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「透视」智慧公路新政

为“智慧高速”发展与革新打开一扇“新窗”

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赛文交通网 智能交通 智慧高速 公路数字化

9月,交通运输部陆续印发实施了《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》《关于加快建立健全现代公路工程标准体系的意见》等期待已久的公路行业重磅政策。

上述政策文件,是自2017年行业启动“新一代国家交通控制网和智慧公路示范工程”,自2019年交通强国建设开展一批与智慧公路、车路协同等试点工作以来,特别是开创了高速公路“一张网运行、一体化服务”的全新局面之后,公路交通领域针对“全面推进数字化转型升级”这个总抓手,在“十四五”中期推出的的一个纲领性顶层设计文件。

应该说,上述政策文件中的一些表述的确亮眼,也颇为实际,以下的一点愚见,引例说明,抛砖引玉。

例一:“提升公路建设与运行管理服务水平”,这是首次将建设与运行管理服务并列表述。既往,不少行业同仁不知“公路运行”为何物?难道是公路养护的延伸吗(深不以为然)?是公路管理的一部分?同时,运行与运营也基本傻傻分不清楚,这个问题在后面的第一层关系(“建管养运”逻辑关系)里再深入探讨吧。

例二:“推动公路建设、管理、养护、运行、服务全流程数字化转型”与“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”,这是顶层设计的核心思维之一,就是要通过数字化、信息化“双向打通”公路全生命周期,实现全过程服务的“双向闭环”。

其中,“双向”一词仅为愚见。不过,关于闭环问题(也就是运营与建设之间的闭环或循环)文件体现的还不是很透彻。

例三:“探索特殊路段限速、限载、限高等重要标志数字化联动预警,为精准实时导航、车路协同、自动驾驶等提供支撑”。尽管这段话写在了“养护管理板块”,尚属于设施数字化(数字化标志标线)范畴,但核心体现了公路支撑自动驾驶的一种思路——不是盲目建设批量化数字化设施,而是将重点放到普适性更强的设施数字化。(注意,这里引出了数字化设施与设施数字化辩证关系的核心观点。)

例四:“保障公路数字化设施与公路基础设施同步建设、一体运营、一体养护”。应该说,这是在顶层设计文件中,首先提出了公路数字化设施(也可以称为“公路信息化设施”)的基本概念不容易,并将其与相对传统的公路基础设施(所谓主体工程设施)与管理服务土建设施(所谓附属工程设施)并列,而且是“一同步、两一体”的定位,更不容易。这个后面谈“数字化设施”概念与定位关系时再细说。

例五:“构建公路安全应急数字管控体系,完善公路基础设施安全监测预警体系”。安全问题始终是关键问题,公路交通领域安全的重心落在“设施安全”范畴是行业职责所在与基本定位。

从人车路协同的视角看,安全是相对的也是绝对的,但安全终究还是有责任边界的,这也是公路交通领域为什么始终以设施安全服务为根本的原因。

例六:“可视、可测、可控、可服务”。可谓“词老、目标不老、内涵很新”赛文之前有篇文章,对“四可”做了全面注解与解读,应该说这是从支撑体系视角定义“可视、可测”、从应用体系视角定义“可控(可以理解为可管理,即“可运营+可监管”,既2B也2G),从面向公众视角定义可服务(应聚焦2C)”,这也是智慧公路中涉及“路网管理与服务工作”的核心理念与价值观的一种。

例七:“在充分利用高速公路既有感知设施的基础上,综合利用ETC门架系统、通信基站等设施,应用摄像机、雷达、气象检测器、无人机等各类感知手段,建设覆盖基础设施、运行状态、交通环境、载运工具的公路全要素动态感知网络”。

两组关键词,一是“既有感知设施+ETC门架系统”说明了很多实际现状和问题考虑,二是“覆盖面全要素”,监测感知要素包括了所谓的“道面上+道面下”也就是“设施+车辆+环境”,但“17+50”余万公里的国省道(高速+普通)是一个带状、车辆轨迹是连续的、极端天气是不确定地点的、公众出行需求更是无时不在差异极大的,仅是要素覆盖全,显然还是存在一定“空间”盲区。

