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交通强国背景下的高速公路数字化转型发展探索与实践

路漫漫其修远兮

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赛文交通网 智能交通 智慧公路

编者按:11月30日,在赛文交通网主办的“中国高速公路数字化转型发展探索与实践”线上研讨会上,交通运输部科学研究院资源中心副主任王枫作了《交通强国背景下的高速公路数字化转型发展探索与实践》主题报告。

该报告围绕《交通强国建设纲要》等系列政策要求,分析了目前智慧高速的建设现状和现存问题,并结合地方高速公路数字化实践,提出了相关技术发展方向和政策建议。

建设交通强国是党中央立足国情,着眼全局,面向未来作出的重大战略决策,而交通运输是建设现代化经济体系的先行领域,是全面建设社会主义现代化强国的重要支撑。公路数字化是信息技术发展到如今与行业深度融合的产物,更是我们在新时代做好公路建设的重要抓手。

1 公路数字化发展形势

党的二十大报告提出“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。

作为国民经济的基础性先导性产业,这十年来,我国交通运输行业持续为国家战略实施提供了有力保障。

2019年以来,中共中央国务院先后印发了《交通强国建设纲要》、《国家综合立体交通网规划纲要》、《十四五现代综合交通运输体系发展规划》,明确指出推动交通发展由依靠传统要素向更加注重创新驱动转变,推进交通基础设施数字化、网联化以及管理服务智能化。

之后,交通运输部先后印发了《数字交通发展规划纲要》、《交通运输领域新基建建设行动方案》,《加快建设交通强国5年行动计划(2023-2037年)》等文件,明确指出要推动交通基础设施全要素、全周期数字化,发展车路协同和自动驾驶。

3月30日,2023年全国交通运输工作会议在北京召开。会议要强调,在中国现代化进程中率先实现交通运输现代化,在强国建设中率先建成交通强国;以智慧化、绿色化、融合化、共享化、人文化、全球化为主路径,加快交通运输现代化进程,这也为交通强国的发展指引了方向。

公路数字化工作要围绕人民满意,保障有力,世界前列的基本内涵,安全、便捷、高效、绿色、经济的价值取向,智慧化、绿色化、融合化、共享化、人文化、全球化的“六化”路径,结合“四个一流”(一流设施、一流技术、一流管理、一流服务)来开展,这也是我们在开展公路数字化工作时必须要遵循的原则。

从2019年至今,国家和各部委围绕智慧交通发布了一系列政策文件,可以看出政策由前期的指导意见逐步转化为具体的行动方案,且内容愈发清晰具体。

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今年比较有代表性的政策文件是《加快建设交通强国5年行动计划(2023-2037年)》,《行动计划》按照任务式、条目式、清单式的体例,提出了一系列具体举措,标志性成果和可量化目标。

十大行动之四“交通运输科技创新驱动行动”中明确提出加快推进智慧交通建设,实施公路数字化专项行动,推进公路设计施工、养护保通、运营服务、市场治理、标准供给的数字化转型和智能升级,从中可以看出,公路数字化的主要任务是“建管养运”全链条的业务升级和数字化转型。

智能化升级很好理解,但数字化转型是什么?专项行动又应当如何开展?今年9月,交通运输部发布的《交通运输部关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》给予了明确答案。

《意见》提出运用现代数字技术赋能公路交通,提升感知、分析、决策支持能力,实现人、车、路、环境深度融合以及全业务流程数字化,重安全、保畅通、提效率、优服务、降成本、减排放。

以高质量发展为主线,实施公路数字化专项行动,推动公路建设、管理、养护、运行、服务全流程数字化转型,加快生产经营模式与新业态等联动创新,提出围绕智慧建造、智慧养护、智慧出行、智慧治理、标准升级、数字底座在内的六方面任务。

2 公路数字化发展需求

公路数字化是行业发展的必然趋势,但在实际建设中又当如何开展?目前各省都在开展智慧高速的建设,但也不乏由于需求不明确匆匆建成却没有实际效益的情况存在。

结合以往的实际情况,我认为公路数字化发展一方面要结合企业自身管理服务的需求,另一方面要提高自身政治站位,从国家和行业的发展角度去考虑,从交通运输的本质去考虑,从时代的特点去考虑。

