为智慧高速领域提供了可参考的广东样本

编者按：在第九届华南智能交通大会主论坛上，广东省交通集团有限公司总工程师李卫民，作了《广东交通集团智慧公路创新与实践》主题报告。

李卫民从数字化转型与智慧高速公路、高精度数字地图与数字底座开发、智慧高速公路创新场景、数字化转型总体方案四个方面展开介绍，详解了高精度数字地图与数字底座的建设成果与应用，也分析了南沙大桥管控等五大创新场景实践，最后提及数字化转型总体方案推进路径。报告内容兼具技术细节与实践经验，为智慧高速领域提供了可参考的广东样本，对行业发展有重要借鉴意义。

（一）国家与广东的数字化转型背景

近年来，国家发改委、交通运输部联合启动公路水路交通基础设施数字化转型升级项目，计划三年投入超 100 亿元，在全国选取约 30 个区域开展试点，目标覆盖 1 万公里高速公路、国道主干线及关键水网。2024 年 7 月，广东省在交通厅统筹下，成功入选首批国家公路水路交通基础设施数字化转型升级示范区域，核心任务聚焦 “智慧高速公路”，涵盖智慧扩容、安全增效、产业协同三大方向，同时包含水路及政府智能管控系统相关内容。

需说明的是，“数字化转型” 对行业而言是长期过程，当前试点更偏向 “智慧高速先行”—— 只有先实现高速公路的智能化、信息化，再结合机制创新、运维模式创新，才能为后续全行业转型奠定基础。交通行业整体实现数字化转型是一个长期过程，不能一蹴而就。而智慧高速正是企业数字化转型的核心支撑，只有先做好智慧高速建设，后续转型才能稳步推进，若直接谈 “企业转型” 或 “全行业转型”，现阶段仍面临较多挑战，因此当前工作的核心是做好智慧高速公路建设。

（二）对智慧高速公路的认知与界定

此前行业对 “智慧高速”“超级高速” 的概念多有探讨，早期如浙江提出的相关理念，落地案例较少。当前行业共识逐渐清晰：智慧高速的核心目标是实现 “更安全、更高效、更优质的服务”。部分观点提及 “全天候通行”，但经实践思考，“全天候” 或 “准全天候” 的提法存在局限性 —— 其与安全需求存在矛盾。

例如，面对台风、强降雨等灾害天气，高速公路仍需关闭以保障安全，强行强调 “全天候通行” 不切实际。因此，智慧高速更应聚焦 “特定气象条件下的通行能力提升”，如大雾、结冰等场景下，通过技术手段优化通行效率，而非追求无法保障安全的 “全天候”。

关于智慧高速的定义，结合多方研究（如 DeepSeek 的相关解读）及实践经验，可概括为：集成现代信息技术、通信技术、传感设备与人工智能等先进手段，实现对高速公路的全面感知、智慧精准管控与协同服务的新型交通设施。

这一定义既涵盖了技术内核，也明确了 “安全、高效、协同” 的功能导向，同时为未来自动驾驶的功能赋能预留了空间 —— 其本质是构建 “智慧大脑 + 灵敏感知神经系统” 的体系，实现交通流、环境与服务的精准交互。

（三）智慧高速公路的技术路线

智慧高速公路的技术逻辑可概括为 “感知 - 传输 - 决策 - 服务” 四个环环相扣的环节，共同支撑高速公路从传统运维向智能管理升级，具体如下：

全面感知是智慧高速的 “神经系统”，通过毫米波雷达、AI 高清摄像头、智能卡口、RSU 路侧单元及路面状态传感器等设备，实时采集交通流（、环境、事件三类信息，再经数据整合形成结构化交通流数据，为后续环节提供精准原始数据支撑。

高效传输充当智慧高速的 “信息血管”，依托 5G、C-V2X与光纤网络构建混合传输体系，既实现感知数据高速低延时传递至处理中心，又支撑车与路、车与车实时通信，保障数据交互的稳定性与时效性。