例八:“建立实时交通流数字模型和重点区域路网信息智能处理系统,为出行规划和路网调度提供精准服务”。这应该是一个特指,从管理视角看,这是一个“网级”诱导体系;从服务视角看,这是一个行业SaaS级特产服务,也是出行服务新模式的重要支撑。

例九:“推动公路管理服务设施智能化提质升级”。该板块内容点到了服务区、充电桩以及高速光线,但似乎从板块内容与篇幅与其他部分看有些不太协调,管理服务设施是智慧公路新建、升级、改造的重头戏,却总体着墨偏少。

近年来,有超3500公里公路完成智能化改造,这里面智慧收费站、智慧服务区亮点突出。看来,涉及收费服务设施与收费在线化、智能化思路还需进一步明确。

例十:“打造公路出行服务新模式”。这是一篇大文章,模式是什么?是理论与现实之间的中介环节,具有一般性、简单性、重复性、结构性、稳定性、可操作性的特征。

笔者认为,模式创新可为“科技评价”中的高端创新,当下一些技术评价涉及国际先进的已然遍地开花,不新鲜。模式暂不谈水平高低,大量示范试点难复制、难推广、难标准化、难找到市场模式。

故,新模式必然是需要一种革新!且不能用老思维去创新新模式,故人的思维创新才是模式创新的核心中的核心。

例十一:“提升‘一网通管’监管能力”与“提升‘一网通办’的政务服务水平”。这是行业政务管理与服务领域、交通强国行业治理体系建设的纲领性要求之一,路政许可、大件运输、治超执法的数字化转型、在线化监管是大势所趋,这里的核心技术、关键设施、行业人才是个薄弱点,需要进一步加强。

例十二:“建设建设、管理、养护、运行、服务等环节数据流通共享”,“支撑公路全生命期“一模到底”和数字公路“一张图”,“整合公路领域各类既有重点业务信息系统,依托建设与养护数字化,逐步完善公路基础数据库”,“强化公路大数据共建共享、深度融合应用”。等等。

这些要求合起来看,本质就是为了解决“系统烟囱”+“数据壁垒”问题,“病情”是清楚的、“病理”也是清楚的、“病灶”更是清楚的......所谓“处方”有了,但“药效”如何,除了“理念+技术”,还要把握好实践“关键在人”与利益“共享共赢”模式。

否则,不要说建管养运从来都不是一波人、一个单位负责,即便是ppp或bot项目也是不同部门之间“内循环”,要想“一模到底”“一图到底”,需要“前人多栽树”才行,否则从设计、建设环节多为“种草”,留下的可能不是“树荫”而是“坑槽”了。

例十三:“以基础设施‘硬联通’和制度规则‘软联通’为导向,强化公路基础设施、勘察设计、施工、检测、验收、养护、运营、管理等基础性标准制定,提炼并加强总体性和共性技术要求”。

这是应该是,“关于加快建立健全现代公路工程标准体系”建设的一个基本纲领,是一个以“设施+工程”为主导的基础标准要求,那么数字化在其中是一个什么角色定位?信息化标准能否成为打通“建管养运”的“灵魂标准”?能否相对土建、配建而独立板块?尚未找到准确且明确的答案。

例十四:“大力发展公路数字化标准,统一数据技术要求,实现由设计到施工、管理、养护、运营的数字化和数据流转,推进公路数字模型和数字孪生应用”。既体现了全生命周期数字化思想,更是提出了“从头”至“腿脚”一模到底的数字化方式。

同时,也留下了一个疑问——“单向”的“数字化+数据流转”可能会在后续养、运等不同环节的局部“不适应”或“不适用”,如何实现闭环才是关键。既往,设计、建设环节的工程“思维”相对强势,养运阶段的“管服”理念看似重要,实则却各自有感受。