公路是中国式现代化的基础支撑,公路发展的需求也需要与中国式现代化的五方面特征进行呼应。

一是要满足人口巨大的运输供给需求。要解决大容量运输需求并发与交通运输供给冗余不足的问题,提升交通韧性。随着城镇化发展,运输服务应具有更高的适需性、适度超前性要求,在保障人民出行安全的同时,降低路网拥堵程度。

二是要发挥对全体人民共同富裕的促进作用。公路数字化发展要注重平衡性、协调性和包容性,加强基础性、兜底性的短板保障,考虑区域性和跨区域的数据共享。在应急指挥、乡村振兴等方面,需要与其他业务部门进行数据互通、业务协同,使旅客出行更加便捷和舒适,货运物流更加经济高效。

三是响应精神文化活动的交通创新需求。前20年的公路发展着重解决的是“有无”的问题,近些年发展就要考虑发展的“好坏”问题。高速公路改扩建、服务区翻新及“交旅融合”、“运游一体”等公众更高层次的旅游文化活动是高速公路发展的新需求,也是企业下一步需要思考的问题。

四是适应与自然和谐共生的可持续发展需求。通过推广公路工程的数字化勘测、全过程BIM等可推进公路的智能化发展,实现对资源的集约利用与保护;通过公路与其他运输方式进行衔接,持续优化调整运输结构;推进新能源在公路运输领域应用(重卡换电),促进城市绿色出行。

五是助推与世界相交的开放共赢需求。公路的发展承担了与世界相交的使命,要更大范围、更宽领域、更深层次对外开放和国际合作,与周边国家基础设施互联互通。

根据中国式现代化发展需求,可以细化出新时代公路发展需求,从而得到公路数字化发展需求。公路数字化是手段而不是目的,最终还是要回归到交通运输的本质属性。那么什么是交通运输的本质属性呢?

今年9月25日,习近平总书记向全球可持续交通高峰论坛致信中提到,“建设安全、便捷、高效、绿色、经济、包容、韧性的可持续交通体系,是支撑服务经济社会高质量发展、实现‘人享其行、物畅其流’美好愿景的重要举措。中国正在加快建设交通强国,将继续坚持与世界相交、与时代相通,致力于推动全球交通合作,以自身发展为世界提供新机遇。”

安全、便捷、高效、绿色、经济、包容、韧性是发展的需求,也是公路数字化的最终目的。

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3 公路数字化发展重点任务

随着交通强国建设的不断推进,目前约有80多家单位获批成为交通强国试点单位。各地方也在根据当地特点开展相关工作,形成了很好的技术成果和制度,但总体来看还存在一些问题。

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一是存在认识差异,广泛存在“毕其功于一役”思想。大项目、大工程匆匆建设完成,经常会出现设计时“豪华别墅”,交付时“平房瓦房”的情况。系统缺少智能算法的模型支撑,用不起来,最终使得决策系统变成了统计系统,监测系统变成了视频系统,会商大厅变成了接待大厅。

二是存在理念误区,盲目追求技术“大而全”。很多成为了新技术或者新设备的实验田,这也导致运营企业的生产建设成本和运维成本大幅提高,甚至涉及安全和法律问题。

三是存在体制制约,缺乏协同机制和实效应用场景。存在这一问题最多的是应急指挥系统,建成后真正通过系统实现有效应急指挥的寥寥无几。

四是存在资金缺口,资金投入动力不足。良好的系统会吸引各方的资金投入,产生社会效益、经济效益,降低企业的成本,这才是可持续的发展模式。

交通运输部召开的11月例行新闻发布会上,相关负责人对于如何做好公路数字化这一问题给出了很好的解答。

例行新闻发布会总结了近10年公路建设的成就,并就公路数字化转型工作聚焦了六项重点任务。

在智慧建造方面,推动公路勘察、设计、施工、验收交付等数字化,实现工程建设阶段的数字模型交付和数据贯通,促进基于数字化的勘察设计流程、施工建造方式和工程管理模式变革。

在智慧养护方面,结合公路大中修工程和日常检测等,逐步实现存量公路的数字化,重点完善地理信息、线形指标、安全设施、服务设施等信息,为精准实时导航、车路协同、自动驾驶及安全风险管理等提供支撑。

在出行服务方面,将综合应用ETC门架、通信基站以及视频、雷达、气象监测等手段,打造路网智能感知体系。同时,推动服务设施及充电桩等数字化,面向公众提供行前规划、定制出行、预约停车以及途中信息获取、事后反馈评价等菜单式服务,推动实现一单到底、无感无障碍出行和公路伴随式服务、一站式服务。

