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高速公路信创发展思考

信创产业发展及相关建议

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一、信创基本概念

1、信创背景

高速公路的信创市场很大,这是确定性的,不确定的是何时能达到高峰期,这取决于国际发展环境及自身政策的推进落地速度。在高速公路业务领域信创的推动较为缓慢,但在高速公路的企业管理,这两年部署推进的速度较快。

2006年,国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,其中“核高基”(核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品)被列为16个重大科技专项之一,标志着信创正式起步。

2014年2月,中央网络安全与信息化领导小组成立。习总书记召开中央网络安全和信息化领导小组第一次会议强调,总体布局统筹各方创新发展,统筹协调各个领域的网络安全和信息化重大问题努力把我国建设成为网络强国。

2016年4月19日,习总书记在网信工作座谈会上指出:“核心技术受制于人是我们最大的隐患。

2016年10月9日,习总书记在中共中央政治局第三十六次集体学习时强调,“要紧紧牵住核心技术自主创新这个‘牛鼻子’,抓紧突破网络发展的前沿技术和具有国际竞争力的关键核心技术。

2、信创介绍

信创是信息化应用创新的简称,是指硬件(芯片、服务器等)和软件(操作系统、中间件、数据库等)信息化创新技术,属于新基建最底层的一环。其主要目的是解决本质的信息安全问题,实现硬件、软件的自主可控性,同时,突破现阶段的技术封锁,实现国有的自主的IT底层标准。

信创概念的起源较晚,在2016年3月4日,24家专业从事软硬件关键技术研究及应用的国内单位,共同发起成立了一个非营利性社会组织“信息技术应用创新工作委员会”,简称“信创工委会”,这就是信创的起步阶段。

3、信创发展阶段

第一阶段(2006-2015)为信创确立期,从2006年“核高基”列为16个重大科技专项,标志信创起步;2008年的微软“黑屏”事件和2013年的“棱镜门”事件却敲响警钟,倒逼操作系统和办公软件及信息安全国产替代的提速。

第二阶段(2016-2019)为信创起步期,2016年成立信创工委会,共有19家理事单位;自2018年以来,“中兴事件”以及“实体清单”事件接连发生,进一步提升了我国信创建设的必要性和迫切性;政府将信创提升至国家战略层面,推出“2+8+N”安全可控发展体系;党政领域信创两期试点,以及金融领域10个省(市)试点。

第三阶段(2020至今)为信创推广期,2020年是信创发展的元年,各行各业特别是政府进入到了规模化推广阶段,国资委2022年发布79号文件发布也进一步加速落地。

二、信创产业发展

1、信创产业类别

关于信创产业的发展,主要内容包括基础硬件(芯片、GPU/CPU、主机、各类终端)、基础软件(操作系统、中间件、数据库等)、应用软件和信息安全四大领域,涵盖了从IT底层基础软硬件到上层应用软件的全产业链的安全可控、自主创新等重要课题。

对应的具体产业及主要企业如下表所示。这些企业在高速公路领域出现的次数较少,如中间件厂商东方通在20年前就已经在使用,东方通占高速公路中间件较大市场;再如通讯设备整机服务器PC,浪潮、华为等在逐步提高占有率。

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2、信创应用领域

2018年以来,我国将信创纳入国家战略,提出了“2+8”发展体系,随后扩展到更多的行业,演变成了“2+8+N”应用体系,其中,“2”指党政,“8”指金融、电信、电力、石油、交通、航空航天、教育、医疗八大国计民生关键行业,“N”指汽车、物流、烟草、电子、建筑等领域。交通是一个重要的行业。

3、信创政策

关于信创的政策文件有很多,其目标十分明显,即加快推进信创的发展,以提高关键核心技术的自主可控水平,提升自主创新能力。这一系列的政策文件也推动了行业内业务系统的快速发展,并将其作为门户战略决策。

国务院《关于加强数字政府建设的指导意见》中指出,提高自主可控水平,加强自主创新,加快数字政府建设领域关键核心技术攻关,强化安全可靠技术和产品应用,切实提高自主可控水平。