全生命周期不是“一切向前看”,“智慧高速”领域的“思维”高地也不太“平整”,标准是一把尺子。

例十五:“加强公路运营标准制定。依法制定公路运营管理标准,加强公路桥梁、隧道等设施限载、限尺寸相关标准以及大件运输承载限制指标条件和公路运行监测技术等运营管理标准的制定,提升交通基础设施运行效率、安全水平。建立健全山区、陡坡、冰雪、高原等复杂环境下及地震、泥石流、崩塌、洪水等自然灾害防治技术标准。”

这部分标准指向相对明确,同时也看得出,相对勘查设计、专项技术、工程管理、养护运维、路政执法等领域标准,运营板块的标准明显缺乏体系化表述,标准对象基本还是围绕设施建设,少有涉及运行管理与运营服务技术标准,运营标准“引线”怎么串联业务、技术、数据,规定那些范畴,这块看了还需要摸索摸索......

一笔未收住,连续15下“点击”评论了顶层设计文件,一些观点、认识也仅供参考,毕竟不是体系性思考。为弥补在解读认知层面的不足,笔者认为,建设与运营好未来的智慧高速,更需要从以下“六个层面”去剖析,甚至是改变与革新......

「一是“建管养运”逻辑关系。」

有人说,“建设是设计的延伸、管理是建设的延伸、养护是管理的延伸,运营是养护的延伸”,那么“设计”从哪里来?答案往往是从需求来。这个看似“闭环且递进”的逻辑一直“盘绕”在行业的话语体系里。不禁要问,都对吗?某种程度是对的。问题一是真闭环吗?问题二是递进是增强吗?某种程度答案是否定的。

先来厘清运行/运营,公路运行或者说路网运行,一个关键核心是业务面向对象差异,“建、养”大部分针对的是基础设施的物理状态与技术状况(扩大一些可以包括机电设施技术状况);“管”一般指路政与执法管理,涉及路产路权、工程许可、超限管理(对象是车)等;“运”则主要针对的是交通运行、突发事件、重点车辆、设施状态(针对管理与服务设施)、交通环境等(很多事项涉及跨部门),业务基础是“监测感知”,业务内容主要是面向对象的路网调度(保通保畅)、应急处置(救援)、通行服务(信息、收费等)。

当然,运行与运营(带有一定经营角色)一词常混用,主要是管理者主体不同,行业管理者一般说运行管理与服务多些(强调公益属性),公路经营者一般说运营多些(强调市场属性),不过其业务对象与服务对象本质差异不大,问题是资金保障出处是个关键。

再来看闭环问题,闭环不能是单向的,要是循环的、双向的。“设计从需求来,设计从哪来?一张白纸时可以说是从规划来,但现在是在役高速公路已经大于规划未建、当前在建,且改扩建逐渐成为热点。

那么,需求、设计从哪里来?至少,运营/运行中的问题、矛盾就是一种关键需求!说到智慧高速,一样存在“建管养运”逻辑关系,那么,其闭环关系打头从哪里开始呢?笔者认为,运营/运行阶段是不是可以优先一些呢?大家可以思考。

第三再说递进问题。现实中答案显然不一定是增强了。“建管养运”——重建设而轻管、养、运,这不只是传统高速公路工程的问题,已然渗透到“智慧高速”的建管养运各个环节。谁能说智慧高速示范不存在“重设施建设轻服务运营”现象?

为什么大批“智慧高速”示范过后,行业内外同仁普遍共识“需求不明确、系统不互联、业务不联动,建养成本过高”,甚至出现部分智慧公路试点建设目标及公众体验未达预期等问题。显然是“智慧高速”的建管养运“失衡”了。一些在办公室里拍脑袋的设计需求+通过工程落地,成效不层层递减才怪呢。

最后来解真正的逻辑关系。不是递进那是什么?应该是是链条式关系,是“业务链+数据链”的双向闭环关系。

当下,“环节块管”,是行业管理体制的一大特征,每个环节的子流程更是碎片化,例如:收费运营、监控管理、应急处置、出行服务都是运营/运行层面问题,一样未有机串联。不能说必然造成业务不畅、系统不联、数据不融,但现实却深度反映出真正现状。