在政务服务方面,汇聚完善公路市场主体数据库,提升“一网通管”监管能力和“一网通办”政务服务水平,及时发布涉企政策,以数字化推动完善公路管理政策体系,重塑审批监管方式,助力形成充满活力、开放有序的统一大市场。

在技术标准方面,加快数字公路、数据治理等相关标准的制修订,完善既有标准的数字化相关内容,加快既有标准的数字化呈现和智能化应用。

在基础支持方面,完善公路基础数据库,强化大数据共建共享、深度融合应用;构建智慧公路网络安全防护体系,完善数据安全管理制度。

这六项任务非常具体和充实,也可以帮大家梳理整体的建设思路。首先要打牢基础,考虑新建和存量的问题,重点在于服务,最后通过工程带动标准的自修订。

下面以某集团的公路数字化顶层设计为例进行介绍。我们今年帮助该集团单位进行公路数字化顶层设计。

在研究过程中,我们遵循了调查研究技术研究和实验完善的思路,首先对数字化建设的应用情况、技术研究和标准规范进行了梳理,对照业务需求、用户需求,围绕智慧感知、智慧管理和智慧服务构建一体化公路数字化体系,明确总体框架和建设内容、实施路径。

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由于是偏向运营的设计,其重点和目标是通过运用更多的技术手段,在保证安全,丰富管理的同时,降低集团公路运营的成本,提高效率。在过程中综合考虑了路网、路段和企业的运营需求,进行资源整合。

应用场景分类主要分为智慧感知、智慧管理、智慧服务、综合决策和创新应用五方面,在每个具体的场景中再具体细化出更多细节的场景和模块。

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智慧感知主要实现对车辆和路网整体交通运行状态、公路主体及沿线设施感知、路域环境感知、工程状态感知等的监测。

智慧管理主要针对行业主管部门和投资建设运营管理部门的业务需求,实现公路建设、养护、应急、运营、管理和综合办公的需求,二级公司可对具体的子功能模块再进行选择。

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智慧服务和智慧综合决策是针对出行者和行业管理者提供相应的服务和决策功能,二级部门可以根据下一步数字化工作的需求进行场景决策内容的勾选。

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除顶层设计外,还编制了集团的智慧公路建设指南,包含总体要求、架构、智慧化感知、管理及服务、决策方面的应用,对其中关键参数应达到的效果给出了定量、定性的指标,有利于作为工程的考核。

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4 发展政策建议

一是加强顶层设计和技术研发,筑牢发展基础。以专项行动为基础,研究编制公路数字化中长期发展规划;突破关键核心技术,建立跨界融合的技术研发创新体系;推动部省共建的公路数字化基础平台建设;重点推进数字孪生、车路协同等领域自主可控核心关键技术和装备研发。

二是建立健全政策法规和标准规范体系,引导和规范行业发展。制定适用于本省的可持续发展的公路数字化产业政策;推动相关规范性文件制修订;逐步完善公路数字化“建好、用好、养好”的机制。

三是加强对公路数字化经验的推广和国际化。加强示范工程推动和经验推广,典型案例、凝练经验,形成“中国方案”;鼓励优秀的公路数字化方案在“一带一路”沿线国家落地;鼓励公路数字化咨询、设计、研发走出国门。探索国际交通基础设施数据中心的构建;制定量化评价标准,推动合规性测试验证,开展公路数字化工程建设质量评价和应用效能评估;

四是注重建设与运营协同,探索多元主体一体化发展创新机制。行业协同、技术协同、法规协同、运营管理协同;鼓励政、产、学、研、金、介、媒、用多元主体参与系统研发建设与应用推广;注重建设、运营、运维的可持续性。

五是完善差异化投融资政策,健全商业化模式和数字产业化激励机制。简单来说就是要让系统产生经济价值、社会价值,拓展运维资金渠道,以此维持公路数字化的可持续模式;引育科技创新型和数字服务型企业,打造行业数字产业集聚区;公路数据资源产业化。

公路数字化专项行动的第一步是数字化,如何让数据流通并增值实现数据资源的产业化,还需要进一步研究。

路漫漫其修远兮,也祝愿同行们能够在公路这条大道上渐行渐远。

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