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1、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)中國智慧公路建設調研報告中國智慧公路建設調研報告(20232023)中國公路勘察設計協會中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會賽文研究院2024 年 3 月中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)前 言前 言公路是交通運輸體系的重要組成部分,在人民生活中發揮積極重要的作用,2018 年交通運輸部發布了關于加快推進新一代國家交通控制網和智慧公路試點的通知,啟動九個省市六個方向的試點工作。隨著 2019 年
2、國務院發布交通強國建設綱要,各省市積極開展智慧公路示范項目建設,并取得了較好效果,但是也存在一些不足?;谏鲜銮闆r中國公路勘察設計協會聯合賽文研究院開展智慧公路建設調研。本次調研主要通過問卷調查的方式,面向中國公路勘察設計協會會員單位、智慧公路專業委員會會員單位、各地公路建設和運營管理單位、智慧公路建設集成商等行業組織開展調研;此外還實地走訪了新疆、浙江、河北等典型省份和阿里云等 IT 頭部企業;并組織行業專家和人員召開智慧公路建設技術和效能研討會;通過賽文交通網調研了行業發展相關數據,提高了調研的科學性。調研報告從智慧公路發展環境、發展現狀、主要建設內容和技術及其效果評價、發展建議四個方面入
3、手,系統梳理、總結了我國智慧公路發展和實踐情況、細分場景和關鍵技術應用效果,并結合 2023 年 9 月交通運輸部發布關于推進公路數字化轉型加快智慧公路建設發展的意見等相關政策文件,對智慧公路建設提出了明確的建議。希望本調研報告能為交通行業主管部門和各從業單位在智慧公路領域的科研、建設、運營和管理工作提供幫助,共同推動中國智慧公路建設的健康、快速發展。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)目 錄目 錄一、智慧公路發展環境.1(一)宏觀形勢.1(二)產業政策與標準.3二、智慧公路發展現狀.13(一)智慧公路建設現狀.13(二)智慧公路市場現狀.16(三)各
4、區域智慧公路典型案例.18三、智慧公路主要建設內容、技術及其效果評價.33(一)智慧公路建設內容分析.33(二)基本業務場景.34(三)專項場景.41(四)創新場景.46(五)智慧云平臺.50(六)新技術在智慧公路建設應用分析.55四、智慧公路發展建議.58(一)智慧公路建設原則.58(二)智慧公路優先建設內容.59(三)推動協同管理機制建設.64中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)1一、一、智慧公路發展環境智慧公路發展環境(一)(一)宏觀形勢宏觀形勢1 1宏觀經濟企穩回升,經濟恢復向好趨勢明顯宏觀經濟企穩回升,經濟恢復向好趨勢明顯根據國家統計局發布數
5、據,初步核算,2023 年全年國內生產總值達到1260582 億元,按不變價格計算,比上年增長 5.2%,增速比 2022 年加快 2.2 個百分點,完成年初確定的 5%左右增長目標,宏觀經濟企穩回升。中國政府在第十四個五年計劃中明確提出到 2035 年實現經濟總量或人均收入翻一番目標,而要實現這一目標,根據全國政協經濟委員會預測,2021-2035年國內生產總值年均實際增速必須達到 4.73%,按照前高后低的趨勢,“十四五”時期國內生產總值年均增速應達到 5%5.5%左右,后十年達到 4%左右,未來我國經濟將保持中高速增長。經濟的穩步增長,也將為智慧公路市場投資帶來積極影響。圖圖 1 1 2
6、016-20232016-2023 年中國國內生產總值及增速年中國國內生產總值及增速單位:億元數據來源:國家統計局2 2公路投資繼續增長,高速公路是投資重點領域公路投資繼續增長,高速公路是投資重點領域隨著經濟的發展和城市化進程的加快,公路建設的需求越來越大。2016 年中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)2至 2022 年,我國公路固定資產投資一直保持增長趨勢,年復合增長為 8.0%。2022年我國公路完成固定資產投資 28527 億元,比上年增長 9.7%。其中,高速公路完成投資 16262 億元,同比增長 7.3%;普通國省道完成投資 5973 億
7、元,同比增長 6.5%;農村公路完成 4733 億元,同比增長 15.6%。高速公路作為公路的重要組成部分,歷年投資一直保持高位水平,投資規模占比最大,而普通國省道和農村道路的投資規模處于相對波動的狀態。表格表格 1 1 2016-20222016-2022 年國內公路固定資產投資情況年國內公路固定資產投資情況時間公路總投資增長率高速公路增長率占比普通國省道農村道路2016179798.9%82353.6%45.8%6081365920172125318.2%925812.4%43.6%726447312018213350.4%99727.7%46.7%637849862019218952.6
8、%1150415.4%52.5%4924466320202431211.0%1347917.2%55.4%529847032021259956.9%1515112.4%58.3%560940952022285279.7%162627.3%57.0%59734733單位:億元數據來源:交通運輸部3 3通車里程穩步增長,公路設施網絡不斷完善通車里程穩步增長,公路設施網絡不斷完善我國公路通車里程穩步增長,2016-2022 年復合增長率為 2.21%,截止 2022年底,我國公路通車里程達到 535.5 萬公里,其中高速公路里程達到 17.73 萬公里(國家高速公路里程 11.99 萬公里),國省道
9、里程 77.31 萬公里,農村道路里程 453.14 萬公里。近兩年公路通車里程增長速度放緩,一方面是受到疫情防控等因素沖擊,另一方面“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃提出推進高速公路繁忙路段擴容改造,改擴建項目開始增多,新建項目有所減少。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)3表格表格 2 2 2016-20222016-2022 年國內公路通車里程基本情況年國內公路通車里程基本情況時間公路總里程增長率高速公路里程增長率國省道里程增長率農村道路里程2016469.632.60%13.16.07%66.8129.73%395.982017477.35
10、1.64%13.654.20%69.223.61%400.932018484.651.53%14.264.47%73.526.21%403.972019501.253.43%14.964.91%74.090.78%420.052020519.813.70%16.107.62%75.341.69%438.232021528.071.59%16.915.03%76.291.26%446.602022535.481.40%17.734.85%77.311.34%453.14單位:萬公里數據來源:交通運輸部(二)(二)產業政策與標準產業政策與標準1 1國家政策陸續出臺,政策體系愈發完善國家政策陸續出臺
