我国的高速公路不仅体量大，而且发展迅速，面临着十四五期间运营、管养的新挑战。建设智慧高速公路，能有效提升高速公路的通行能力，是今后我国高速公路建设的重要方向

截至2019年底，我国高速公路总里程达到15万公里，是全世界规模最大的一张高速公路网，对我国经济社会发展起到了至关重要的支撑作用。从现阶段到2035年，国内的客货运输需求仍将保持2%—5%的年均增长速度，长三角、珠三角和京津冀等地区的增长速度将越来越快。

我国的高速公路不仅体量大，而且发展迅速，面临着十四五期间运营、管养的新挑战。建设智慧高速公路，能有效提升高速公路的通行能力，是今后我国高速公路建设的重要方向。 

在第四届（2021）智慧高速产业发展论坛上，江苏沿江高速公路有限公司副总工程师曹阳发表了“沿江高速扩建智慧化打造研究与探索”的主题演讲。曹阳表示，若不以智慧赋能的形式进行智慧化打造，高速公路运营管理的安全、畅通、征收、服务和绿色等五大基本目标，就会演变成事故、拥堵、偷逃、投诉和污染五大问题。 

以下为曹阳的演讲实录（赛文交通网整理，有删减）： 

很高兴和大家一起交流关于高速公路打造的情况，最近也与很多业内专家就智慧高速建设进行交流和方案分享，感触颇深。沿江高速即将进行智慧高速的打造，今天听了各位嘉宾的演讲，我对智慧高速的前景充满信心。

下面我从沿江高速智慧化扩建项目的扩建原因、方法、目标和如何打造智慧化高速公路几个方面，和大家做下简要的介绍。 

一、 政策背景 

2020年对交通系统而言不一般，特别是对于交通管理者，也是不平凡的一年，这一年对管理者来说发生了三件事。

第一件事情很大，从2020年1月1日开始，正式启动全国一张网。这一张网对于非高速公路管理者，可能感觉不是很深，仅仅是跨省主线拆站和ETC支付的问题。但对于我们管理者而言，这是一个翻天覆地的变化，是一个历史性的变革，全国一张网收费，这个变化非常大，它整体架构，包括机构重组、智能管控，发生了快速变化，甚至统一的系统价格都在发生变化。

第二件，2020年是新基建全面启动的一年，新基建的推出，全面推广，大家都在提智慧高速。

第三件，2020年8月份交通部对推广新型基础设施建设给出指导意见，其中对智慧公路给予了明确说明。

而进入至 2021年，从开年至今又有三个重大事件：

第一，“两会”的召开，“两会”上很多专家对高速公路建设，特别是高速公路智慧化建设非常关注。

第二，3月5日，李克强总理在政府报告里提出 “全面推广高速公路差异化收费”，今年全面推广差异化收费工作必将展开。

第三，作为“十四五”的开局之年，高速公路智慧化打造必将进入快速车道。

总的来说，在这种“大路网格局+大网络化运行+营运管理大变革”的形势下，要满足这些功能必需进行智能化建设。只有通过智慧化、数字化提升改造，来统筹“人、车、路、环境”各要素，实现“智慧、快速、绿色、安全”，让高速公路智慧起来才能解决眼下的问题，才能满足人们对美好生活和安全顺畅驾车的向往。

什么叫智慧高速？目前还没有统一的定义。作为一线管理者，我们认为智慧高速的本质还是高速，只是赋予它“智慧”的功能，和传统高速相比，它更强调平台性、互联性和终端化；从技术上讲，更加依依赖云计算、互联网、通信、AI等现代科学技术。2020年12月交通部庞司长在《我国智慧公路发展概述》里提到，要实现智慧公路，我借用他的表述，“借助移动通信和互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术，实现公路运输系统的协同管控与创新服务，促进路网科学管理、高效运行和优质服务的新理念和新模式。”对于我们运营者，最重要的是要有实际作用，能够保证运行高效、道路畅通、安全环保，驾驶人员可以快速通行。

如何建设智慧高速，不同的人有不同的想法，智慧高速到底要建什么？作为路公司，必须要结合目前方方面面的实际情况，以问题为导向，首先搞清我们有什么，然后是我们需要什么，吸收已经试点单位建设之所长，确认我们能建设什么，最后再决定我们要建什么。现在沿江智慧扩建，也是按照这个思路进行设计和研究；在实施层面，我们也是按照《江苏省智慧高速公路建设技术指南》及部省级相关技术要求来实施。 