针对“智慧高速”,如果继续仿照既往公路工程与设施的“建管养运”旧模式,恐怕是无法适应链条化更突出的逻辑关系。新建了可能也用不好,升级了可能也搞不明,联网了可能也漏洞。

「二是“2G2B2C”需求关系。」

2G2B2C是互联网行业用语,嫁接到“智慧高速”领域,就是指行业管理需求(主要是公路运行主管部门,包括公益事业单位)、运营业务需求(主要是高速公路运营企事业)、公众服务需求的相互差异化。

目前,很少能有一个政策、制度、标准在表述上把三个需求异同清楚地差异化表述。确实也很难。上述两个政策也很难把每一句要求在2G2B2C不同层面的解读说清楚。

作为行业同仁,相关领域同仁,或在不同位置、不同角色、不同职业上,解读一些政策、制度、标准时,也未必能分清楚2G2B2C需求;或者说同一句要求,落区到2G2B2C不同领域是不一样的。或许某个要求可能能够将2G2B2C需求串起来(但具体要求也有差异),但是有可能要求的面向对象、需求对象原本就是不一样。

那么,为啥要区分清楚?因为,对政策与标准的解读、理解、细化,往往比字面意思更重要更迫切。在解读一些政策文件、标准规范时,我们往往忽略要求的适用对象与针对需求,恰恰是因为每一个要求不太可能把背后潜台词都说的很清楚。

例如:构建智慧路网监测调度体系,在2G与2B其实对该要求的理解与落实差异很大,对支撑设施、系统、技术的要求也有很大差异,加之不同地区管理体制、业务机制的差异,决定了这不仅仅是一个监测设施建设、调度系统研发、平台联网联控的简单信息化问题。更包括建设方式、投资方式、管理方式、运维方式等等。

那么,是否必须要区分清楚呢?如果不清楚理解,可能会造成“下面一根针”无法支撑“上面千条线”的局面。延续前面的例子,监测也罢、调度也好,底层感知、传输、处理大部分依托一套体系,当然,并行多套系统的历史教训也不是没有走过(这种情况在智慧高速建设上也已经有教训)。

因此,这就要求面向不同需求,G端与B端能够充分协同,而不是过度强调自身需求。尤其是,G端的需求往往是“数据无限”要求,或者是“上下一边粗”的要求,这就造成B端现实的“正三角”与G端需求的“倒三角”之间的巨大差异。反映到C端,往往就是把G端服务简单推送给C端,自然是不适用了。

再举一个G端与B端对智慧高速认知不同的例子,同仁A说:对于智慧公路也好、车路协同也罢,不应是执着于表象的数字设备堆砌、车路通信联通与数据大脑平台,而是应更多关注透彻交通本质的基础理论、管理理念与服务能力(表述更像来自G端的同仁)。

同仁B说:前半部分赞同,后半部分应该改为“对路方能增收,对公安能管控,对司乘能服务”(表述更像来自B端的同仁)。当然,结论不矛盾,但从需求分析角度,还是要考虑统筹兼顾问题。

回到“加快公路数字化转型与智慧公路建设发展“与”建立健全现代公路工程标准体系”这两个重磅文件,如果不把每一个具体要求的“2G2B2C”需求关系、推动模式理顺,又会是什么新情况出现呢?

「三是“数字化设施”定位关系。」

前文谈到,公路数字化设施被首次明确“要与公路基础设施同步建设、一体运营、一体养护”是个重大进步与举措。尽管全文只在“建立健全公路数字化标准体系”中被提及一次。

其实,公路设施数字化与数字化设施之间还是有着密不可分的联系,数字化设施作为新一代的公路基础设施之一,其概念、内涵、要素等都对公路设施数字化的成败与否起到至关重要的作用。

在相关行业标准的制修订中,我们已经看到了数字化设施的术语,例如:公路信息基础设施(Highway Informatization Infrastructure),为公路建设、管理、养护、运营等业务的信息化应用提供基础性、共用性服务保障的监测、通信传输、管理与服务以及数字化支撑环境等软硬件设施或系统的统称(引自《公路信息化技术规范》阶段稿)。