11、,政策體系愈發完善2017 年,交通運輸部確定了北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東九個試點省份,推進了新一代國家交通控制網和智慧公路試點工作,開啟了我國智慧公路建設之路。國家部委陸續發布交通強國建設綱要、數字交通“十四五”規劃、公路“十四五”發展規劃等政策,對智慧公路的建設提出明確要求。為促進公路數字化轉型,加快智慧公路建設發展,提升公路建設與運行管理服務水平,2023 年 9 月,交通運輸部發布關于推進公路數字化轉型加快智慧公路建設發展的意見。意見共八個部分、30 項內容,主要包括總體要求 2項、主要任務六方面 22 項、保障措施 6 項。發展目標是到 2027 年,公路數
12、字化轉型取得明顯進展。構建公路設計、施工、養護、運營等“一套模型、一套數據”,基本實現全生命期數字化,加快構建公路智慧調度、維護搶修、物資儲備和運輸投送體系。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)4基本建成“部省站三級監測調度”體系,公路運行效能、服務水平和保通保暢能力全面提升,打造公路出行服務新模式,提升公眾滿意度。公路市場數據資源充分整合,提升公路領域市場服務和治理能力。建立健全適應數字化的公路標準體系。在國家綜合交通運輸信息平臺架構下,完善公路基礎數據庫,形成公路數字化支撐保障和安全防護體系。到 2035 年,全面實現公路數字化轉型,建成安全、便捷
13、、高效、綠色、經濟的實體公路和數字孿生公路兩個體系。公路建設、管理、養護、運行、服務數字化技術深度應用,提升質量和效率、降低運行成本。助力公路交通與經濟運行及產業鏈供應鏈深度融合,公路數字經濟及產業生態充分發展,為構建現代化公路基礎設施體系、加快建設交通強國提供支撐。主要任務即“六提升、五推動、一筑牢”。包括提升設計施工、養護業務、路網服務、政務服務、技術標準、基礎支撐的數字化水平,推動智慧建造、智慧養護、智慧出行、智慧治理、標準升級,筑牢數字底座。此外,交通運輸部近幾年還聚焦聯網收費、橋梁監測等場景發布專項政策。2021 年 11 月,交通運輸部印發加快推進高速公路聯網收費系統優化升級實施方
14、案,提出包括提升計費準確率、加強系統優化升級、探索站級收費系統標準化建設等內容;2021 年 3 月,交通運輸部印發公路長大橋梁結構健康監測系統建設實施方案,提出力爭 2023 年 12 月底前,完成各單橋系統構建、監測平臺和數據平臺建設,聯調成網試運行。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)5表格表格 3 3“十四五十四五”智慧公路相關行業政策智慧公路相關行業政策時間部門政策名稱內容摘要2021.02中共中央國務院國家綜合立體交通網規劃綱要提升智慧發展水平,加快既有設施智能化,推進交通基礎設施數字化、網聯化,提升交通運輸智慧發展水平2021.08交通運
15、輸部交通運輸領域新型基礎設施建設行動方案(20212025 年)提升公路智能化管理水平、智慧化服務水平;開展智慧公路建設2021.10交通運輸部數字交通“十四五”發展規劃構建交通新型融合基礎設施網絡;部署北斗、5G 等信息基礎設施應用網絡;培育數字交通創新發展體系2021.12國務院“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃圍繞智慧公路等打造交通基礎設施數字化網聯化升級工程2022.02交通運輸部公路“十四五”發展規劃建設智慧公路提升路網管理運行水平2022.04交通運輸部“十四五”公路養護管理發展綱要推進基礎數據歸集;提升養護管理數字化水平;推進路網運行管理數字化2022.07交通運輸部國家發改
16、委國家公路網規劃基本實現運行管理智能化和出行場景數字化2023.02中共中央國務院數字中國建設整體布局規劃加快傳統基礎設施數字化、智能化改造2023.09交通運輸部關于推進公路數字化轉型 加快智慧公路建設發展的意見運用現代數字技術賦能公路交通,實現人、車、路、環境深度融合以及全業務流程數字化2023.09交通運輸部關于加快建立健全現代公路工程標準體系的意見強化公路基礎設施、勘察設計、施工、檢測等基礎性標準制定;大力發展公路數字化標準來源:網絡公開資料、賽文研究院整理()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)62 2各地明確發展目標,智慧公路有序推進各地明
17、確發展目標,智慧公路有序推進在國家出臺多個頂層規劃背景下,各省市陸續制定并發布地方“十四五”智慧公路相關發展規劃,明確地方智慧公路建設內容。江蘇、浙江、四川、河北、北京、廣東、山東等省份的“十四五”規劃提出在多條高速公路、國省道開展智慧公路建設,以及智慧橋梁、智慧隧道建設。此外,江蘇、浙江、廣東、山東等省份提出打造區域級、省級高速路網云控平臺。表格表格 4 4 地方地方“十四五十四五”智慧公路相關發展規劃智慧公路相關發展規劃政策名稱智慧公路相關內容四川省“十四五”綜合交通運輸發展規劃強化北斗衛星導航系統、高分辨率對地系統在交通基礎設施調查核查、線路災毀損失評估、重大建設項目監管、關鍵設施形變監
18、測、輔助交通 BIM(建筑信息模型)設計、道路運輸、智能航運等領域的應用,提升集成管理、智能分析和預警預告能力。開展智慧高速、智慧旅游公路試點工程建設,在公路方面,建設成都繞城、成都第二繞城、成宜高速、峨漢高速、成綿高速擴容等智慧高速公路;依托 G318 提質改造工程,試點建設智慧旅游公路。上海市綜合交通發展“十四五”規劃加快建設智慧交通和新型基礎設施,推進 S32、G15 嘉瀏段、G50 智慧高速實施方案,推進城市快速路智慧化改造。浙江省綜合交通運輸發展“十四五”規劃建成 1000 公里智慧高速公路,重點推進“杭紹甬-杭州灣跨海大橋-滬杭甬”灣區智慧高速公路環建設;提升普通公路管養數字化水平
19、,重點推進 G228 和安吉縣、諸暨市智慧農村公路建設,加快布設虛擬數字網、路側感知網、5G 通信網;重點打造智慧高速公路云控平臺等。海南省“十四五”綜合交通運輸規劃加快推進環島旅游公路等“智慧公路”建設,以環島旅游公路等重點項目為依托,通過將路側通訊、感知、北斗高精度定位等技術應用融入基礎設施規劃、設計、建設、運營全過程,實現公路基礎設施交通流誘導、雨霧天行車安全保障、事故智能感知、服務區智慧停車、無人超市、無極充電等智慧功能,打造市級智慧停車平臺一張網。山東省“十四五”綜合交通運輸發展規劃開展交通強國“智慧高速公路系統工程研究及實踐”試點,實施濟青中線、京臺高速泰安至棗莊段智慧高速公路項目
20、,在路網感知、車路協同、信息化管服等方面實現新突破;利用濱萊高速原址保留路段,打造全國首個面向無人駕駛的智能網聯高速公路封閉測試基地;完善國家干線公路視頻監測網絡,深化電子不停車收費系統(ETC)門架應用,推進高精度數字化基礎設施地圖和中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)7交通基礎設施信息庫建設,實現視頻、氣象、事件檢測等信息云上匯聚、全省網聯。天津市綜合交通運輸“十四五”規劃推進公路資產數字化管理,實現基于地理信息系統的干線公路重要路段、節點“一張圖”;構建智慧高速公路運行監測管控體系,建立視頻監控云平臺,推進國省道重點路段、節點高清視頻監控全覆蓋,
