西島地區一半以上的氮氧化物排放量來自道路交通，幸而道路交通正朝著更環保的方式發展，例如汽車共享、自行車共享、電動自行車和有軌電車等。
使道路適應新的交通方式
法國基礎設施行業的許多工作人員正致力利用這些新的交通方式，以促進車載技術和道路技術的發展。
Eiffage Route 公司是城市發展和道路建設行業的大公司，其預測、技術和開發總監 Hervé Dumont 對此愿景十分支持。“現在有種發展趨勢，利用共享的且適應性強的空間。”他說。“如今出行方式不斷發展、數量倍增，基礎設施也需要相應地適應這種發展。”
對于 Eiffage Route 公司的基礎設施研究和創新技術總監 Fran?ois Olard 來說，車輛的現代化是個完美的例子，可說明基礎設施為什么需要適應。由于對二氧化碳排放的監管，汽車率先走向了環保。無論是電動還是混合動力的新車，不僅需要停車空間，還需要合適的充電站和道路標志。
“這些新的解決方案要求必須以動態的方式來利用空間，并配備適當的道路標志。”Olard 說。“以為公共汽車和出租車預留的車道為例，想象一下，當公共汽車或出租車經過時，其他汽車必須讓出車道，而在其余時間則可自由使用，就像其他車道一樣。”
動態的道路標志系統還可以更好地管理通勤交通狀況。為此，法國于 2020 年 9 月首創推出拼車車道，位于東南部城鎮格勒諾布爾郊區 A48 高速公路中一段特別容易擁堵的 8 公里。
從法國此做法可見，拼車車道有雙重好處：既能緩解交通擁堵，又能減少二氧化碳排放。格勒諾布爾這樣的拼車車道需要適應這種做法的標志，需配備能檢測車內人數的傳感器。
智能道路設計必須考慮到未來的使用
在法國西部城市南特的一個易發事故的十字路口，Flowell 項目用發光箭頭指示行駛方向，優先安排公交車行駛。Julien Gazeau/Colas 供圖。
盡管在新冠危機期間汽車共享和拼車有所減少，但道路交通將會按照氣候條件而繼續發展。對于 Dumont 來說，適應措施應包括重新考慮為汽車交通指定車道，并“預測需求將如何變化”。他舉出一個實實在在的例子：冬天，通勤者可能更喜歡開車而不是騎自行車。他還說，“未來的道路有賴于能實時適應的技術。”
Routes de France 公司總裁兼道路建設領軍企業 Colas 公司負責任開發與創新副總經理 Bernard Sala 也認同這一觀點。他表示：“經歷新冠危機時，如果不采取行動，配備有助于整合環境和數字因素的新工具，那就太遺憾了。道路設計必須考慮到它的用途。”
道路設計還必須適應自行車的使用，自行車在疫情期間變得越來越流行，這種盛況有多種原因。過去幾年，騎自行車一直深受重視減碳人士的青睞，政府也對此進行倡議和補貼，以促進騎行在法國各地（包括郊區甚至鄉村）更廣泛地普及。
今年春天，法國各地如雨后春筍般出現了 960 多公里臨時自行車道，而且有些城市已將某些自行車道設為長期的，圖盧茲市也計劃這樣做。然而，只有安裝好提供支持的標志和設備（例如共享電動自行車充電站），這些舉措才能持續下去。Dumont 說，這些空間必須指定用途，以便得到優先考慮、保護和尊重。
“借助傳感器和移動測量解決方案，現在可以更輕松地跟蹤自行車的存在和穿越時間，比跟蹤行人容易。”Sala 說。他還接著解釋，多參數技術是優化交通控制系統的關鍵之一。
如今，基礎設施中的傳感器可以評估道路狀況。未來，它們將能夠與車載傳感器和智能手機交流信息，幫助指導駕駛員。還能將數據輸入到智能基礎設施、街道設施和路面標記中，讓它們根據傳感器數據進行實時調整，從而改善道路設計流程和整體運營的管理。
人行道上的發光線條增強了交通燈的可見程度，因而發揮了更大作用，提醒開車的司機和騎自行車的人停下來給公共汽車讓路。Julien Gazeau/Colas 供圖。
對于 Sala 來說，這一步驟對于未來幾年開發更靈活、多功能的智能道路非常重要。他以城市自行車道為例，說這些自行車道“有時候空無一人，有時候則充滿危險”。他接著表示，“道釘必須在一天中的不同時間可以伸縮或靈活使用，為交通和運輸提供便利。”
Flowell 項目于 2020 年 9 月在法國的 BIM d’Or 大賽中榮獲 BIM 銀獎。Julien Gazeau/Colas 供圖。
2020 年 9 月 3 日，法國政府宣布一項復蘇計劃，將撥款 12 億歐元（約等于 92.5 億人民幣）用于日常交通，以鼓勵基礎設施的發展。該基金細分到兩個主要用途：將用于自行車交通的資源增加一倍，改善現有公共交通并創建專屬路線以擴大這些服務。總計有 5.5 億歐元（約等于 42 億人民幣）資金專門用于加快目前正在進行的交通基礎設施建設。
