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新基建模式下智慧高速的“破”与“建”

发布时间:2021-08-10 11:48

(原文刊载于2021年第7期《中国交通信息化》)

近几年,在“新基建”等各种政策的推动下,我国已经对智慧高速建设的必要性形成共识,智慧高速发展如火如荼,智慧高速试点遍地开花,但从整体路网成效来看,由于对智慧高速的理解和认识尚未在深层次形成统一等原因,整体路网实施效果有待提升。智慧高速如何实现有效破局,智慧高速究竟该怎么建,在WTC2021车路协同智慧交通论坛、可感知可计算的高速公路建设与运营论坛、建设交通强国等论坛上,专家们各抒己见,共谋智慧高速发展之道。

政策环境利好 迎来发展浪潮

从2018年2月,《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》发布,到今年,《国家综合立体交通网规划纲要》印发,我国陆续出台了一系列政策(如图1所示)推动智慧高速发展,与此同时,江苏、浙江、宁夏、山东等省也相继出台了各省的智慧高速建设指南,据悉,云南、河南等省也正在加快编制智慧高速建设指南。 

2021年是我国“十四五”开局之年,从各省发布的“十四五”规划来看,智慧高速建设赫然在列,各省“交通强国”试点工程也是建设智慧高速,从2018年2月新一代国家交通控制网和智慧公路试点工程正式启动,到现在全国已建/在建智慧公路达到30多条(如图2所示)。

BATH纷纷入局 加速智慧高速建设

虽然我国高速公路行业信息化建设整体起步较晚,但近年来,新一代交通控制网、智慧公路、取消高速公路省界收费站等重大工程与科技攻关系列项目的开展,极大推动了高速公路行业的智慧化进程,目前我国智慧高速正在经历一波发展浪潮。除了高速公路业主单位,金溢、万集、招商华软、国交润万等传统企业,BATH(百度、阿里云、腾讯、华为)也纷纷入局,为智慧高速建设注入一股新活力。 

百度基于ACE底座和智能交通引擎,具有自主可控AI能力、车路云图全栈闭环能力、十亿终端触达能力,并携百度地图APP、DuerOS、度小镜等产品和服务,推出重点区域车路协同管控、全天候主动安全预警、云端一体智慧管养、车道级精准导航、大数据云控平台、L2-L4级自动驾驶专业车道等面向未来的5大智慧高速细分场景化解决方案,赋能高速公路安全、便捷、高效、绿色、经济运行。

阿里云从2018年的“智慧公路解决方案”和“智慧高速未来20年发展畅想”“智慧眼”,到2019年的“高速公路自由流解决方案”和“高速不停车收费AI稽核方案”,再到2020年主推的“云控平台”“视频上云”“在线计费”“车路协同”,从解决方案到软硬件一体的产品,已经成为智慧高速建设大军中不容忽视的中坚力量。

继2020年9月腾讯发布WeTransport智慧交通战略之后,在WTC2021可感知可计算的智慧高速公路建设与运营论坛上,腾讯又发布了“数字安途”智慧高速解决方案,通过雷视融合实现交通流全息感知、高并发实时流计算、主动管控及辅助决策、面向腾讯众多生态用户精准推送的技术手段,实现智慧高速全天候通行、全过程数字管控、全方位服务的发展新模式,并提出“1+N+3”的智慧高速总体架构。

在WTC2021市长论坛上,华为提出交通行业智能升级参考架构,即“交通智能体”,通过将联接、云、AI、计算、应用等多种技术有效整合,构建一个开放的立体感知、多域协同、精确判断和持续进化的智能系统,实现云、网、边、端高效协同。以“不变”的架构,应“万变”的交通业务与需求,以系统思维支撑交通行业智能升级。

建设方兴未艾 问题不断凸显

从近几年智慧高速发展势头不难看出,高速公路传统企业全力构建竞争生态,努力构建更立体的城防,互联网巨头企业分别从不同角度切入,携资本与技术优势攻城略地,两股力量共同作用,推动高速公路智慧化进程。但从今年五一旅游的出行来看,短时交通需求、交通出行执法尺度、旅游配套设施,成为舆情关注的焦点和巨大矛盾,国家智能交通系统工程技术研究中心首席科学家王笑京指出,虽然我国高速公路里程是世界第一,但是拥堵状况相比2019年有恶化趋势,目前我国的智慧高速整体路网的实施效果有待提升。

中国公路工程咨询集团有限公司智能交通事业部总经理李红芳认为目前我国智慧高速的发展还是面临一些问题。

1、感知基础力量薄弱,从感知问题角度出发,机电设施规模以及数字化、智能化程度还不够支撑和满足日益增长运营管理及出行服务的需求。

2、安全保障有待提升,从通行安全角度出发,对于公路特殊路段(特大桥、隧道、高边坡)、特殊时段(夜间、雾天、冰雪)、特殊车辆(两客一危)、违法行为(超速、逆行、违停、低速、车道偏离)的行车安全保障措施不足。