21、試點開展車道級運行監測,提高高速公路視頻監控數據應用水平;整合升級高速公路智能出行服務平臺,深化高速公路 ETC 門架應用,研究應用自由流收費技術,擴大 ETC 在其他領域應用;探索建設路側基站,試點應用自動駕駛、車路協同技術。湖南省“十四五”現代化綜合交通運輸體系發展規劃建成耒宜高速、平益高速等一批智慧公路建設示范項目;完善路網運行管理與服務相關平臺與系統;構建“人文旅游+科技創新”示范服務區,建設客流車流大數據智能分析系統,配置智慧廁所、智慧燈桿等設施。江蘇省“十四五”智慧交通發展規劃推動包含滬寧智慧高速、蘇錫常南部高速未來智慧隧道、常泰過江通道未來智慧大橋、京滬高速擴建工程智慧高速、沿江
22、智慧高速、蘇臺智慧高速、南京 126 省道全生命周期智慧公路、G312 鎮江段智慧公路、S341 宜馬智慧隧道、S325 宿遷段智慧公路、S503淮安段智慧公路、G204 南通段智慧公路、徐州大學路快速化改造工程智慧道路、基于車路協同的智慧路網建設示范工程(蘇州)、智慧農路科技示范工程(南通)、蘇式養護智慧工區(蘇南地區)等一批智慧公路建設及智慧路網云控平臺福建省“十四五”現代綜合交通運輸體系專項規劃基于大數據路網綜合管理的智慧高速公路建設工程、智慧引領的福建省高速公路高品質服務體系建設工程、公路斷面觀測和公路治超非現場執法點建設工程、地質復雜地區高邊坡防災減災安全預警監測體系工程、普通公路路
23、網感知設備等山西省“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃建設廣泛覆蓋的智慧公路基礎設施;加快完善高速公路信息通信系統等骨干通信網絡,構建車路間高效信息交互體系,深化高速公路電子不停車收費系統(ETC)拓展應用;搭建農村交通一體化服務平臺,推進農村公路智慧化提升。推進車路協同等設施建設,豐富車路協同應用場景,開展智能網聯重載貨運車路協同智慧公路試點。內蒙古自治區“十四五”公路水路交通運輸發展規劃加強 BIM、GIS 地圖、區塊鏈、人工智能等現代信息技術在交通基礎設施規劃、設計、建造、運營管理中的應用;開展基礎設施數字化改造,大力推進我區在役、在建項目數字化改造,增強已有公路基礎設施、場站、樞紐全
24、要素數據采集能力;圍繞智慧公路建設,在重要隧道、橋梁、邊坡、長大下坡、事故多發路段等關鍵部位部署運行監測、狀態感知、風險預警等設施,提高全區重大交通基礎設施健康監測和主動預警能力。甘肅省“十四五”綜合交通運輸體系發展規劃智慧公路建設方面,構建覆蓋全域公路路網基礎設施的數字化平臺;實施基于高分遙感和人工智能的農村公路核查工程;開展公路橋梁隧道數字化監測平臺、公路高邊坡安全監測平臺建設;在智慧網聯自動駕駛方面,推進蘭州新區 5G 車路協同車聯網驗證與應用項目;實施 G312 線清水驛至傅家窯公路“5G+智慧公路”試點和智能網聯車路協同自動駕駛汽車試點項目建設。寧夏回族自治區綜合交通運輸體系“十四五
25、”發展規劃積極開展智慧公路等示范建設,構建交通基礎設施數字化感知系統,增強關鍵路段、主要設施、重要節點全生命周期運行狀態監測能力,推進交通基礎設施精準感知、精準分析和精準管理;支持青銀高速機場段等智慧高速試點路段項目等中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)8新疆維吾爾自治區“十四五”交通運輸發展規劃(征求意見稿)加快交通基礎設施智慧化升級改造,穩妥有序推動重要路段智能升級改造,打造若干條具有智慧效能的線路或車道。有序開展智慧交通示范,充分發揮新疆地域優勢和自身特點,依托國家新一代控制網工程建設等,積極參與國家交通基礎設施網與運輸服務網、信息網、能源網等融
26、合示范,謀劃布局智慧高速公路建設,為無人駕駛、車路協同、無線充電、自由流收費等提供測試實驗環境。西藏自治區“十四五”時期綜合交通運輸發展規劃構建交通新基建網絡,推進智慧公路建設,完善公路感知網絡,實施公路基礎設施數字化試點工程,建設公路智能化養護管理系統;推進運輸服務智能化升級,加強北斗導航在交通運輸領域示范應用,推進自治區綜合交通運輸調度和應急指揮系統工程建設,推進高等級公路應急聯網聯控運行中心建設等。湖北省綜合交通運輸發展“十四五”規劃大力推進智慧公路等示范項目建設,建設一批便捷智慧的融合基礎設施,形成先進經驗和典型成果,發揮示范引領作用;利用新技術賦能既有交通基礎設施發展,提高存量設施利
27、用效率和服務水平;包括完善高速公路和國省道等感知設備設施,實施國家公路網智能運行監測網絡工程,實現基礎設施數字化;以鄂州機場高速公路等建設項目為試點,建設“人、車、路、云”融合協同的智慧公路。重慶市綜合交通運“十四五”規劃(20212025 年)依托渝蓉高速公路、成渝高速公路等大流量運輸通道,推進智慧公路示范段建設。統籌推進大觀、龍溪河、大足、武隆、浦里等智慧服務區建設。推動先進信息技術應用,逐步提升公路基礎設施規劃、設計、建造、養護、運行管理等全要素、全周期數字化水平。深化高速公路電子不停車收費系統(ETC)門架應用。加強視頻智能分析應用,推動智慧路網管控平臺建設。貴州省“十四五”數字交通發
28、展規劃以貴安智慧高速為示范,推進智慧公路建設,深入推動高速公路及普通國省干線公路全生命周期數字化,發展車路協同,支持重點路段全天候通行;建設高速公路“視頻云”,形成監測、調度、管控、應急、服務一體的智慧路網云控平臺。推動公路建設施工及養護智能化,建設山區橋梁野外長期觀測基地,推廣應用基于物聯網的工程質量控制技術,推進公路智慧服務區建設。陜西省“十四五”綜合交通運輸發展規劃實施西安繞城高速智慧擴容,推進高速公路 ETC 門架深化應用、關中環線智慧交通示范、S219 智慧公路示范、智慧客運樞紐示范工程。開展 G70 福銀高速西安至永壽段智慧高速公路工程、G5 京昆高速秦嶺隧道群智能化工程、綜合交通
29、運輸信息平臺和綜合交通大數據中心一體化建設。安徽省交通運輸“十四五”發展規劃圍繞長三角地區智慧公路體系建設,協調建設連接寧波杭州上海南京合肥的新一代國家交通控制網和寧蕪等智慧公路示范項目;依托合寧、寧蕪等高速公路和 G312 六安段等普通國省干線公路開展智慧公路建設。江西省“十四五”綜合交通運輸體系發展規劃大力推進交通新型基礎設施建設,加強公路等交通基礎設施數字化建設。應用智能視頻分析等技術,在全省范圍內開展監測、調度、管控、應急、服務智慧應用。推動公路建設、施工及養護智能化等。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)9河北省公路發展“十四五”規劃推進集監
30、測、調度、管控、應急、服務一體的智慧路網云控平臺建設。依托國家新一代交通控制網和智慧公路試點工程建設,開展智能交通關鍵技術研發應用,積極探索“ETC+北斗”開放式自由流收費、車路協同、自動駕駛等新技術應用,高標準建設延崇、京雄、榮烏新線、京德等智慧高速公路,從智慧設施、智慧決策、智慧管理、智慧服務等方面,推進現代化綜合服務體系建設等。遼寧省“十四五”綜合交通運輸發展規劃推進實施一批智慧交通示范項目,結合沈山、沈大等綜合交通運輸通道改造和遼寧東部綠色經濟區發展,謀劃建設智慧公路;盡早開工建設京哈高速公路綏中(冀遼界)至盤錦段擴容改造,推進基礎設施數字化改造,建成智慧高速公路。黑龍江省“十四五”公