公路数字化设施(Highway Digital Facilities),公路管理与服务设施中,具备数字化应用功能,可支撑公路网运行状态感知、监测调度、预警应急、联网收费、信息发布、通信传输以及车路协同的软硬件系统与外场终端(引自《公路网运行评价技术规范》阶段稿)。

从概念到设施定位,显然公路数字化设施是包括了传统“三大机电系统设施”内涵与要素的,同时将“智慧高速”建设中一些感知、通信、计算、云控等设施也进行了统称。

应该说,在经历了高速公路机电系统近30年的发展,以及近10年来高速公路信息化建设与升级过程,公路数字化设施作为一个新名词是可以“立住”的。

下面,就是要解决如何保障“保障公路数字化设施与公路基础设施同步建设、一体运营、一体养护”,标准先行是必须的。

毕竟在现行的《公路工程技术标准》(B01)中,目前还没有数字化设施或信息化基础设施的影子的,其定位只是在交通工程及沿线设施(也称为“附属设施”)中的管理与服务设施中,采用“监控、收费、通信、照明、供配电”等名词出现。数字化、信息化作为“附属”或“从属”的位置的确到了该改一改、变一变的时候了......

「四是“信息化标准”优先关系。」

前文提到的《公路信息化技术规范》,是公路工程技术体系中的“通用”板块的一个关键性、基础性的重要标准,是基础标准的定位。

目前,根据该标准阶段稿的表述,明确提出“采用公路信息化专项设计统一和融合三大机电系统设计,并从交通工程及沿线附属设施篇中独立出来,建立士木设施与信息设施融合一体建设的新模式:同步设计、同步建设、同步验收、同步运营(四同步)”。这将是对智慧公路建设的一个重大的推动。

笔者相信,作为从事信息化领域的行业同仁,都应该希望在B01中增加“公路数字化设施”(名字都可商榷)一章吧。

前文提到,高速公路机电系统发展30多年,监控和收费系统融合已是大势所趋(但不是简单的技术层面与设施层面),近年来,所谓的“智慧高速”项目与“机电系统”项目分别设计、单独实施,软硬件资源难整合,是不利于公路数字化转型和智慧公路健康发展的。

就以“赛文”观点为例,发布的2023高速公路机电市场报告、智慧高速市场报告,本质是可以合并且应该推动合并的——也许只是为了迎合市场划分,但最终需要符合行业发展规律。

概念融合还只是表面,无论是公路设施数字化还是标准体系现代化,都提出了一个核心问题——将数字化、信息化贯穿“建管养运”全过程。

那么问题来了,从标准视角如何贯穿?那就是在总纲(通用板块)以及设计、设施、技术、养管、运营等子板块中整体牵入(不能分割包含)信息化标准子板块,让数字化成为打通“建管养运”业务链、数据链以及标准化建设的“灵魂”。

「五是“创新技术”应用关系。」

公路交通行业历来重视技术,交通强国建设也提出的“四个一流”,“一流技术”也是占据一席之地。同时,公路行业也包括交通运输行业也是现代通信、互联网、大数据等技术的重要“应用场景”。说起公路数字化、信息化与“云大物移”基本算是不离口的。

特别是2017年智慧公路示范以来,一批批新技术、新设备在试点路段上“争奇斗艳”,例如:基于雷视、雷射、毫米波雷达等,基本ETC门架识别,基于“智慧杆”综合感知等,已然让标准跟不上技术迭代、设备更新的节奏了。这还只是感知层面一个视角。

在系统建设层面,云控平台、边缘计算,无论是路段、省域乃至全网,风靡天下。“大脑”一词也被各类“监控中心”所自我赋能,俨然有了“大脑”路网就“可控”了。

其实,路网运行的多数业务、主要服务,例如,流量控制、区域调度、收费服务、应急救援等,其实更依赖于类似人类“小脑”的功能——调动四肢、保持平衡。路网“大脑”决策层面工作被当作主要技术攻关后,一个个“大屏幕”“数据大脑”基本服务于展示与参观,真正的大数据分析与决策辅助支持工作往往也不是在“指挥大厅”完成的。

其实,除了“可视”的部分刚需,真正的“可测”“可控”并不需要太多的“大屏幕”,而路网运行的日常管理,则更需要的是完善路网“小脑”的调度、处置功能——也就是让监控人员真正指挥路网!

