智慧公路是交通基础设施数字化转型的核心载体，正从数字化采集阶段迈向物理世界智能推演、自主闭环控制的全新阶段。这份综述系统梳理了感知-通信-计算-应用四层技术架构，揭示了物理AI如何成为打通“物理机理—传感数据—智能推理—主动控制”全链路的关键技术，为交通强国与数字中国战略落地提供了坚实支撑。

智慧公路的核心技术支撑体系是一个多层次、协同工作的复杂系统，可划分为感知层、通信层、计算与平台层以及应用层。感知层通过多源融合感知、高精度定位和基础设施健康监测实现全息感知；通信层依托车路协同通信（V2X）和5G/6G移动通信建立可靠信息交互通道；计算与平台层利用大数据与云计算、人工智能和数字孪生实现智能化决策；应用层覆盖运营服务与建设养护全生命周期。四层协同打通了公路规划、智能建造、预测养护、路网运营、出行服务全链条。

物理AI是融合交通动力学、结构力学、流体气象物理规律与AI推理的新一代智能计算技术，区别于纯数据驱动传统AI，将道路力学、车辆运动、气象传导、桥隧形变等客观物理约束内嵌于模型推理链路。物理AI构建“物理方程+深度学习”双驱动推理框架，实现因果推理而非仅数据关联，暴雨、结冰等非常规场景预测精度提升40%以上，是智慧公路虚实交互、主动控制的核心算力底座。

全天候安全自主预警融合气象流体、路面摩擦物理AI模型，实时推演雾、雪、冻雨形成范围与消散周期，分级推送路面结冰、能见度预警；路侧物理AI持续测算盲区、弯道、坡道安全阈值，自动触发追尾、占道、特种车辆避让等V2X预警，落实“零死亡”主动安全愿景。预测性养护颠覆纯数据统计养护模型，以路面老化、桥梁疲劳力学规律为核心构建物理预测模型，输入车重荷载、温缩循环、降水侵蚀多维度物理量，AI推演路面坑槽、桥梁锈蚀发展时序，输出精准养护窗口期，推动养护模式从事后抢修转变为前置预测性养护。

智慧公路与智慧能源的协同融合成为新的发展趋势。公路沿线分布式能源供给、动态无线充电技术、智慧能源与交通协同管理平台，共同构建交能融合体系。同时，“低空经济赋能公路交通高质量发展”系列研究已启动，低空无人机应用于公路桥梁巡检、交通态势感知等场景，拓展了智慧公路的感知边界与服务能力。智慧公路正推动交通、人工智能、新能源汽车、通信、能源、基建运维产业深度跨界协同。