二、沿江高速现状与扩建    

我所言的沿江高速主要为沪鄂高速公路（G4221）太仓至常州段，它起自G15苏沪界，向西经太仓、常熟、张家港、江阴、武进，终于常州南互通，路线全长134.865公里。

这条路的流量特别大，现在它的双向6车道日均流量超过11万辆，双向4车道日均断面流量是6万辆，局部地区达到7万。这种流量下，对整个沿江高速来说，服务能力远远达不到当初的设计需求，所以要拓宽。

另外就是沿江高速的货车占比比较高，超过百分之三十，这意味着满眼看过去路上全是货车；再加上130多公里的总长，现有匝道枢纽总共有24座，包括7座大型枢纽、14个收费站、3个服务区，车辆交织特别严重，引发的交通事故比较多，不重影响了车辆的正常通行，这也是我们要拓宽的原因之一。

还有一个拓宽的原因，沿江高速是2004年开通的，到现在大概运营了17年。在运营过程中也进行了一些信息化建设的探索与应用，例如：建立视频云联网、云控平台、开展高速公路资产数字化BIM系统建设、实现匝道及应急车道管控等。但伴随着道路流量变化越来越大，这些已经无法满足现代高速公路运营管理的整体需求。

仔细研究，表象是路很窄，基于双向4车道或者6车道，流量大了之后好像很堵，事实上不是这样，更深层次的原因是：第一，数字化不健全，这是很多高速公路都存在的问题；第二，感知手段缺乏，进而导致很多路段发现不了情况；第三，智慧化管理水平比较弱，事故预防及处置效率不足；第四，数据挖掘能力比较差。另，现阶段高速公路管理还受限于管理人员的技术水平、设备的可靠性与稳定性等，这些都是问题。 

三、 建设的目标与理念 

具体沿江高速怎么扩呢？以董浜枢纽为界，往上海方向我们是扩双向10车道，这是交通部批准的真正的标准双向10车道（含应急车道为14车道）；往西，也就是以董浜枢纽向西到常州，我们扩双向8车道。

简单介绍一下道路的设计方案：双向10车道设计总宽度为53.5米（十条3.75米标准行车道、四条3.0米应急车道，中央分割带为3.0米），现沿江高速双向4车道的整幅路面宽度都没有到达26米，也就是说扩建后的双向10车道的半幅路面宽度就已经超过现在的双向4车道的宽度。如果合理运用，将部分运营车道改成3.5米，应急车道也就可以变成3.5米的话，完全就是7条车道，即半幅路面两边设置的2条应急车道，加中间5条行车道，就是7条车道。当然这还必须与相关部门进行协商与沟通。

扩建完之后，沿江高速将会面临超大流量的考验，扩建后的沿江高速，135公里将被29座匝道、枢纽分成了30段，每段的距离约为4.5公里。

沿江高速拓宽以后，如果没有采取措施，高速遇到拥堵又会变成停车场，而且是大型停车场，比原来更厉害。对于沿江高速的智慧化建设，需要更高等级的交通安全及效率保障、更高效的运营管理、更人性化的交通服务来实现，因此需要智慧赋能。换句话说，若不以智慧赋能的形式进行智慧化的打造，我们运营管理的安全、畅通、征收、服务和绿色等五大基本目标，就会演变成新的五个问题，就是事故、拥堵、偷逃、投诉和污染。

我们的最终目标是，率先打造智能高速3.0，就是基于车路协同辅助自动驾驶功能，并具有差异化服务的智慧化高速，建立全数字综合智慧管理平台，实现道路体系化的全息感知，建立出行预订和邀约系统，实现与城市道路交通的联网联控，实现大流量主动智能管控，建设绿色能源服务区。 

四、 建设总体思路与方案 

总体系统架构是“五层三体系”，“五层”分为基础设施层、数据融合层、应用支撑层、应用系统层和门户层。“三体系”分别是标准规范体系、信息安全体系及管理制度体系。

以两个“321”为基本框架，第一个“321”，“三个要素”分别是安全、效率、服务；“两个特色”是我们目前要打造的，首个落地车路协同、首个十车道；通过点、面、线相结合的工作思路打造“一条3.0版的差异化自主管控高速公路”。第二个“321”是从架构上说，比较简单，建“三大支撑体系”，一个是全息感知，一个是边缘计算，一个是云网融合；“两个应用”，主要为车路协同管理和自动驾驶服务；“一个平台”，就是智慧高速云平台。