国务院《十四五数字经济发展规划》中指出,加快推动数字产业化,增强关键技术创新能力,提升核心产业竞争力,提升核心产业竞争力方面,要着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平。

国务院《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》中指出,加速国内科技产业建设,推动国产替代进程。

发改委《“十四五”推进国家政务信息化规划》中指出,到2025年,国家电子政务网要基本实现政务信息化的安全可靠应用。

此外还有《关于健全社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制的意见》、国资委2022年79号文件,以及交通部、科技部的《关于科技创新驱动加快建设交通强国的意见》等相关政策文件,都对我国的信创产业发展提出了要求,指明了方向。

4、信创市场规模

交通领域的信创产业的市场规模约在千万亿以上,按照相关数据党政规模预测,政府机关+事业单位人数,按照虑渗透率 (超60%),预计总规模超4000亿。按照八大行业规模预测,如果八大行业渗透率在30%-50%之间,预计总规模10000亿以上。但是高速公路的业务领域,发展较慢。

三、高速公路信创

1、高速公路机电系统信创发展之路

高速公路行业从建设之初,就一直在进行信创相关工作,但却没有信创这一概念,只是称其为学习国外技术后形成自身的核心技术,逐步摆脱对国外依赖性。

高速公路机电系统信创发展之路,总体可分为五个阶段。第一阶段是开创阶段(1973年~1983年),即交通工程学在中国大陆开始,开始以城市交通自动控制系统研究、工程为主。十年间交通工程学理论技术及自主研发的产品都得到发展,如研制了国内首批多种类型交通信号机和车辆检测器,以及研制成功中国第一台雷达测速仪等。总体而言,这一阶段主要学习国外的理论技术,开展关键设备的研发。

第二阶段是储备阶段(1980年~1985年),开始转向高等级公路交通工程研究、设计及高速公路机电工程的技术储备。国家确定建设高速公路之初,主要进行相关的研究和试点工作,如中国第一个交通工程示范项目——广州至佛山二级公路样板工程,其中就开展了包括标志标线、信号灯控制等工程的验证工作。

第三阶段是发展阶段(1984年~2003年),即高速公路机电工程的设计、研究、标准全面发展。此时高速公路已经开始建设,各省的第一条高速公路,大多都在1984到2003年间建成,如京津塘高速公路,是国务院批准、世行贷款建设的第一条高速公路等。此阶段高速公路机电系统的承包商绝大部分来自国外,产品也是国外居多。

总体而言,在该阶段,主要学习国外理论和技术,实现了从引进、消化到自己设计、施工并研究设备的转变过程,逐步产生了国内的机电承包商,并研究相关产品,如情报板。

第四阶段是创新阶段(2003年~2012年),即高速公路机电工程的设计、研究、标准取得重大突破,创新成果日新月异。在此阶段,形成了自我成套标准,全部实现自我设计、施工等,且大部分产品国产化,国内知名品牌逐步形成等,并实现技术标准输出。

第五阶段是引领阶段(2012年~至今),即高速公路数字化、网络化、智慧化发展。此时,我国许多产品处于引领地位,如收费技术为我国自有知识产权、通信系统基本实现国产化应用、监控系统基本实现国产化应用。相关的收费系统成套等机电技术也逐步推向国外。

2、高速公路机电系统信创现状

目前,高速公路机电系统主要包括软件和硬件两部分。

软件部分,据调研,目前设计领域的国产化程度总体不高。如设计院在做公路设计时,所使用的制图软件国外居多,缺少国产的支持软件。为此,我国正在大力推进BIM系统建设,希望开发出一套国产化设计软件,以实现公路设计工具的国产化。

二是文字编辑软件国产化程度为一般水平,大量客户使用的是Office软件,而使用WPS的较少;

三是操作系统,包括电脑端、终端、移动等设备,其国产化程度极低,设计行业几乎没有国产化系统,均为Windows系统,终端、移动端大部分也来自国外,近期华为鸿蒙系统开展了部分试点工作,但并没有大规模推广。

