公路数字化转型探索与实践

编者按：交通运输部公路科学研究院智能交通研究中心总工程师王东柱，在第三届北京智能交通大会公路数字化转型技术与创新应用研讨会作主旨报告，报告主题为《公路数字化转型探索与实践》。

王东柱在报告中深度对比国内外公路数智化发展路径，介绍了几个典型试点省份的实践成果，直面数据共享、商业模式等核心瓶颈与技术难题。报告内容兼具国际视野与实操价值的分析，以及贴合行业需求的解决方案，为“十五五”公路数字化转型提供了清晰路径与参考建议，极具借鉴意义。

公路数字化发展路径与社会、经济和技术的发展密切相关。美国在五六十年代州际公路系统大规模建设，州际和城市公路出现了拥堵、事故等问题，交通发展的重心逐步由交通建设转向交通管理；70年代受石油危机和经费的影响，导致智能化发展出现了停滞；80年代随着微处理器、计算机、传感器等新的出现，智能车路系统（IVHS）应运而生，90年代中期从IVHS演进为以车路协同、自动驾驶为核心的发展方向，但整体进程并不顺利，其设定的2013年和2014年分别在轻型车辆、重型车辆配备支持车路协同的车载终端等目标均未实现，目前正在调整战略，车路协同的通信技术开始从5.9GHzDSRC向C-V2X转变。

1.1我国公路数字化发展历程

我国公路数字化发展也经历了多个阶段，70年代起步，八九十年代基础设施快速建设，当前正处于从传统模式向信息化、数字化、智能化方向发展的新阶段，实现弯道超车。

我国高速公路现在已建设有通信、收费、监控三大系统，初步形成信息化能力。2019年联网撤站后，全国公路基本实现“一张网”运行，正向一体化服务的目标发展，用户体验大幅提升。2018年起，我国开展了智慧公路建设，取得显著成效，目前在建113条、完成65条，总里程达8232公里。智慧公路的建设，促进了基础设施智能化升级、出行服务优化、创新应用落地，推动了综合治理和监管能力提升，信息化技术与传统基础设施深度融合，建管养运服创新应用得到了初步探索。但是，从用户角度来看，体验感仍显不足，智能化标准不统一，数据支撑深度也有待加强。系统化运行形态、数字化深度和智能化服务仍处于初级阶段。

现在我国拥有全世界最大的公路收费网、最完善的路侧基础设施和最具规模的智慧公路试点，建设力度持续加大。三大系统建设、全国联网以及智慧公路的发展，为公路数字化转型奠定了坚实的基础。

同时，国家和行业政策也在持续推动公路数字化的发展，从2018年九省市智慧公路试点，到交通强国建设、数字化发展纲要，再到“交通运输领域新基建指导意见”提出的数字化、网络化、智能化要求，“关于推进公路数字化转型，加快智慧公路建设发展的意见”提出了到2027年构建公路设计、施工、养护、运营等“一套模型、一套数据”，基本实现全生命期数字化。“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”中提出了四项重点建设任务：智慧扩容、安全增效、产业融合和体制机制创新。其中前两项是重点，智慧扩容通过主动管控等手段提升通行能力；通过设施安全风险防控实现安全增效，特别是梅大、柞水重大安全事故后，这项任务更为重要。

我国公路发展历经了信息化、数字化发展时期，信息化系统建设起步较早，数字化则是近两年提出的，贯穿建管养运服全流程。实际建设中发现，没有信息化和数字化的建设，智能化很难实现，可以说，信息化和数字化是支撑智能化发展的基础，当前我国公路正处于“信息化补短、数字化加速、智能化启航”的关键阶段。同时，人工智能技术的快速发展为公路数智化建设提供了新的动能，成为目前行业关注的重点。

1.2国际公路数智化发展情况

美国，作为智能交通领域的从业者，我特别关注美国智能交通体系框架的发展历程，该框架从1993年启动至今持续更新，目前已迭代至9.2版本。早期美国智能交通体系框架中，人、车、路、中心四个组成子系统均匀分布，在智能交通体系中处于同等地位，近年来，体系框架发生重大调整：将基础设施置于核心位置，凸显其在智能交通系统中的核心作用，同时新增“支撑”子系统，内容包括通信设施、信息安全、数据分发、地图更新等内容。这一变化说明，美国当前高度重视基础设施智能化，以及信息化、智能化对交通领域的支撑作用，框架名称也从“智能交通体系框架”更改为“合作式智能交通体系框架”，强调车-车通信、车-路通信车路协同的理念。