在设施技术层面,之所以智慧高速建设被提出这样或者那样的问题,与数字化设施未经深入统筹就大面积开展部署应用有关,且标准化、网联化问题从一开始就没有提上日程,造成所谓“散装高速”问题。加之行业已成体系的数字化技术,除了在收费领域不断优化升级,想进一步拓展应用也存在一定的技术瓶颈。

因此,在针对某个工程、某个桥隧的数字化升级时,只要投资到位,“武装到牙齿”的数字化设施+“高精尖”创新技术可谓百花齐放。这显然不是政策文件引导的方向。

面向未来,技术的创新是无穷的,但智慧高速管理与服务所依托的设施与技术一定是有限且可靠的,大规模试点示范的一个经验结论就是,不能把17万公里的高速公路,当作100或1000公里的示范段进行一次性的数字化升级改造。

就以车路协同为例,在《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,可以读出,车路协同已然不是技术与设施问题,而是理念问题、模式问题。也许,这为技术创新与应用创新也之名了一条新路,不要执着于“创新”本身。

「六是“信息化服务”市场关系。」

应该说“智慧高速”建设的本质就是数字化、信息化、智能化的过程,这也是与传统公路工程基础设施建设过程的最大的区别之一,但是,这个过程也是有大量投入的。

那么引申出来的问题就是,相较于“土建高速”(暂用这词)的设施服务,“智慧高速”信息化服务的市场定位是什么?难道还是设施服务的辅助产品?或者只能定位为公益属性服务?既然,数字化设施未来能够从交通工程沿线设施中独立出来,公路信息化标准板块也能够在公路工程技术体系中单独立住,那么是否可以给高速公路信息化服务一个全新的发展定位呢?

长期以来,高速公路收费的内核是偿还建设资金或用于还贷,按照使用者付费原则,公众按次/按里程缴纳通行费,基本无服务费内涵,这也是大量“智慧高速”示范后找不到市场化模式,且大多无闭环商业模式(例如车路协同)的原因之一。

诚然,“智慧高速”建设也必须到了为此“破题”的时候了,公众出行需求导向是一个方面,市场运营目标导向更是一个重要考虑因素。除了,在提升路网安全效率、推动行业降本增效等方面,必须寻求“模式”创新——在“智慧高速”基础上提供的“设施数字化服务”能否作为高速公路增值服务而开疆拓土?

对比看,当下大量自动驾驶与车路协同的先导示范区、部分城市C-V2X试点地区(例如:雄安新区的容东示范区已实现全部道路感知与C-V2X功能的全覆盖),也都在正在积极寻找市场应用的“破题”之举。

“2G2B2C”都是目标,也许不一定都能实现盈利,但不“破题”则可能面临更大的发展瓶颈——数字化设施资产的快速贬值与折旧,甚至是新的技术与设施迭代所带来的冲击。

最后简答小结,笔者通过尝试透视“智慧高速”建设的“六层关系”——即“建管养运”业务链+数据链双向闭环关系、“2G2B2C”需求差异与对应关系、“数字化设施”独立定位关系、公路信息化标准优先关系、“不唯新、不滥用”创新技术应用关系,以及“信息化增值服务模式”市场关系等。希望能够给“智慧高速”发展与革新打开一扇“新窗”,毕竟“比重新装修”一下更值得期待吧......

诚然,这“六层关系”大部分还是高速公路行业的“内功”而已,如要真正实现“人-车-路”自适应协同,与相关行业、相关领域的“第七层”关系,也许对“智慧高速”发展更为关键吧.....

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