普通国省道数字化转型:重点方向与区域实践图谱全解读
当前的普通国省道数字化转型建设发展情况如何
近年来智慧公路快速发展,社会的关注点逐渐聚焦在出行服务方面,公路安全畅通事关人民群众安全便捷出行和经济运行顺畅,以数字化技术提升路网管理服务水平至关重要。
特别是随着智能网联汽车、辅助驾驶技术加速落地,对道路基础设施数字化转型提出了更多要求,为车端技术迭代提供底层支撑。尽管L3级智能驾驶(辅助驾驶)的商业化进程近期有所调整,但公路数字化转型建设已刻不容缓。
去年5月,财政部、交通运输部发布《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》,决定通过竞争性评审方式支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级。其中提到,自2024年起,通过3年左右时间,支持30个左右的示范区域,打造一批线网一体化的示范通道及网络,力争推动85%左右的繁忙国家高速公路、25%左右的繁忙普通国道和70%左右的重要国家高等级航道实现数字化转型升级。
据交通运输部印发的《2024年交通运输行业发展统计公报》显示,2024年年末全国国道里程38.67万公里,省道里程41.01万公里。
如此庞大的路网里程,当前的普通国省道数字化转型建设发展情况如何?
1、公路数字化转型重点
1)高速公路与普通国省道数字化转型差异
高速公路是公路基础设施数字化转型升级的主战场。经过多年的探索实践,浙江、江苏、北京、河北、山东等省市地区先后推出了地方性的智慧高速公路建设标准指南,总结出了公路数字化转型的一些可复制经验,部分地方参考并将其推广至普通国省道的数字化转型建设中。江苏、广东两地率先发布了普通国省道智慧公路建设指南的地方性文件。
作为全国路网“主骨架”的高速公路,一般由所属省级或国家级部门统一管理规划,强调全国统一数据底座和跨区域协同,建设资金来源多元且充足,并有着较为完善的管理闭环和业务闭环。
因此,高速公路数字化转型重点,一方面,通过技术赋能提升业务处理效率,主要提升道路安全和车辆通行效率;另一方面是切合国家发展重点战略,探索更加复杂前沿的技术应用。尤其是车路协同、自动驾驶等前沿交通科技率先在高速公路场景中探索应用,尝试构建完善“车路云一体化”交通体系。
而作为“主动脉”与“毛细血管”的国省道,大多实行开放式通行管理,并由所在区域地方市县进行管理,数据共享以地方协同为主,标准相对分散,建设资金依赖地方财政和政策奖补。
同时,普通国省道是连接高速公路与农村公路、城市节点与乡镇群落的重要通道,具有突出的连通、集散功能。因此,其交通干扰因素多样、路口交通事件多发、路网运行状态多变,技术应用则更注重实用性和成本效益,侧重基础功能升级。
如何解决上述问题,成为当下普通国省道数字化转型的关键方向。
2)普通国省道数字化转型重点
从当前的发展情况来看,普通国省道数字化转型建设的阶段性重点,主要集中在提升区域服务性的同时,满足日益增长的民生需求。
如在道路养护方面,传统的道路裂缝检测主要依靠人工目视检查,效率低下易受人为因素影响,难以实现全面的、精确的评估。此外,养护设备大多为传统动力设备,存在能耗高、污染大等问题。相对于智能化养护模式,传统模式在数据采集、分析和决策方面缺乏支撑,难以实现精准养护和资源优化配置。根据中国公路学会数据,截止2023年,全国只有约1/5的养护单位配备了先进的路面检测设备而智能化养护技术应用占比还不到10%。
在公众服务方面,如物流运输,通过国省道运输的水果损耗率远高于同期高速公路冷链物流损耗率。
同时国省道行人与机动车混行普遍,更是为交通管制增添了众多麻烦。因此,普通国省道数字化转型重点方向则集中在采用智慧化手段提升公路全生命周期的感知、管控和服务水平。
在江苏(2021年)、广东(2023年)两地发布的普通国省道建设指南,以及2023年9月,交通运输部印发的《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》中,都对数字化转型建设的重点方向进行总结,主要围绕以下几点:
提升公路养护业务数字化水平,推动智慧养护
提升路网管理服务数字化水平,推动智慧出行
提升公路政务服务数字化水平,推动智慧治理
提升公路标准数字化水平,推动标准升级
提升公路数字化基础支撑水平,筑牢数字底座
2、普通国省道数字化转型技术架构与各省市实践应用
1)技术架构
明确建设重点后,如何准确通过相应的技术赋能并统筹开展普通国省道数字转型建设,确保建设成效?必要的技术构架是首选要考虑的问题。
以广东省普通国省道智慧公路技术构架为例,分为1个感知传输网络体系、3级数字公路云平台和N类应用场景三个部分,各部分的组成内容和相互关系。
1个感知传输网络体系:集成各类传感器(视频、雷达、气象、北斗定位等)、通信网络(光纤、5G、物联网等),实现道路环境、交通流、基础设施状态的全面感知与数据传输。