2024年8月，美国发布《互联拯救生命：加速V2X部署计划》，明确了未来三个阶段的发展目标和方向，即提升主干道安全性与流动性、构建联网车辆集成化智能交通系统。此外，美国在主要城市综合联运、智慧走廊（包括跨境自动驾驶智慧走廊）、自动驾驶商业化等领域也有相关探索，其中自动驾驶商业化以Waymo、Cruise等企业为主，在旧金山、凤凰城等地开展试点。

欧洲在公路数字化领域也有新的布局。2021年，欧洲提出“物理和数字基础设施（PDI）”与“合作、互联和自动化出行（CCAM）”两个重要概念，其中PDI类似于我国的基础设施数字化，CCAM则涵盖车联网、车路协同、自动驾驶等内容，值得行业关注。2024年2月，欧盟发布的《单一市场和竞争力报告》中，仍将合作式智能交通系统视为下一步发展的重要手段，并计划在2025年初步建成覆盖欧盟的智能交通系统。德国更是将原交通部更名为“联邦交通与数字化基础设施部”，充分体现了对基础设施智能化的重视。欧洲公路收费系统的核心特点与欧洲情况密切相关，由于国家众多，其首要解决的是标准统一与跨境运输衔接问题。

日本的交通进入了新发展阶段，在经济社会整体拓展价值、减轻出行负担方面实现2战略大转变，一是不再局限于单一解决交通的效率和安全问题，而是向服务社会经济、增进人民福祉，实现社会可持续发展的方向转变。上世纪七八十年代，日本1.2亿人口对应的交通死亡率达15000人左右，经过持续发展，近年来已稳定控制在2500人左右，基本达到较低水平。二是从传统通行保障，向减轻社会出行负担，强化风险防范能力，提升经济社会综合服务水平转变。重点推进慢行交通发展，着力减轻民众出行负担。日本电子收费ETC2.0普及率较高，平均使用率已接近95%，通过扩展应用，提供动态费率与精细服务、主动交通干预和优化、安全辅助等服务。

1.3国内公路数字化发展的外对比总结

通过国内外发展的对比可以看出，我国公路数字化、智能化发展已进入跟跑、并跑、领跑交织的新阶段。智慧公路建设领域处于领跑地位，在感知全覆盖、通信全覆盖等方面的投入与落地成效，发展很快；在系统架构深度与融合水平上，与国际先进水平处于并跑阶段；而在概念创新层面仍处于跟跑状态，美国等国家虽提出诸多先进概念和尝试，但也因此走了不少弯路，我国不需要在概念层面攀比。

1.4面临的问题与挑战

当前，我国公路数字化发展面临问题和挑战。

近期发展面临的问题有：一，数据共享与数据治理机制不完善，数据孤岛问题依然存在，尽管数据中台、云控中心等理念已被提及和应用，但问题尚未得到根本解决，未来车路云一体化模式有望通过边缘计算数据上云，打通路段与业务系统间的壁垒，成为破解该问题的关键方向。二，商业模式单一，社会资本参与不足，公路数字化建设主要依赖政府及地方部门投入及相关机构推进，缺乏市场化的社会资本参与。三，系统协同深度不够，目前仍以单点智能为主，跨业务、跨层级的协同能力有待进一步加强。

长期发展面临的问题有：一是芯片、核心算法、高精度传感器等关键技术受制于人，交通行业自身难以独立解决；二是全链条数字化价值传递不畅，设施数字化与价值链数字化未能有效打通，缺乏可持续的盈利模式，部分已部署设备的管理和运维工作跟不上，未能发挥实际的作用；三是软硬件开发不对等，产学研环节脱节，影响行业整体发展效能。