31、路水路交通運輸發展規劃推進智慧公路等新型基礎設施建設試點示范應用;加快推動 5G、人工智能等前沿技術與交通運輸深度融合,深化北斗系統行業應用等廣西智慧交通“十四五”發展規劃全區智慧高速公路里程達到 300 公里。依托南寧沙井至吳圩公路和南寧繞城高速公路,開展車路協同及自動駕駛技術應用。;推動交通感知網絡與公路基礎設施同步規劃建設,提升公路基礎設施全要素全周期數字化水平;深化大數據應用,建設監測、調度、管控、應急、服務一體的智慧路網平臺;建設高速公路智慧服務區示范點。河南省“十四五”現代綜合交通運輸體系和樞紐經濟發展規劃智慧公路工程依托安羅高速、鄭洛高速等開展區域路網誘導、車道級管控、車路協同等
32、建設;打造沿大別山高速雞公山至商城段等一批智慧服務區;推進全域智慧工地建設,開展一批收費站自由流收費試點;推進 G311、S312 等智慧公路建設,建設普通公路“車路空天”一體化感知系統工程。智慧橋隧工程依托安羅高速黃河特大橋、沿黃高速沁河特大橋等,搭建橋梁建管養一體化智能平臺,實現橋梁實時監測和全生命周期管理。加強長大隧道交通事故、火災、設備運行高效感知、實時監測能力。云南省“十四五”綜合交通運輸發展規劃推進智慧公路建設,提升公路基礎設施規劃、設計、建設、養護、運行管理等全要素、全周期數字化水平;重點打造昆大麗香、昆玉磨智慧高速試點,提升“人、車、路、云”融合協同能力。青海省“十四五”交通運
33、輸發展規劃以智慧公路建設為抓手,加快構建高精度地理信息平臺,實現基礎設施、交通運行、周邊環境等相關數據全面掌握,推動基礎設施物理實體和數字模型同步交付,推動公路感知網絡與基礎設施同步規劃、同步建設、同步使用。推進公路資產數字化管理,推廣智能養護系統,推進智慧服務區建設。廣東省數字交通“十四五”發展規劃新建改造擴建智慧高速公路達到 1000 公里。建設智慧公路示范工程,選取廣深高速、樂廣高速、廣州機場第二高速、南沙-中山高速公路、南沙港快速路、廣州北二環高速、機荷高速、深圳外環高速、水官高速、廣東濱海旅游公路等開展智慧公路示范工程,推進物聯網、5G、智能網聯等新技術與高速公路運營管理服務融合,推
34、進區域路網一體化智慧管控,實現基礎設施數字化資產管理、路運一體化車路協同、北斗高精度應急指揮調度、自由流收費、“互聯網+”服務、基于大數據的路網綜合分析決策等業務應用。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)10北京市“十四五”時期交通發展建設規劃推進延崇智慧高速、京雄智慧高速基礎設施數字化管理與服務水平,構建交通運行狀態的精準感知系統,構建高速公路設施資產動態管理子系統,打造基礎設施數字化智慧管控平臺。逐步建設完善面向電動交通工具的智能充電設施。開展車路協同示范應用,研發隧道機器人,開展隧道智能監管及應急處置示范。吉林省交通運輸科技及信息化發展“十四五”
35、規劃開展季凍區環境下極端條件道路通行能力監測預警與應急處置技術研究,提升全天候通行能力;建設監測、調度、管控、應急處置及服務一體的智慧路網云控平臺;開展高速公路重點工程智慧工地建設,推進公路智慧服務區、服務站、公路驛站、司機之家建設;配合做好中俄國際交通運輸走廊無人駕駛技術研究。來源:網絡公開資料、賽文研究院整理()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)113 3多地發布技術指南,建設標準逐步明晰多地發布技術指南,建設標準逐步明晰智慧公路建設初期,各省結合實際情況,各領任務,從滿足個性化需求出發,開展智慧公路建設。但在建設過程中,仍然存在建設任務及實施目
36、的不明確,總體思路及發展路徑不確定,功能需求及層級架構不清晰,省之間、區域之間、路段之間技術標準不統一,建設內容各異、發展不均衡,大量應用無法形成聯動效應等諸多問題。因此,為加強智慧交通規劃頂層設計,有規可依推動智慧公路建設,各省在實踐的基礎上,開展了智慧公路技術標準(指南)的編制工作,試圖通過理論和實踐相結合的方法,進一步明確智慧公路的建設目標和技術路線。截止 2024 年 1 月,浙江、江蘇、寧夏、四川、重慶、北京、云南、甘肅、河南、山東、上海、廣東、吉林、貴州、河北、廣西、安徽 17 個省份發布智慧高速公路技術標準(指南),同時江蘇和廣東兩省還發布普通國省道智慧公路建設(技術)指南,為后
37、期的智慧公路建設提供指導思想和發展方向。表格表格 5 5 不同省份智慧公路建設指南或標準規范不同省份智慧公路建設指南或標準規范序號省份指南/標準名稱指南/標準類型發布時間1浙江智慧高速公路建設指南(暫行)浙江省交通建設指南2020.032江蘇江蘇省智慧高速公路建設技術指南江蘇省智慧交通建設標準2020.113江蘇江蘇省普通國省道智慧公路建設技術指南江蘇省智慧交通建設標準2020.124寧夏寧夏公路網智能感知設施建設指南寧夏回族自治區交通運輸新基建標準2021.025山東智慧高速公路建設指南(試行)山東省智慧交通建設標準2021.066四川重慶智慧高速公路系列標準川渝區域地方標準2021.117
38、北京智慧高速公路建設指南(試行)北京市交通標準化技術文件2021.128云南云南省智慧高速公路建設指南(試行)云南省交通運輸廳技術指南2022.02中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)129甘肅甘肅省智慧高速公路建設技術指南甘肅省交通運輸廳文件2022.0310河南河南省智慧高速公路建設指南(試行)河南省交通運輸廳技術指南2022.0611上海上海市智慧高速公路建設技術導則上海市交通委員會文件2022.0912廣東廣東省智慧高速公路建設指南(試行)廣東省交通運輸廳指導性技術文件2022.0913廣東廣東省普通國省道智慧公路建設指南(試行)廣東省交通運輸
39、廳指導性技術文件2023.1114吉林智慧高速公路建設技術指南吉林省地方標準2023.0115貴州貴州省智慧高速公路建設指南(試行)貴州省交通運輸廳技術指南2023.0216河北智慧高速公路建設指南河北省地方標準2023.0517廣西智慧高速公路建設總體技術指南廣西壯族自治區交通運輸行業指南2023.1118安徽智慧高速公路建設指南安徽省地方標準2023.12來源:網絡公開資料、賽文研究院整理()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)13二、二、智慧公路發展現狀智慧公路發展現狀(一)(一)智慧公路建設現狀智慧公路建設現狀截止 2023 年 12 月,全國
40、各地均已開展智慧公路相關建設。全國建設完成、在建和擬建1的智慧公路超過 100 條。其中建設完成的智慧公路約 70 條,主要集中在華東、西南、華北三個區域,其中華東區域是智慧公路建設重點區域,主要集中在江蘇省和浙江??;西南區域智慧公路集中在四川??;華北區域智慧公路集中在北京市和河北省。圖圖 2 2 建成智慧公路區域分布情況建成智慧公路區域分布情況來源:賽文研究院()在建和擬建的智慧公路超過 40 條,主要集中在西南、華南、華東區域。其中西南區域智慧公路項目集中在云南??;華東區域集中在浙江省和江蘇??;華南區域集中在廣東省。1各地智慧公路信息主要來源于各地方“十四五”相關規劃文件及網上公開信息整理
41、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)14圖圖 3 3 在建和擬建的智慧公路區域分布情況在建和擬建的智慧公路區域分布情況來源:賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)15圖圖 4 4 智慧公路分布情況智慧公路分布情況中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)16(二)(二)智慧公路智慧公路市場現狀市場現狀1 1智慧公路投資規模穩步增長智慧公路投資規模穩步增長根據賽文研究院數據統計,2022 年智慧公路市場投資規模約 34 億元,同比2021 年增長 26.0%。從投資