智能决策被看作智慧高速的 “智慧大脑”，基于云计算、大数据分析与 AI 算法，对海量数据深度处理，可自动实现智能管控、主动预警与应急调度（，输出精准管控策略。

精准服务与协同是智慧高速的用户对话环节，通过 C-V2X 技术向车辆推送急弯、事故等预警信息，依托 “粤通行” 等平台向用户提供实时路况与路线规划，同时联动交警、急救等部门同步信息，实现管理与出行服务的高效协同。

高精度数字地图与数字底座是智慧高速公路的 “数字基石”—— 所有智慧化应用（如交通管控、应急调度、运维管理）均需依托这两大基础：前者提供统一的 “空间数据载体”，后者提供 “算力与数据共享中枢”，二者共同支撑智慧高速从 “数据采集” 到 “应用落地” 的全链路运转。

广东交通集团自三年前启动相关建设，目前已完成二期工程，核心是打造区别于普通图商导航地图的 “带行业属性的高精度地图”，以及支撑全行业协同的 “云网图数一体化数字底座”，重点服务于交通管理与运维的实际需求。

（一）高精度数字地图的建设与应用

从核心特征来看，行业专属数据的深度融合是其关键所在，这些数据具体分为静态与动态两类，全面覆盖 “道路设施、设备状态、实时运行、环境监测” 等维度，形成完整的数据体系。其中，静态数据主要锚定基础设施的 “家底信息”，聚焦道路及配套设施的固定属性，为日常运维管理提供基础依据。

比如在道路结构数据方面，会明确标注桥梁的具体类型、主跨跨度、设计荷载等级，隧道的的参数配置，以及边坡的坡度、防护结构类型；在设施设备数据方面，则会精准记录机电设备的布设点位、设备型号与技术参数，同时关联养护点位的历史维修记录与养护周期。

动态数据则侧重实时反映道路的 “运行状态”，依托前端感知设备持续更新数据，为动态交通管控与应急响应提供及时依据，数据更新频率通常可达 1-5 分钟 / 次。在交通流实时数据方面，通过路侧布设的各类监测设备，可采集到各车道的实时车流量、平均车速、车道占有率等关键指标；路面检测数据则通过激光检测车、无人机巡检等方式获取，涵盖路面平整度等参数，再结合人工复核形成完整的路面健康状况报告；环境监测数据则借助能见度仪等设备，实时采集关键信息，为通行安全管控提供直接支撑。

除了数据融合，该高精度地图还集成了 AI 分析、数字孪生、交通仿真等技术能力。例如，通过数字孪生技术可 1:1 还原道路场景，叠加实时动态数据后，能够模拟不同交通流条件下的拥堵演化趋势，为交通管控策略的制定提供 “预演工具”，最终形成 “可交互、可分析、可推演” 的行业专用地图，更好地服务于管理决策。

在建设规模与成果方面，目前广东交通集团已完成广东省全省 1 万多公里高速公路的高精度地图采集、数据处理与存储工作。采集过程中，综合运用高精度测绘车进行道路平面与高程数据采集，结合无人机倾斜摄影获取道路周边地形地貌信息；数据处理阶段则重点开展数据清洗、坐标校准、图层叠加等工作，确保数据质量；存储环节则依托专属算力中心，保障数据的安全与快速调用。从数据规模来看，地图总数据量已达 16.6TB，包含 70 个核心图层，以及 100 万个关键要素）。

基于这套高清地图，集团已实现 “四张核心应用图” 的落地：

1.路网运行应急调度一张图：整合实时车流、事故信息、应急资源分布，支撑突发事件快速处置；

2.路网机电设施管养一张图：标注所有机电设备的位置、型号、运维记录，实现全生命周期管理；

3.道路养护（土建 + 应急）一张图：关联路面病害、桥梁隐患、边坡风险等数据，指导养护计划制定；

4.道路资产呈现一张图：精细化展示集团所有道路资产的权属、里程、技术状况，为资产管控提供支撑。

这套高清地图平台于三年前已在集团基层单位投入使用，且持续通过数据更新、功能优化提升实用性。

（二）数字底座的构建与能力

数字底座以高清地图为空间载体，叠加多应用系统数据形成 “基础数据 + 应用数据” 融合体系，核心通过 “横向 + 纵向” 双向打通解决数据协同问题。横向打通聚焦传统业务（养护、收费）与创新业务（智能调度）的数据融合，统一格式标准、联动业务场景，避免数据割裂；纵向贯通覆盖 “建设 - 运维 - 运行” 全链条，接入设计图纸、设备故障、实时车流等数据，建立可追溯、动态更新的闭环体系，为全生命周期管理提供支撑。