3、综合管控手段不足,从管理角度出发,大流量交通已是常态化趋势,相较落后的综合管控手段无法满足运行现状,易造成路网压力大、交通拥堵等现象。

4、服务能力手段单一,从对外服务角度出发,对于日常服务及公众出行信息服务的准确性、时效性、便捷性等特点尚未达到要求。

5、资产管理手段匮乏,从道路主体角度出发,对公路核心价值管控对象:资产(事前、事中、事后)管理手段匮乏,易造成资源浪费、成本增加等现象。

山东高速信息集团有限公司研发服务中心总经理、山东省智慧交通重点实验室(筹)副主任常玉涛认为我国高速智慧化发展还有以下问题需要改进。

1、目标路径不协调,国家层面政策方向明确,目标清晰,但从国家到行业到区域甚至企业逐级细化的过程中出现了效能递减问题,导致层级间的目标出现错配,“为什么、是什么”的问题没有形成上下一致的理解。中层设计不到位,逻辑模型缺失,导致上层目标要求下达时没有支撑,由于中层设计不到位,概念模型没有细化,逻辑模型欠缺,下层实施时就没有可靠依据,路径模糊。

2、政策协同性不足:区域衔接与协同难;部分地区对于有风险事项支持力度有待加强,制约了有益探索落地。

3、关键技术还未突破:关键核心技术受制于人,芯片、模组等技术掌握在外国手中;适合高速公路的关键核心算法没有有效突破;设备能力没有有效突破,高速公路高动态环境下,现有的“视觉、听觉、触觉”等单项能力及协同能力远不能满足需求;建设与运维成本高,多种类、大批量设备的简单堆砌带来采购、建设成本高,每年维护、能耗等成本居高不下等问题。

4、商业模式未构建,当前路方及设备供应商,包括平台服务商还没有在高速公路领域探索成功可行的商业模式,对于技术与设备企业来说,预投入大、风险高,对于高速公路运营方来说,投入高、效果不显著。


以需求、问题为导向 有的放矢建设智慧高速

智慧高速要发展到新的阶段,必然需要长期积累社会经济环境、政策、技术、商业模式等方方面面的动能,会面临各种各样的问题以及挑战,但也是重大机遇。

在WTC2021车路协同智慧交通论坛上,王笑京指出,智能交通的发展需要遵循需求引导、问题引导,要认真分析国内外智能交通的动向和经验,以有用和有效益为导向,发展中国的智能交通产业,在实施路径和项目选择上要破除模仿和抄袭,根据需求和经济规律实事求是的部署有关的建设内容。智慧高速作为智能交通建设的核心内容,更加需要重视这些问题。

提到智慧高速建设,大家能想到的就是要用很多高大上的新技术,如果没有用那么多高大上的新技术,好像不够智慧。交通运输部路网监测与应急处置中心联网结算服务部副主任刘旭认为,智慧高速建设的目标,应该回归高速公路的本质,聚焦高速公路本身,通过现代化的目标,改善运营,提高安全性,提高路网承载率,实现准全天候通行。从系统建设领域来看,应该充分利用现有系统,用实用的,有效果的技术,把现有的系统互通融合,发挥聚合效应,而不是用最新、最高大上的技术,重新建一套智慧高速的系统。在智慧高速的建设和发展过程中,应充分结合既有的应用基础和运营服务的需求,未来全路网所有业务设计和系统设计应该从服务倒推,科学合理的规划建设和运营成本,为用户提供安全、便捷、高效的服务。

就如何建设智慧高速,交通运输部公路科学研究院汪林提出了以下几点建议。

○从基础设施数字化入手:构建全要素、全周期、全业务的公路交通基础设施数字化体系,包含公路交通基础设施业务体系、技术体系、标准体系和制度体系。

○坚持四个导向确定工程目标:问题导向,围绕路网运行中存在的安全问题、管理及服务的问题等;目标导向,要有明确的工程目标,例如撤销省界收费站工程,公路安保工程,品质工程等;结果导向,对经营方和使用者有效果和获得感,例如ETC系统、路况导航系统。

○ITS实践表明,顶层设计(或体系框架设计)是解决高新技术快速变化与传统产业(包括基础设施)慢变化之间矛盾的钥匙。

○改进工程建设程序,交通行业有多年信息化建设的经验,但处于从属地位、单独实施,要总结近年来交通领域信息化和智能化示范工程的经验和不足,融合高效的新型基础设施建设程序。

○进一步明确运营模式,目前智慧公路设施的运营维护及盈利模式还不清晰;需要结合用户需求,探索可持续发展与推广的运营模式。

○两个主要落地的方向:利用公路信息化多年积累的数据,加强数据挖掘和融合应用,构建基础设施、载运工具、通行环境有效互联的交通控制平台,提升运营管理效率和风险防控能力;利用高速公路多年机电工程基础(门架系统),针对局部场景开展安全服务应用,提升公众服务能力和用户体验。

○进一步技术攻关的主要方向:基础设施健康监测与运行状态的长期监测技术;雷视拟合技术的精准度、稳定性、数据处理即时性;全息感知数据与其他行业数据的高效融合和大数据分析(运用大数据减少路侧感知布设);依靠路侧设施的精细化诱导方法;全天候通行保障成套技术;建设期运营期一体化的基础设施数字化关键技术和工业化软硬件;多模通信技术的集成应用(有线网络与无线网络);车路协同的应用场景及商业化运行等。

综合各位专家的意见,记者认为智慧高速建设要从需求出发,以问题为导向,进一步突破智慧高速关键技术,建好基础设施,只要分步实施、有的放矢地搞建设,相信智慧高速真正落地不会很远。



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