42、規模區域分布來看,華東地區作為我國經濟發展的主要區域,智慧公路市場投資規模遠超其它區域,主要集中在山東和浙江兩??;其次是西南和華北區域,分別集中在四川省和河北省。圖圖 5 5 20222022 年智慧公路行政區域市場投資規模比例分布年智慧公路行政區域市場投資規模比例分布來源:賽文研究院()2 2場景化智慧改造項目投資加快場景化智慧改造項目投資加快2021 年路段級智慧高速投資占當年智慧高速總投資規模的 70%,而 2022 年路段級與場景化投資幾乎各占一半,路段級智慧高速投資開始放緩,收費站、服務區等場景智慧改造項目投資加快。路段級智慧高速投資占比下降,主要是智慧高速還未有成熟的商業模式,依托
43、傳統的收取通行費的方式無法收回追加的“智慧化”投資,各省市交投或高速集團對智慧高速公路大規模投資越來越謹慎。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)17圖圖 6 6 20222022 年不同類型項目市場投資規模比例年不同類型項目市場投資規模比例來源:賽文研究院()3 3不同類型市場參與者定位愈發清晰不同類型市場參與者定位愈發清晰智慧公路市場參與者包括交投或高速集團背景的系統集成商、非交投或高速集團背景系統集成商、互聯網科技公司、產品商等。根據賽文研究院統計,智慧公路多數項目由交投或高速集團背景的系統集成商中標,2022 年中標的項目金額約 22 億元,占整
44、體智慧公路項目市場投資規模的 65%,智慧公路建設市場內循環現象突出。圖圖 7 7 20222022 年智慧公路項目市場參與者份額占比年智慧公路項目市場參與者份額占比來源:賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)18非交投/高速背景的企業生存愈發艱難,相關系統集成商也更加注重科技創新,圍繞智慧公路建設需求,結合本單位優勢,加大科技創新力度,打造場景智慧化解決方案和軟硬件產品,進一步提升自身核心競爭力?;ヂ摼W公司在智慧公路領域,過去積極爭取直接中標相關項目,但由于對行業理解不足,缺乏工程管理和交付的經驗,現在更多是做技術平臺,提供技術賦能,和集
45、成商優勢互補。產品商也開始提供以自身產品為核心的專項解決方案。(三)(三)各區域智慧公路典型案例各區域智慧公路典型案例1 1華北區域華北區域華北區域包含北京市、天津市、河北省、內蒙古自治區、山西省。其中北京市和河北省兩地建成京雄高速、延崇高速、北京新機場高速、京哈高速、榮烏高速新線、京德高速等,天津市建成津薊高速、長深高速天津北段,內蒙古自治區建成 G6 京藏高速呼包段,山西省建成五盂高速等智慧公路。延崇高速延崇高速延崇高速公路是 2022 年冬奧會交通保障體系建設重點工程,主線全長114.752 公里,其中北京段 33.2 公里,河北段 81.552 公里,為雙向四車道高速公路標準,于 20
46、20 年 1 月正式通車。延崇高速河北段以“智慧設施、智慧決策、智慧管控和智慧服務”為手段,以建設“三示范、三體驗、五亮點、三服務”的智慧公路為目標,開展基礎設施數字化、路云一體化車路協同、北斗高精定位綜合應用、基于大數據的路網綜合管理和服務等內容建設。北京段重點從自動駕駛和車路協同方面開展示范工程建設,圍繞延崇高速公路管理、服務及奧運會需求,開展高速公路基礎設施數字化、基于大數據的路網綜合管理、智慧服務區與換乘樞紐系統、自動駕駛與車路協同、北斗高精度定位綜合應用等業務場景建設,主要打造全要素的基礎設施數字化、支持“自動駕駛與車路協同”的智能化創新示范路和信息服務示范路三個業務場景。中國智慧公
47、路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)19京雄高速京雄高速京雄高速是交通部新一代國家交通控制網和智慧公路的試點項目,采用雙向八車道,全長約 102 公里,其中河北段 75 公里,于 2021 年 5 月全線開通;北京段 27 公里,其中六環至京冀界段在 2022 年 12 月通車,五環至六環段于 2023年 12 月正式通車運營。河北段以高速公路大數據挖掘與綜合利用為核心,以“準全天候、精準化”的出行服務和“科學決策、智能管控”的綜合管理為主線,運用新一代信息技術與公眾服務和運營管理需求融合,構建京雄高速“11456”智慧交通體系,建設智能感知與車路協同系統、北斗
48、高精度定位、準全天候通行、基于大數據的路網綜合管理系統和高精度地圖等內容。其中最有特色的是在內側車道設置了長達54 公里的自動駕駛專用車道。北京段建立了智慧高速監控中心,引入 5G 專網,利用北斗高精度定位、高精度數字地圖、可變信息標志等,為車主提供車路通信、高精度導航和預警等服務;全線實現氣象數據采集,提供精細化氣象預警預報信息,實現多種氣象災害的監測與預警;利用 App、交通廣播、可變信息板、行車安全誘導系統等多種渠道,提供差異化的綜合道路交通服務,實現由事件被動響應向風險主動干預的轉變。另外在起點主線收費站設置了 4 條潮汐車道,以提高上下班高峰期的通行效率。北京新機場高速北京新機場高速
49、北京新機場高速公路全長 26.3 公里,采用雙向八車道,設計時速為 100 至120 公里/小時,于 2019 年 7 月建成通車。北京新機場高速公路借助云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術,打破高速公路傳統“三大機電系統”模式,打造京津冀首條“6+1”智慧高速公路。通過使用移動互聯網收費系統構建智慧高速新收費方式;通過建立綜合監控系統、大數據智能分析、仿真推演與電子沙盤打造智慧管理體系。同時,通過采用綜合管控技術、智慧路燈、主動發光標志等先進措施,進一步打造出行安全保障體系。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)20河北京哈高速河北京哈高速京哈高速公
50、路河北段全長 220.985 公里,共設置 13 個收費站,采用雙向六車道標準設計。主要探索準全天候通行的運行機制和構建“12345”智能化管理體系,分別是建設 1 個數字孿生智慧高速基礎底座,構建準全天候通行云控和服務 2 個平臺,打造 AI、地圖、數據 3 個中臺,建設信息感知、邊緣計算、管控誘導、支撐保障 4 類設施,實現精準管控水平、道路通行效能、交通安全水平、通行費增收能力、客戶通行體驗 5 個方面的提升。通過智能化建設,以科技賦能有效破解京哈高速大流量運行、交通事故多發、特殊車輛管控難、惡劣天氣下通行缺少安全保障、智能管控平臺欠缺、路況信息缺少共享等諸多問題,最終實現“全量感知、全
51、線可控、全端觸達、全天通行”和非特殊情況不管控、不分流的智能化建設目標,以及“可測、可視、可控、可服務”的智能化服務目標。天津津薊高速天津津薊高速津薊高速全長 118.5 公里,雙向 4 車道,主要實現全路段快速通行、全天候安全保障和全過程智慧養管三個層面的智慧化應用,并建立了智慧高速公路綜合運行管理系統。全路段快速通行方面,通過精準感知運行態勢,在因事故擁堵造成緩行時開啟硬路肩,作為通道提高通行效率;減少 ETC 故障影響帶來的收費站擁堵,同時提高收費效率。全天候安全保障方面,通過雨霧天安全通行、匝道分合流誘導、事故快速處置等減少交通事故的發生。全過程智慧養管方面,通過配備機電設施、智慧巡檢