三大建设任务，第一，“三网融合”的智能基础设施建设；第二，“云管边端”协同主动管控平台建设；第三，创新智慧功能系统建设。 

五、重点建设内容 

关于重点建设内容，我们计划打造六个方面，智慧全息感知、智慧通信传输、智慧交通管控、智慧业务管理、智慧服务决策、车路协同辅助自动驾驶。

1、对于智能全息感知，它是基础中的基础。通过科学布设高清视频、北斗定位、专用传感器等多类型监测设备，搭建以5G为核心的高速公路通信网络系统，建立基于多源传感耦合、新型通信组网结构的全要素、全时空感知体系。

从目前情况来看，感知设备主要有雷达、视频和一些传感器设备，在复用传统机电监控系统视频监控与毫米波（激光）雷达的基础上进行加密建设，尽可能做到视频监控无死角，交通感知全方位。作为沿江高速，我们计划，8车道路侧按1Km间隔布设，10车道路段中分段按500m间隔，如果可能的话根据特殊情况，长大桥我们会增加相应的感知设备。

道路事件自主感知，基于视频图像AI智能分析，及时甄别发现交通拥堵、异常停车、车辆逆行、道路遗撒、行人闯入多种交通事件，实现“自动监测—实时预警—及时响应” ，做到早发现、早处置、早疏导。这个对我们沿江高速而言有非常大的需求，但系统的完整性、可靠性还有待提升。

气象信息公里级感知，江苏联网高速是比较早与江苏气象探测中心进行气象合作的省份，我们计划建设了15套气象检测站，当然气象站的应用还有待提升。

多端融合信息感知，加强收费数据应用，实现车辆拥堵分析、基于大数据实现车辆、道路、驾驶人员画像应用。

2、智能通信传输，这也是很头疼的问题，虽然5G及相关通信组网已经有所展示和应用，但产业化不够，可供选择的很少。现阶段我们也正在紧密跟踪。

3、智能业务管理方面，拟进行沿江高速快速通行功能的打造，第一是智能路线规划，第二是车辆定制服务。

智能路线规划是这样的，在双向10车道的时候，特别是7车道时有条件进行智能规划，依靠北斗、高精地图对车辆进行实时定位、全方位视频跟踪以及实时监测。特别是针对例如从江苏到上海的小客车（中途不下匝道），我们可设立直通车道；对固定上、下班的区间车辆，进行最佳线路的提示和道路状况的预提示等。

智慧服务区应用，去年我们完成了沙溪全智慧服务区的建设工作，包括BIM建模、能耗智慧监测、智慧照明、智慧灯杆、智慧厕所、智慧停车等等。

4、主动智慧交通管控，包括匝道控制、车道级管控、动态信息诱导、可变速控制、事件管理、排队预警、全天候运行监测等。 

5、智慧决策支撑，由数字化支撑子系统、智慧应用分析子系统、云大数据平台等子系统组成，实现数据的接入、存储、分析、展示、交换共享及业务支撑。建成具有统一数据管理、多源数据分析、综合决策研判能力的智慧公路大数据云平台，这是高速公路的大脑，我们肯定要打造。

6、车路协同、自动驾驶。无法预知进出高速的车辆，我想这是我们交通管理困难的根源。如果所有车辆都实现了自动驾驶，问题就简单了，知道它来去哪里，就可以解决行车和拥堵的问题。根据目前理解，未来趋势是“聪明的路+智慧的车”，至于智慧的车是什么样我们暂不管，对于聪明的路我们是要负责的。有关车路协同相关系统设备，我们准备全路段135公里全覆盖，重点打造25公里双向10车道，全线预留5G环境，如果可能的话，25公里全部部署MEC。

我们将根据《智能网联道路系统分级要素对比》，力求全线打造I3级智能网联道路系统，也就是智慧高速3.0（全面化、自动化），实现道路高度的信息化。 

六、困难与挑战 

困难和挑战有很多，困难来源于两方面，一个是内因，一个是外因。内因就是我们自身，高素质、高水平人才有所欠缺，现阶段我们也在搭建培养自己的队伍。

除了内因还有一些外因，第一个是设备性能带来的挑战，设备采集的准确度还有待提升；第二个是数据处理的问题；第三，应用方面、算法方面、网络方面，以及最主要的思维方面，都需要进行创新，突破旧有桎梏。

最后我们还是感觉到，高速公路是一个非常复杂的巨系统。但是我相信高速公路，包括智慧化高速建设肯定会向前发展。在大家的共同努力下，相信高速公路的智慧化建设会越来越好。

谢谢大家！