尽管有《数字孪生建设指南》指引，落地中仍面临关键瓶颈。一是数据来源问题，设备层原始数据冗余大、价值低，需通过边缘系统预处理转化为结构化数据，却面临算法兼容性难题；二是数据标准问题，省内旧系统格式不兼容需改造，跨省标准割裂也增加协同难度；三是治理机制问题，集团内部部门需求冲突、外部单位（交警、气象）数据共享顾虑多，需明确权责与利益协调规则。

集团建成 “主备联动” 的双数据中心体系保障运行。新数据中心（韶关广韶区域）为核心，2023 年一期上线，配备 800 台服务器、50PB 存储，算力达 5PFlops，承担主要数据处理任务，且采用绿色设计降低能耗；灾备中心经升级后形成冗余备份，通过专线实时同步数据，5 分钟内可接管核心业务，确保数据安全与服务不中断。

依托数字中台整合云资源，构建 “数据 + 技术” 双中台架构。数据中台负责数据汇聚、清洗与建模，提供标准化数据服务；技术中台提供云计算、AI 算法、可视化等通用组件，避免重复开发。同时整合分散云资源形成统一资源池，弹性调度算力，已快速落地 “路网监测”“安全预警” 等 6 个核心应用，大幅缩短开发周期、提升资源利用率。

结合广东省高速公路交通特征与实际需求，集团聚焦 “智慧扩容、智能管控、智慧服务、安全监测、高效运维” 五大方向，落地了一批典型创新场景，以下介绍核心案例：

（一） 智慧扩容：南沙大桥主动交通流管控

南三大桥是珠江两岸跨江主要通道，受虎门大桥、深中通道对大客车、货车限行的影响，全省跨江通道日均 50 万辆交通量（未来或达 100 万辆）中，大部分货车集中经南三大桥通行，易引发拥堵 —— 尤其大桥起点为陡坡路段，货车爬坡速度慢，从珠海、广州方向汇入的货车易在中冲立互通区域拥堵。

针对这一痛点，集团部署 “主动交通流管控系统”，管控范围覆盖南沙大桥东西行全线，以及东涌互通、沙田互通周边相邻路段。系统核心依托交通流多元数据融合分析，针对高峰时段、交通事故、道路施工、恶劣天气四类典型场景，制定 “货车动态管理 + 速度和谐 + 分车道限速 + 阶梯限速” 组合策略，节假日期间还会临时开放硬路肩以提升通行能力。同时，系统建立 “路警协同联动” 机制，实现一体化指挥调度，为管控决策与应急处置提供数字化支持。

该系统于 2023 年上线运行，效果良好。其创新点在于 “机制协同”—— 需联合交警、地方路网管理部门共同商定管控规则，形成多主体联动的管控模式，相关经验已被纳入交通运输部中间管控指南案例。

（二）智能管控：广东省（大湾区）路网管控平台

为应对粤港澳大湾区路网 “超高强度、超高密度、超高复杂出行需求” 带来的供需失衡问题，集团研发区域路网级 “仿真推演、主动管控、应急协同、出行服务” 技术，打造湾区骨干路网智能管控体系，整体分三阶段推进建设。