1.5对公路数字化转型的新要求

党的二十届四中全会规划了“十五五”发展蓝图，明确坚持智能化、绿色化、融合化方向；加强制造强国、质量强国、航天强国、交通强国建设，提出适度超前建设新型基础设施，推进传统基础设施更新和数字化改造，完善现代综合交通运输体系；加快人工智能等数智技术创新，突破基础理论和核心技术，强化算力、算法、数据三大人工智能核心要素高效供给；全面实施”人工智能+“行动。高质量数据集是AI发展基础，算法与算力的提升则需要持续投入。目前，交通运输行业在着力推进人工智能的应用，这已成为重要发展方向。

部领导在数字化转型会议上提出四项要求，核心内容包括：一是重视技术，大数据、区块链、人工智能等新技术的应用；二是以人工智能应用为主导的迭代升级，推进由试点向“适度”规模化应用的转变；三是聚焦问题导向与效果导向，避免脱离实际需求的建设，同时建立完善的效果评估机制，确保各项工作能够切实解决实际问题，达到预期目标。

四是在集成应用方面，应采用分类建设模式，避免大规模盲目推进，根据实际需求分为三类：（1）普及推广类，适用于具有普适性的场景，易于推广，减少资本投入；（2）应用示范类，发挥引导带动作用；（3）攻关突破类，聚焦高创新性技术。建设中需结合自身实际情况，针对具体问题开展建设，并通过评估验证问题是否解决，确保资金投入发挥实效。

同时，要聚焦综合交通体系中关乎国家战略实施与技术突破的重大工程任务。应制定数字化升级指南，明确核心技术与发展方向，紧扣行业发展重点推进相关工作。

目前入选公路数字化转型试点分为两批，第一批8个省份，有：北京、江苏、浙江、福建、河南、湖南、广东和四川，第二批有天津、河北等12个省份，总计20个试点。

北京市立足首都“四个中心”定位，以打造全球数字经济标杆城市为目标，聚焦缓解出京拥堵、强化保障、提升民众出行幸福感，由首发集团牵头推进十项任务；江苏省紧密围绕智慧扩容、安全增效、产业融合、体制创新四大重点任务，针对自身问题明确建设核心；浙江省则进行统筹布局。

截止到目前，前两批20个试点已全面铺开，行业正实现从理念转变到高质量发展的跨越，不再单纯追求数量增长，而是注重应用效果突破，包括提升整体流量、降低拥堵、强化应急保障等。同时，在体制创新、跨主体跨区域协同、数据应用、新技术新模式新业态培育等方面积极探索，而这些正是新质生产力的核心内涵。

需要明确的是，数字化并非单向工程，而是一个持续优化、不断提升的工作过程，不能一蹴而就；数字底座建设不等于单纯建设数据中心，关键在于实现数据、算法一体化协同，将数据中心与实际应用场景结合，切实解决问题；外场建设应避免“重硬件轻服务、重覆盖轻效能”，面向服务需求和服务质量进行系统设计，选择典型的路段先期进行实验，根据实际的运行效果决定是否需要进行扩展应用和全覆盖。

3.1把握好数智化改造的原则

一是坚持需求导向与问题导向，这与部领导强调的核心要求一致。

二是坚持突出先进，聚焦重点技术攻关。

三是坚持自上而下推进，由政府统筹谋划，各省市协同发力。

四是坚持聚焦重点，推进跨流域、跨地区大通道建设，重点关注高负载新能源重卡相关领域。

五是坚持市场化导向，改变政府单一投入模式，推动商业化运营与产业链构建，实现可持续发展。

3.2统筹推进数字化转型和数智化改造

一、需严格落实部领导提出的“三类清单”分类建设要求，即普及推广型、应用示范型、攻关突破型，避免“胡子眉毛一把抓”，不切实际的盲目建设。

二、后续需落地一批标志性工程，构建全国统一的数字底座与数据运营中心，打造高质量数据集并联通各省数字底座。这一工作我认为更适合由第三方公司通过商业化途径推进，而非完全依赖政府建设。

深入贯彻落实党的二十届四中全会精神，公路数字化转型与数智化改造是必然趋势，也是“十五五”时期的重点任务。只要坚持问题导向、效果导向，积极谋划标志性工程，严格落实相关要求，就能顺利推进公路数字化转型，实现行业高质量发展。