52、車、隧道機器人等,減少上路作業的頻次,分析智能養護決策,探索夜間養護作業,減少白天對車輛的影響,減少因養護帶來的交通阻斷和交通影響,實現降本增效。智慧高速公路綜合運行管理系統,通過強化“事件秒級主動發現”場景快速感知和出行 APP 一鍵救援功能,實現事故快速發現處置,減少事故對交通運行產生的影響。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)212 2東北區域東北區域東北區域包含遼寧省、吉林省、黑龍江省。吉林省建成琿烏高速、吉舒聯絡線智慧公路,遼寧省已經開展沈康高速智慧公路建設。吉林琿烏高速吉林琿烏高速琿烏高速位處于我國高緯度地區,冬季平均氣溫-20,大雪、霧、
53、路面結冰等狀況高發,2019 年作為新一代國家交通控制網和智慧公路試點項目,于 2020年進入試運行?,q烏高速重點克服高緯度地區的建設難題。根據高緯度地區的特殊氣候條件,對高速公路路面材料選擇、路基處理等進行適應性調整,以保持高速公路良好的性能和耐久性。通過建立智能監控系統,對高速公路沿線的氣象、路況等信息進行實時監測和采集,解決高速公路的安全行駛威脅,還可對異常情況進行自動識別和報警。采用智能化的施工設備和技術,提高施工效率和質量;利用大數據、人工智能等技術手段對高速公路的運營管理進行優化,提高道路運輸的安全性和效率。該示范工程依托琿烏高速公路和吉舒聯絡線,致力于打造“一條智慧路、一條節能路
54、、一張健康監測網和一個一體化平臺”,重點開展基礎設施數字化、寒冷地區路運一體化車路協同、北斗高精度定位應用、基于大數據的路網綜合管理和“互聯網+”路網綜合管理五大建設任務。3 3華東區域華東區域華東區域包含上海市、江蘇省、浙江省、安徽省、福建省、江西省、山東省。其中上海市已經建成 S32 申嘉湖高速、G15 高速嘉瀏段、G60 高速上海段,江蘇省建成 S342 省道無錫段、G524 常熟段、S126 南京段、S325 宿遷段、京滬高速、滬寧高速、五峰山高速、蘇臺高速,浙江省建成杭紹甬高速、滬杭甬高速、杭州繞城西復線、杭紹臺高速紹興金華段、杭州灣跨海大橋及南北連接線、杭寧高速、蕭山機場高速,安徽
55、省建成寧蕪高速,江西建成昌九高速、寧定高速,山東省建中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)22成濟青中線、濱萊高速、京臺高速等智慧公路。江蘇滬寧高速江蘇滬寧高速滬寧高速江蘇段全長約 274 公里,雙向 8 車道,沿線設有長深、常臺、京滬、滬武等互通樞紐 12 個,連接 7 座跨江大橋。針對滬寧高速大流量路段擁堵問題,開展多源全景感知、車道主動管控、匝道紅綠燈及轉向專用車道的設計、構建綜合管控平臺四個方面的智慧化改造。在多源全景感知方面,在實驗路段布設交調設備、智能卡口監控、毫米波雷達、高清監控攝像機、環境氣象監測站,構建以毫米波雷達、視頻監測等多元感知手
56、段為核心的監測體系。在車道主動管控方面,提出動態應急車道、動態可變限速、分車道、分車型管控等車道管控策略。車道內車流保持連續或一致的速度行駛時,車道通行能力將處于較高水平,情報板動態發布,自擁堵點上游逐級降速,減緩車流匯集。車道信息由原來的斷面級細化到車道級,路段指令由原來的互通級細化到公里級,逐步實現智慧管控。通過精準可變的限速方式引導車輛行駛,實現車道通行能力的最大化。在匝道紅綠燈及轉向專用車道的設計方面,設置了紅綠信號燈、車輛檢測器、雷達、抓拍等設備,通過標志牌、地面文字標線、物理隔離等輔助設施實現了匯入車輛的間歇性、拉鏈式交替放行,平衡入口匝道處高速公路上、下游交通量,減少無序交織帶來
57、的擁堵和安全隱患。在綜合管控平臺建設方面,依托大流量管控云平臺、蘇交控指揮調度云平臺、AI 平方事件檢測預警三個信息化平臺實現業務流程的升級,提升道路的通行能力。同時在三大平臺的基礎上,創新了“疏兩頭、控中間”和“車道+匝道”兩種管理管控模式。江蘇五峰山高速江蘇五峰山高速五峰山高速位于江蘇中軸線,是江蘇省首條新建雙向 8 車道高速公路,全長中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)23約 33 公里(不含公鐵合建段),設計車速為 100-120km/h,共設 6 處互通式立交、4 處匝道收費站和 1 處服務區,于 2021 年 6 月建成通車。智慧化建設方面
58、,圍繞全天候安全保障、全方位出行服務、全數字運營養護、全壽命綠色建管四個方向,包含了二十九個典型應用場景。圖圖 8 8 五峰山高速典型應用場景五峰山高速典型應用場景浙江滬杭甬高速浙江滬杭甬高速滬杭甬高速公路全長 247.9km,共設 15 個互通出入口和樞紐。在智慧化建設方面,通過增加前端感知設備、建設高速智慧大腦、加強各方聯勤聯動、實施醒目工程、完善誘導系統等建設內容,實現基礎設施數字化、出行服務精準化、車路感知協同化、客貨運輸綠色化、數據處理智能化和關鍵技術化。圖圖 9 9 滬杭甬智慧化提升改造項目建設內容滬杭甬智慧化提升改造項目建設內容浙江杭紹臺高速紹興金華段浙江杭紹臺高速紹興金華段中國
59、智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)24杭紹臺高速紹興至金華段長115.368公里,路段高達80.3%的橋隧比,于2022年 2 月全線通車。杭紹臺高速紹金段以高速安全行車及最終實現“無人駕駛”為導向,首創“1個云計算平臺+3 套智能支撐引擎+3 個移動端 APP,支撐 N 個業務應用和智慧化場景”。以“1+N”的建設模式,打造“智慧隧道”、“智慧服務區”、“準全天候通行”、“車路協同”為核心的四大特色場景。在采集整合原有信息資源基礎上,通過建設智慧高速云平臺,搭建智慧基礎設施,協同建設 5G 基礎設施,構建道路信息交互平臺等方式,逐步打通不同平臺間的信息
60、瓶頸。主線應用 AI 識別系統替代人工巡檢,異常事件秒級發現、聯動處置,實現對風險、事故苗頭的超前預控;嵊州谷來段、新昌回山段近 10 公里路段啟用“智能霧燈”實時監測天氣狀況,在特殊氣象條件下,為司機提供精準預警和警示,實現“準全天候駕駛”;依托安裝隧道應急逃生“智能誘導指示系統”2800 余套,突發事件發現率從“分”級提升到“秒”級,實現隧道全覆蓋式智能誘導。引入智慧照明,安裝智慧景觀燈,實現隧道自動調光和六種燈帶模式切換,有效緩解隧道內行駛的視覺疲勞,提高駕駛體驗感;服務區布設智慧路樁、智慧道釘、智能停車系統等 11 種豐富的外場設施,實現資源科學調配,升級司乘出行體驗。江西昌九高速江西
61、昌九高速昌九高速全長 87.82 公里,為雙向 8 車道,包含 10 公里智慧高速示范路段。先期建設昌九高速新祺周到永修收費站試驗段,于 2019 年 9 月建成通車,實現基于車路協同技術(V2I)的交通信息獲取及 3 輛客車編隊自動駕駛輔助功能。后拓展至全昌九高速全路段,構建一張智慧公路車路感知交互網和搭建智慧公路基礎支撐平臺。構建一張智慧公路車路感知交互網,昌九高速采用了交通監控系統、交通信號控制系統、智能化收費系統和緊急救援系統等智能化的控制系統。依托昌九高速公路,部署路側智能站,建設交通控制網路側智能站系統及車路交互車載終端;利用高速公路收費站等沿線站址,建設公路北斗衛星導航增強系統;