第一阶段聚焦 “一通道六路”，以深中通道为核心通道，覆盖广深高速、广澳高速、广深沿江高速（含二期）、机荷高速、中开高速、南中高速，搭建基础管控框架；

第二阶段扩展至 “五桥十五路”，新增黄埔大桥、南沙大桥、虎门大桥、港珠澳大桥，纳入深圳外环高速、广州绕城高速（南二环）等 15 条线路，完善路网协同能力；

第三阶段进一步拓展至 “六桥十八路”，新增狮子洋通道，将西部沿海高速（珠海段）、珠三角环线高速（中山至珠海段等）纳入管控范围，实现更大范围的路网联动。

该平台构建起 “交通态势感知 - 流量预测预警 - 多层级智能管控 - 安全应急联动 - 出行服务” 全链条能力，在 1000 多公里骨干高速路网中实现 “协同化、一体化管理”，已成为全国珠三角跨海高速路网智慧化管控的样板工程。

（三）智慧服务与运维：从 “通行” 到 “全周期保障”

针对隧道、桥梁、边坡等基础设施安全监测需求，集团在 2023 年后大幅扩充监测点位，目前边坡监测点已超 1000 处，隧道、桥梁监测点超 2000 处，构建了 “集团级结构监测系统”。该系统可实时采集结构安全数据，未来将接入路网运行平台，实现 “监测 — 预警 — 处置” 闭环管理。

智慧收费：以广珠西荔湾南站、广澳高速中山城东站为试点，应用 “云收费站” 系统，采用 “数字孪生 + 感知设备 + 管控大脑 + ETC 自由流 + 伴随式服务” 架构，实现 “车道计费精准化、收费业务标准化、收费车道简约化”，单台车平均通行时间较改造前下降 10%，ETC 特情处理响应效率提升 40%。

智慧出行：培育 “粤通行” APP，作为集团面向公众的唯一出行服务平台（同时为广东省交通运输厅指定的全省高速统一出行平台），当前用户量已突破 530 万，提供实时路况、智能导航、信息发布等服务，成为连接用户与路网的核心载体。

安全监测：构建 “早预防、早发现、早干预” 的基础设施监测预警体系，建成桥梁结构安全集群监测系统（308 座）、隧道结构安全集群监测系统（15 座）、边坡安全智能监测系统（910 处）、重大灾害监测预警及管控系统（84 处），并整合为 “道路设施养护及其应急处治一张图平台”，实现风险研判、监测预警、快速处置的一体化。

机电 “1+N” 智慧运维：对集团所属营运路段的 64 项关键指标（车道识别、控制器、读卡器、栏杆机等设备状态）进行统一远程监测，通过 “人工 + 系统” 全天候巡检主动预警，累计推送异常告警 104321 次；为养护单位提供远程专家技术支持 14198 次，整体运维时间节约 70%，保障机电系统稳定运行。

作为 2023 年全国十个数字化转型试点省份相关项目的参与主体，集团高度重视方案推进，组建专项团队开展工作，目前已完成调研与总体方案编制，进入初步设计与施工图设计招标阶段。

（一）方案推进路径

设置多个专项研究课题，聚焦 “特定场景技术路线选择”“技术参数确定”“方案比选” 等核心问题，已完成大部分专题研究，为总体方案提供支撑；

确立 “底层感知 — 边缘计算 — 高效传输 — 路段管控 — 路网管控” 的全链条架构，其中 “路段管控” 为重点突破方向 —— 经调研发现，当前各路段管控系统差异大，部分系统存在 “僵尸化”“数据孤岛” 问题（如广东部分一体化平台挂载 10-20 个子系统，多数未有效运行），需通过重构实现整合升级；借鉴广州地铁 “设备结构与系统结构协同” 的经验，要求设计阶段先评估现有系统，再结合改扩建需求与新建系统融合，避免重复建设。

（二）关键注意事项

此次数字化转型方案与以往机电设计、智能交通设计存在本质差异：需先明确路段的路况指标、安全弱点、事故易发路段特征及交通事件规律，再基于这些数据开展设计，确保方案的针对性与实用性。

目前，方案仍在推进中，部分环节（如系统开发团队选择）需通过联合协作解决。以上内容均为个人实践总结与观点，因项目尚在实施阶段，可能存在不足，欢迎各位批评指正。