3级数字公路云平台:通常指省中心云、区域/路段分中心云、边缘计算节点,实现数据的汇聚、处理、存储、分析和应用支撑。
N类智慧应用场景:基于平台能力,支撑养护、出行、治理、应急、服务区管理等多样化应用。
广东省普通国省道智慧公路技术架构图
图源:广东省普通国省道智慧公路建设技术指南(试行)
2)各省市实践
首先在公路养护方面,山东临沂与千寻位置合作,以“北斗+AI”技术为核心,筹划部署公路智能养护系统,同时引进大模型能力,在提高样本标注效率的同时,利用大模型生成非标准化、有缺陷的道路设施样本,扩充样本数量。两相结合,持续引导产品迭代。同时将检测产品小型化,方便检测车辆安装携带,服务于山东省临沂市省道229线、国道205线等19条普通国省道,覆盖管养里程1600公里。
在出行服务方面,依托云计算、物联网和大数据等技术,西安市公路局通过完善全线公路数字基础设施,建设气象全要素监测网及山区公路线路预报与短临预报服务系统,融合风云气象卫星和8部相控阵组网雷达数据,自主研发基于视频AI技术的公路崩塌落石瞬时监测预警系统,聚焦210国道秦岭山区公路数字化转型,全面提升山区公路通行能力、安全水平和应急处置效能。同时西安市公路局联合陕西省公路局共同编制地方标准《公路灾害自动化监测技术规范》,建设数字化灾害监测预警体系,提升行业标准化水平。
在智慧治理方面,江苏泰州在G328存量公路全生命周期数字化管理科技样板项目中,从外场创新场景、内场管控平台以及关键技术研究等三个方面显著提升了公路管理效能,其特点为:通过打造无人机智能巡护、行人过街预警、匝道分合流诱导、雾天行车诱导等8个数字化创新应用场景,实现“全时域安全服务”,提升出行信息触达率、丰富度,并开展自动驾驶小巴开放测试,服务未来自动驾驶车辆。同时,汇聚公路全业务全流程6大类725项数据,实现多源异构数据融合,重构业务流程,提升科学管理决策效能,形成“一模到底、一数全链”数字化管理体系。
在数字底座方面,福建省福州普通公路资产管理数字化转型工程通过高精度地图数据处理技术,将公路路网、路网标线、桥梁、隧道、涵洞、交通标志、护栏设施、监控设施等各类公路资产及路面病害,成功转化为数字化信息,包括资产名称、所处地理位置的路线代码、起止桩号、中心桩号、测量长度、测量宽度、经纬度、路面坡度、路面航向角等详细信息。
3、未来发展方向
去年7月和今年4月,交通运输部、财政部先后公示了两批支持范围的公路水路交通基础设施数字化转型升级示范区域名单。相关数字化转型升级依旧聚焦国家综合立体交通网主骨架,表示推动交通运输行业流程再造、系统重塑、制度重构,有效提升公共服务能力、行业管理效能和产业协同创新水平。
高速公路是公路基础设施数字化转型升级的主战场,国省道可以适用已经探索出的部分经验,因此我们可以从高速公路数字化转型示范建设中窥见普通国省道未来发展的主要方向。
第一,公共服务升级,推动基础设施智慧扩容,加快干线通道主动管控和一张网服务新模式等成熟场景的规模化网络化应用,实现通行效率提升。凭借可计算路网,实现对路网拓扑结构及设备实施的全掌控,借助仿真平台,计算所关注路段随时间推移的细粒度路况变化。深度融合路况检测、服务指引、收费管理、应急救援、旅游融合及智能客服等功能,构建高效、安全、便捷的出行生态体系。
第二,围绕行业管理提升,推动基础设施安全增效,提升突发事件应急响应效率。其中,推进运行监测预警平台、应急指挥调度系统、数字化管养系统等建设成为关键。数字化转型的基础是底座建设,交通运输部明确要求“一套模型、一套数据”,其基础也需要将历史系统和新建系统深度融合起来。
第三,围绕协同创新发展,推动跨领域产业融合,其中实施车路云一体化试点,总结一批具有较高推广价值的应用场景、关键技术和标准规范成为工作重点。
4、从修路致富,到数字先行
普通国省道的数字化转型已不仅是技术升级,更是推动城乡交通一体化、释放路网经济价值与社会价值的关键引擎。
随着智慧公路的快速发展,智能网联汽车技术的升级跃迁,人们对出行服务的需求不再是如何到哪里,而是如何更加便捷舒适的到达目的地。
一如“要想富,先修路”这蕴含一个时代精神的标语,随着国内公路建设从增量扩张逐渐走向存量养护,从修路致富向着数字先行、智慧赋能进行转变。
新时代交通发展的注脚,正由这场深刻的公路数字化转型大潮徐徐书写。
参考内容:
《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》
《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》
《广东省普通国省道智慧公路建设指南(试行)》
《江苏省普通国省道智慧公路建设指南》
《各省规划实施方案助推交通基础设施数字化转型升级》,中国交通信息化
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