四是数据库的国产化程度也极低。

五是中间件的国产化程度较高,国内相关企业发展较早,在国产中间件的发展应用方面做出了较大贡献。

最后是厂家的软件算法和检测算法的国产化程度为一般水平,主要进行算法的改进,构建改进型的模型,根据我国高速公路的实际情况和发展特点,开发适合的算法模型。

硬件部分,服务器、小型机国产化程度不高。目前现存量的十七八万高速公路的服务器和小型机中国外产品品牌较多。打印机、扫描仪的国产化程度一般。工业以太网交换机、隧道本地控制器等设备在三四年前还不高,但在近一两年的国产化程度也开始有所提升。

外场设备,如检测设备雷达、视频分析、摄像机和气象检测器等国产化程度相对较高。另外,对于设备中的芯片,其国产化程度一般,我国的收费市场较大,全国收费站有几万个,但只有去年才刚开始采用国产芯片车道控制器进行试点。

可喜的是,除上述提及的软硬件设施设备,如今我国的应用软件基本实现了国产化或国产化为主流。

3、高速公路机电系统信创重点

高速公路机电系统的信创重点主要在几个方面;

一是设计制图软件方面,主要推广BIM系统或专用设计软件。

二是文字编辑工具可能要逐步替换为国产软件。

三是操作系统,即PC端与服务器端操作系统,在进行试点并推广,与现有业务等应用软件的兼容、稳定等,但总体试点较少,推进较为缓慢,目前,我国国产化的操作系统已有很多,但针对高速公路场景却缺少相关的试点示范,这也是当务之急要解决的问题。

四是移动、设备终端的操作系统,如鸿蒙系统有少量的涉足。

五是数据库,截至目前试点较少,特别是在交通行业缺乏相关经验。

六是软件算法和检测算法等(大模型),要提升其适应性和准确度,如何将增强大模型的适应性,以及如何让准确性更高,这是考验市场的两个非常关键的核心问题。

最后是硬件设备,包括服务器及小型机等的推广应用,以及硬件设备芯片、CPU等国产化替代,此外,对于外场设备,最主要的是要提高稳定性、准确性以及环境适应性。

目前,我国高速公路领域信创产业的发展目前还存在较大的市场空间。

4、高速公路信创发展建议

一是要提高对信创工作重要意义的认识,做好信创推广的规划与落地。

二是要加强关键技术的研究,特别是稳定性好、性能优、通用性强等的完全国产化产品或系统解决方案。关键技术如操作系统、服务器、数据库以及核心芯片等,通过开展相关研究,最终形成产品或解决方案,要研究适合高速公路业务场景的国产化产品或解决方案。

三是要加强信创产品特别是操作系统及数据库等试点,解决与现有系统及设备的适配、兼容、拓展性等问题,总结经验,加快推广。

四是要加强信创知名品牌或知名企业的培养,提升行业影响力。目前高速公路领域很少有信创的知名品牌和知名企业,或是推广信创概念的相关活动,所以需要有影响力的品牌和企业来对信创进行推广。

五是要加强信创产业生态形成,提高应用范围、兼容性、通用性等。因为信创不是一个产品推广问题,现如今全国实现了高速公路一张网数字化、网络化、智能化运营,要与现有所有的设备进行互联互通,增强影响力。

六是要建立信创产品(特别是服务器、数据库、操作系统等)的工程测试测评标准与机制。当前的软件硬件设施缺乏相对应的评价标准和机制。

七是要加强信创产业人才的培养。主要缺乏深层次人才的培养,特别是在稳定性、兼容性和可扩展性这三点,如操作系统国产化需要注意的问题还有待专业人士进行总结。

未来,希望从事信创领域的企业能够更多地进入高速公路行业,开展试点推广工作,以加速高速公路新创产品和方案的落地,为行业发展增添更多的确定性。

*文章内容是赛文交通网根据交通运输部公路科学研究院北京交科设计院副总经理盛刚分享的《高速公路信创发展思考》主题报告整理所得,有删减(文章未经本人审核)

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