东日本高速路利用既有光缆实现全线实时监测

2026年5月26日，东日本高速道路公司在长野县上信越自动车道翻新施工现场，公开了“利用既有光纤通信网进行监控”的实证实验成果。这项由鹿岛建设提出技术构想、东日本高速道路公司主导实施的创新方案，有望彻底改变传统高速公路维护管理模式。

长期以来，道路异常状况、路面突变乃至交通流量与拥堵等突发事件，主要依赖摄像头画面、驾驶员报警及人工巡检来掌握。而此次公开的技术核心，在于激活了遍布各条高速公路的既有通信光纤。这些原本仅用于传输交通计数器数据或向情报板发布管制信息的线缆，如今被转化为高精度的分布式传感器。

变废为宝：光纤即传感器的监测原理

在演示现场，工作人员通过移动微型汽车模型模拟车辆通行，连接在桥梁下方的光纤随之产生应变。监控屏幕上的波形图实时反映出桥梁跨度的微小形变。其原理在于分析光脉冲在光纤中传输时产生的散射变化，从而将光纤本身转化为测量仪器。

东日本高速道路公司事业创造课小暮英雄科长指出，该技术能以单根线缆实现比传统巡逻车或定点计数器更精细的面状监测。鹿岛建设光纤维推进室担当部长今井道男进一步解释，通过分析波形特征，系统不仅能识别车辆荷载，还能推断出诸如“大量车辆急打方向”等异常行为，进而推测路面存在落石；同时，也能精准识别车辆逆走、路面坑洼及铺装层变形等隐患。

突破局限：从边坡滑坡到冻雪监测

此次实证地点位于一处新建箱涵以应对边坡滑坡风险的路段。技术团队在箱涵上方横向铺设光纤并覆盖填土，从而实现对边坡变形的连续监测。该方案的一大优势在于无需外部电源，且在卫星信号（GNSS）无法覆盖的偏远山区同样适用。

过去，边坡锚杆张力、桥梁挠度等指标需依赖专用仪器独立测量。如今，这些功能均可由光纤网络整合实现。此外，由于光纤具备温度传感能力，未来还可用于路面结冰监测，进一步替代传统气象与路况感知手段。

尽管该技术源于电信行业已有的通信网自检方法，但得益于传感精度的提升才得以应用于道路基础设施。目前，信号传输距离限制在40公里左右。为此，东日本高速道路公司计划在长野工事事务所管辖的更埴IC至松井田妙义IC约100公里路段，通过切换器和放大器中继信号，构建远距离监测系统，目标于2027年实现实用化。

AI赋能与跨界融合

提升波形分析预测精度是另一关键挑战，这将成为人工智能（AI）技术发挥重要作用的领域。同时，该数据有望与现有摄像头、车辆探针数据及天气事故信息联动，甚至向自动驾驶车辆提供路侧信息支持。鹿岛建设透露，已与多家汽车制造商展开合作探讨。

日本此举标志着基础设施运维从“被动响应”向“主动感知”的重大转折。通过复用既有资源，不仅降低了部署成本，更解决了无电、无网区域的监测难题。对于中国而言，随着车路协同（V2X）和自动驾驶测试的深入，如何利用现有通信设施低成本构建高精度数字底座，是行业亟待突破的方向。借鉴日本经验，结合中国在光纤网络覆盖及AI算法上的优势，探索“光感+智能”的基础设施升级路径，有望在降低运维成本的同时，大幅提升道路安全与通行效率。