62、建設交通基礎設施健康監測系統;建設雷達交通事件檢測系統;建設基于視頻的交通智能分中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)25析系統;構建智慧公路交通控制傳輸網;建設智慧公路云平臺。山東京臺高速泰安至棗莊段山東京臺高速泰安至棗莊段京臺高速泰安至棗莊段全長 189 公里,橋梁 41 公里,占比 23%,為雙向八車道“改擴建+智慧高速”項目,于 2021 年 9 月正式通車。京臺高速泰安至棗莊段以“全天候通行、全路段感知、全過程管控”為目標,重點打造車路協同、智慧服務區、安全通行、智能養護和伴隨式信息服務 5 項主要功能。打造了 20 公里全面支撐自動駕駛試驗路
63、段;通過設置的情報板、車載智能終端、e 高速 APP 等多源信息發布手段,豐富服務信息內容和顯示載體,發布交通運營服務信息,為公眾提供全方位的出行信息服務;融合應用主動發光標志、雨夜標線、霧區智能誘導、融冰除雪等設施設備,提高道路輪廓可視性,實現路域范圍內“雨雪冰霧夜”等特殊環境狀態感知、安全預警、融冰除雪及行車誘導全鏈條保障;在寧陽服務區內設置多種感知設備,連接智能管控平臺,綜合多種信息發布手段,實現智能 AI 分析、智能停車誘導、智慧餐廳、智慧衛生間、光伏綠色能源智能管控、ETC 無感支付等功能,打造安全、綠色、高效、智能服務區。4 4華中區域華中區域華中區域包含河南省、湖北省、湖南省。其
64、中河南省已經建成機西高速、京港澳高速公路駐馬店至信陽段,湖北省建成鄂州機場高速,湖南建成長益復線公路、長沙繞城高速和平益高速等智慧公路。河南機西高速河南機西高速作為交通運輸部開展新一代國家交通控制網和智慧公路試點工程,機西高速公路打造基于陸空信息協同,以貨運車輛在途智能管控為核心的智慧物流通道和高速公路網與城市主干道路網相融合的綜合路網協同運行管理示范工程,創新主動管控、協同管理的高速公路管理和服務模式,全面提升運營管理和信息服務智中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)26能化水平,助力區域經濟發展。圖圖 1010 機西智慧高速公路建設方案示意圖機西智慧
65、高速公路建設方案示意圖湖北鄂州機場高速湖北鄂州機場高速鄂州機場高速全長 13.2 公里,采用雙向六車道高速公路標準,設計時速 120公里/小時,于 2022 年 5 月建成通車。鄂州機場高速基于光柵光纖、雷達和視頻的多源融合傳感系統,實現兩大功能目標,一是通過光柵光纖的全域感知能力,全時、全域、全天候采集和監測道路運營狀態,二是通過光柵光纖的波形變化,全時、全域、全天候采集和監測道路結構健康狀態。鄂州機場高速在全線設置 7 套激光雷達為主的智慧基站、18 套雷視一體機和 96 公里的光柵陣列振動傳感纜等外場設備,建設了鄂州機場智慧高速一體化管控平臺,建設的核心在于一體化智能網聯平臺,重點聚焦運
66、行監測、指揮調度、公眾出行和智慧運營四個版塊,通過系統管控算法策略,探索通過可變情報板、北斗服務平臺、ETC 拓展服務平臺、高警預警平臺、專用預約通行 APP、基于車輛畫像的出行服務平臺、導航圖商等多種方式實現用戶精準觸達。此外,為滿足物流車輛高效通行需求,設置了入口預稱重、出口預交易系統等。湖南平益高速湖南平益高速中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)27平益高速主線全長 176.66 公里,全線按照雙向四車道高速公路標準建設,核準速度 120 公里/小時,于 2022 年 11 月全線通車運營。在智慧化方面,搭建了智慧綜合運營管理平臺、主動交通管控系
67、統以及智慧服務區。平益高速的綜合管控平臺主要包括綜合展示、運行態勢、路網安全、收費管理、服務區、機電運維和主動交通管控 7 個業務專題,能夠詳細展現當前平益高速交通運行情況,實現高速公路全景業務的高效協同和精準管控;在車流量較大的路段,建設主動交通管控系統,基于外場毫米波雷達、高清相機等設備采集數據進行監測和預警,通過交通運行動態調控、惡劣天氣安全保暢、重要路段安全防控、重點車輛主動監測、事故風險精準預測、伴隨式出行服務、示范性車路協同 7 大功能,實現路段效能動態提升、交通安全主動防控、行車信息精準服務三大目標;打造長壽、甕江、汨羅、新泉 4 對智慧服務區,其中長壽結合紅色文化打造紅色主題服
68、務區,汨羅結合屈原文化打造龍舟主題服務區。5 5華南區域華南區域華南區域包含廣東省、廣西壯族自治區、海南省。其中廣東省已經建成樂廣高速、深圳外環高速、廣連高速,廣西壯族自治區建成沙吳高速,海南省建成環島旅游公路等智慧公路。廣東深圳外環高速廣東深圳外環高速深圳外環高速公路全長約 94km,其中深圳段 77km、東莞段 17km。其中深圳段分三期建設,目前已經完成兩期建設,二期工程已于 2022 年 1 月建成通車,三期正在建設中。深圳段是廣東省智慧高速省級科技示范路,也是全國 5G 全覆蓋的高速公路。主要實現 5G 全覆蓋、路網綜合監測、基礎設施數字化、北斗高精定位綜合應用、智慧運營及管養。深圳
69、外環高速公路深圳段沿途布設多功能智能桿,掛載基站實現全線 5G 通訊網絡全覆蓋,實現智能路網監測、智慧應急指揮、實時交通在線仿真、無人駕駛輔助等功能。綜合監測平臺通過外環高速數據匯聚中心,實現道路運行監測、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)28事件監測、車輛運行監控,運營管理、應急處理、公眾出行信息服務,同時平臺通過深高速路網監測與指揮調度中心形成集中管理,與廣東省運輸廳數字化平臺實現數據互通。通過對全線的路、橋梁、隧道以及邊坡、交安設施資產進行數據采集,結合三維實景建模,實現基礎設施數字化、可視化管理。北斗衛星導航隧道內定位系統在深外環高速公路深圳
70、段清林隧道開展示范應用,實現隧道內衛星導航信號實時覆蓋;基于北斗+5G 的邊坡安全監測系統實時掌握邊坡安全狀態。路面施工信息化管理平臺實現全方位過程管控,提升路面施工質量;無人機飛行指揮調度中心,實現無人機技術下的多維感知、多維數據融合及智能分析,有助于道路運行監測、構造物巡查監測、道路應急指揮救援。廣西沙吳高速廣西沙吳高速沙吳高速主線全長 28.5 公里,其中,起點沙井至那洋互通采用雙向六車道標準建設,那洋互通至吳圩西互通段采用雙向八車道標準建設,于 2021 年 9 月建成通車。車路協同示范工程由 4 類智慧基礎設施、1 條 5G 高通量低延遲通行鏈路、1 個車路協同云管控平臺、3 類智慧
71、示范應用四大板塊構成。建設內容主要包括北斗高精度增強網工程、全生命周期高精度多模態空間數據工程、車路協同數據互聯與云管控平臺工程、基于 5G 的車路協同通信工程、交通控制工程以及數字化施工、智慧服務區示范應用工程六大工程。海南環島旅游公路海南環島旅游公路海南環島旅游公路途徑 12 個沿海市縣,主線全長約 998 公里,主要構建快進漫游,多點串聯、分段成環的環島旅游交通體系通過融入“旅游+公路+人文+智慧”的新理念,利用云計算、人工智能、大數據、5G 等新技術,打造智能監測、信息服務、車路協同、交通治理等場景,于 2023 年 12 月 18 日全線通車。海南環島旅游公路主要基于 1+2+2+5
72、+N 體系打造智慧公路。包括交旅融合基礎 1 個云平臺,交通大數據和交通人工智能服務 2 個中心,木蘭灣和博鰲 2 個示范段,智能監測與協調服務平臺、交通信息服務平臺、車路協同服務平臺、基礎設施數字化管理平臺、區塊鏈數據開發平臺 5 個智慧應用平臺,安全管控系統、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)29便捷服務系統、車路協同系統等 N 個系統。6 6西南區域西南區域西南區域包含重慶市、四川省、貴州省、云南省、西藏自治區。其中重慶市已經建成石渝高速,四川的都汶高速龍池連接線、成都第二繞城高速、成都繞城高速、峨漢高速、成綿高速、成宜高速、綿九高速、仁沐新高