對于 Dumont 來說，道路現代化的關鍵在于道路的建設方式以及它們如何很好地融入數字技術和新興技術。其目的是將環境因素和可持續性融入到建筑施工中，同時也跟上不斷變化的旅行者習慣和需求。
“道路不僅僅是一種用于出行的方式了，”Sala 說。“還有許多其他用途有待開發——充電和儲電的基本設施，以及停車管理——作為標準……這方面的發展空間還很大。”
技術創新推動系統化的道路建設
經過 Flowell 項目的考驗，衍生式設計已證明是非常令人信服的。它用于為巴黎拉德芳斯商業區的一個十字路口創建動態的路面標記。Julien Gazeau/Colas 供圖。
這種新的現實情況正在推動市場各方去調整、適應。“過去幾年，我們一直在朝著更系統化的方法邁進，”Olard 說。“我們要為越來越互聯的交通方式敞開大門。這種新的方法現在主要圍繞著大數據和能源加速發展。”
這是有充分理由的：盡管歐洲擁有的道路已足以滿足需求，但放眼未來，必須依靠地理信息科學（GIS）數據和新興技術來維護和改進，而不是新建道路。為應對這些變化，道路行業的公司正在考慮源于數字化轉型的設計方法，特別是集成數據豐富的流程，例如建筑信息模型（BIM）。
Eiffage 團隊承認遇到了其他行業沒有的挑戰。“我們行業的目標物體更難以描述，因為這種類型的基礎設施是線性的，并且幾乎是無限的，”Dumont 說。“以數字化形式來表示各種不同的屬性（例如厚度、材料類型，甚至熱性能）并不容易。”
盡管有困難，但這種方法的目標是要生成足夠的數據來創建數字孿生。“最終的挑戰涉及整合項目的每一步，從最初的想法一直到施工，使系統在設計的各個階段都可以互操作。”Dumont 說。
Sala 則表示，這種跨領域的方法不僅可以提高路面質量和安全性，還可以利用設計來解決排水、儲存和熱擴散方面的問題。“讓數字孿生和人工智能發揮作用，充分利用它們，”他說。“很快我們就將用上極其復雜的系統。通過數字建模和仿真，可以提供數據更準確的新解決方案，幫助設計師和地方當局更好地將道路與周圍環境結合起來。”
另一種已證明很有說服力的解決之道是衍生式設計。它在 Colas 公司的 Flowell 項目中經過試用，在巴黎一個十字路口用道路嵌入式 LED 面板動態地進行照明，從而讓路口更安全。
2020 年 9 月該項目榮獲法國 BIM d'Or 大賽的先鋒方法類 BIM 銀獎。Sala 表示，用衍生式設計可納入的“參數和約束條件比人類設計師所能做的更多，從而在創紀錄的時間內創建出多個場景”，還讓設計團隊能得出一種最大限度減少施工期間交通中斷的解決方案。
著眼于向綠色基礎設施轉型
Eiffage Route 公司基礎設施研究和創新技術總監 Fran?ois Olard 展示由傳統瀝青和植物基粘合劑 BioKrom? 制成的測試樣本。Eiffage Route 公司供圖。
由于新型電動車、自動駕駛和碳中和交通方式的興起，基礎設施設計現在可以在歐盟制定的、作為“綠色協議”一部分的節能政策中發揮作用。
例如，法國近一半的溫室氣體排放是因使用基礎設施產生的。通過低碳計劃和電動汽車的發展、軟性城市交通政策和相關基礎設施，到 2030 年可以實現 15%–30% 的減排。
在法國 2009 年簽署的《自愿承諾協議》等倡議的推動下，綠色道路項目在整個行業各處如雨后春筍般涌現。如今，基于植物的解決方案可以滿足許多基礎設施需求，而無需依賴石油產品。正如 Dumont 指出，這可以鼓勵項目相關方采用更環保的解決方案。
“我們的使命之一是要開發新的流程和方法，以便支持訂約負責部門的咨詢工程師可以從更環保的替代方案中受益。”Dumont 認為，這就是該行業可如何在經濟、技術和環境因素之間達到平衡，以做到“可持續建設、尊重連續性和重復利用資源”。
生態道路材料領域的先驅 Eiffage 集團已展示出這一發展趨勢的早期潛力。他們開發了多種基于植物的工藝，例如 Recytal-ARM?，可減少 50% 以上的能源消耗和 70% 以上的溫室氣體排放。這是用一種名為 Rectyal? 的松樹汁乳液通過冷混合回收工藝而完成的。Eiffage Route 公司成為法國第一家獲得用于道路建設和城市發展的有機產品認證的道路工程公司。
在這些新技術和生態解決方案的推動下，道路行業正逐漸成為綠色的、可持續社會的驅動力。然而，為了建設未來的道路，行業本身必須首先經歷一場基于數字化、系統化方法的轉型。“轉型與管理基礎設施的新方式相結合，讓這一切成為可能，”Sala 說。“建筑行業已經歷了這種轉型，道路行業沒理由不這樣做，以便實現對能源、可回收性和環境影響的全面管理。”
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