73、速沐新段,云南省建成昆玉高速、昭陽西環高速,以及貴州省正在建設貴安復線等智慧公路。重慶石渝高速重慶石渝高速G5021 石渝高速涪豐段雙向全長 128.6 公里,具有長隧道、特大橋、長下坡、急彎、團霧天氣、積水、上下行車道分離等全場景路況,橋隧比高達 42%,重點打造車路協同的智慧高速,于 2020 年 9 月建成通車。通過外場布設 C-V2X RSU、攝像頭、雷達、能見度傳感器、積水傳感器等路側感知、計算、顯示設備,通過車車、車路信息互通、路云信息同步、平臺一體化調度等多項應用功能,支撐道路全方位安全預警、實時引導、專用車道、編隊行駛、自由流收費、全天候通行、精準管控調度等創新服務,為現有社會
74、車輛提供精準信息服務和安全提醒,為具備駕駛輔助車輛提供安全預警輔助和決策輔助。中遠期,可為高等級自動駕駛車輛提供車路協同式自動駕駛體驗服務。四川成都第二繞城高速四川成都第二繞城高速成都第二繞城高速(西段)全長 114 公里,為雙向 6 車道設計,互通立交20 座(一般互通 15 座,樞紐互通 5 座),服務設施 4 個。在智慧化建設方面,主要驗證全天候感知系統(雷達為主、視頻為輔),以及實時數字孿生在高速管理和車道級導航等場景。在感知方面,采用以雷達為主、視頻為輔的技術方案,實現全天候、全軌跡、高精度、低延時的感知;在計算方面,依靠感知軌跡數據和相關道路互聯網數據,實現歷史回溯、交通預測、調度
75、策略生成、應急誘導等全流程服務;在決策方面,實現了對車道、路段、路網三個層級進行一體化仿真推演,從而滿足事故車道關中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)30閉、車道級的動態限速等功能;在觸達方面,以車機和手機為載體,為用戶推送服務信息,將交通信息實時孿生呈現,在可視條件不佳的天氣情況下,為交通參與者創建更完整的“上帝視角”,提供及時和準確的交通引導服務。四川成宜高速四川成宜高速成宜高速公路全長約 157 公里,全線雙向六車道建設,全線共設置橋梁 157座、隧道 4 座、互通式立交 17 處,設計時速 120km/h。作為是四川省交通強國試點省份實施方案中
76、的重點項目之一,同時還是四川省“新基建示范工程”、四川省交通強省“首批示范項目”,成宜高速以面向車路協同的“數字高速”為突破,構建全面感知、專用車路協同、云控、管理和運營維護四個體系。同時,國內首個全天候車道級精準導航 APP蜀道高德行業版 APP 在成宜高速中應用,蜀道高德行業版 APP 可充分調用“路端智能”,把更清晰的路面狀況投射到導航界面上。針對雨雪霧惡劣天氣以及駕車視線受到遮擋,普通用戶通過手機即可享受到車路協同提供的超視距感知服務,實現全天候通行。云南昭陽西環高速云南昭陽西環高速昭陽西環高速公路全長 28.809 公里,雙向四車道,設計時速為 80 公里/小時,于 2022 年 1
77、2 月建成通車。作為昭通市首個智慧高速示范項目,昭陽西環高速圍繞“創新、協同、安全”理念,構建了涵蓋 1 套全息泛在物聯感知體系,1套高效融合通信網絡,1 個智慧公路云控中心,消冰融雪及行車誘導、分合流智慧預警、智慧服務區 3 類智慧服務與應用系統,1 項基于數字孿生隧道的 AR 可視化示范應用的“11131”系統。貴州貴安復線貴州貴安復線貴安復線全長 90.722 公里,采用 100km/h 的設計時速,分段采用雙向六/八車道高速公路標準,路基寬度為 33.5 米和 41 米,分為新建段和改擴建段。本路段新建段共有 5 處樞紐互通式立交和 8 處匝道通式立交;改擴建段共有 2 處匝中國智慧公
78、路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)31道通式立交。共設置 2 處服務區和 2 處停車區。作為貴州省交通強國試點項目,以貴安復線高速公路為依托面向全省,基于云邊端系統架構,融合多項先進信息技術,構建一張貴安復線高速公路車路信息感知交互網、一套智慧高速大數據支撐平臺(智慧高速云平臺)、一套高速公路“建管養運服”智慧應用系統以及貴安復線高速公路車路協同示范段(遠期)。其中高速公路“建管養運服”智慧應用系統包括全過程數字管控、準全天候安全通行和全方位立體服務三大類共計 14 個應用系統。7 7西北區域西北區域西北區域智慧公路包含甘肅 G321 清傅公路、新疆 S21
79、阿烏高速、寧夏銀川機場高速和海平高速,青海省重點圍繞智慧收費站開展智慧化建設。甘肅甘肅 G312G312 線清傅公路線清傅公路G312 線清水驛至傅家窯公路(簡稱清傅公路)全長 61 公里,是甘肅省打造的首條“5G+智慧公路”示范項目,其中有 8 公里的試驗段支持無人駕駛。建設包括結構檢測系統、交通狀況檢測系統、環境檢測系統、設備狀態檢測系統組成的路段數字化基礎設施平臺;建設包括高速專網、物聯網、5G 等方式的多元通信網絡;以公有云+私有云的方式打造智慧公路智慧大腦,建設路段級智慧管控中心;建設高精地圖、數字孿生、準全天候通行、伴隨式信息服務、車道級管控、重點營運車輛運行監測、智慧服務區、智慧
80、隧道、智慧養護等智慧服務應用體系;利用數字化平臺及外場全息感知,開展自動駕駛測試,同時研究貨車編隊行駛,班線車輛、特定車輛車路協同、安全預警等場景應用。寧夏海平高速寧夏海平高速海原至平川(寧甘界)高速公路全長 44 公里,全線采用雙向四車道高速公路,設計時速為 80 公里/小時,是寧夏首條智慧高速公路,于 2023 年 12 月建成通車,智慧化亮點在于智慧收費站和服務區的建設。智慧收費站方面,全路段采用標準化收費站,收費崗亭被集顯示屏、攝像頭中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)32等裝備于一身的一體機所替代,通行車道顯著加寬,駕車通過無人值守的標準化收
81、費站時,欄桿快速抬起,車輛順暢通過;智慧服務區方面,全線服務區按照“智慧近零碳”的運營理念,通過設置綜合管理服務、能耗監測、客流統計、車流統計、停車引導、智慧衛生間、客流引導、司乘人員交互管理等平臺系統,實現服務區智能人性化運營。同時,在路基邊坡、收費站屋頂、服務區屋頂、車棚頂面設置分布式光伏,并配備充電樁及儲能設施,實現“光儲充”一體化建設,打造黃土高原智慧低碳綠色公路示范工程。新疆新疆 S21S21 阿烏高速阿烏高速S21 阿烏高速是全疆首個應用智慧高速綜合一體化平臺的工程建設項目,實現全方位道路監控、交通事件并行處置、智慧管理、智能交通管控、全線電能設施監控預警、機電設備養護監測、道路數
82、據分析等多項功能。一是通過平臺應用,實現智慧化管控。S21 阿烏高速公路進一步強化突發氣候精準預警和道路通行管控能力。氣象數據閾值超限時,第一時間彈窗提示,聲音報警,通過查看氣象的變化曲線及監控視頻確認,進行氣象超限應急預案匹配,第一時間通過公眾號、出行 APP、情報板向用戶提供氣象預警,管理中心根據氣象狀況及時做出控制方案。二是通過數據分析手段,精準、快速做好應急處置,可精確的定位道路易發生風吹雪、風吹沙路段,為道路安全運行提供有效的數據。在發生突發事件時,根據上報事件,系統第一時間提示、聲音報警,通過查看事件的詳細信息、通過視頻確認,進行應急預案匹配并處置,實現對事件全過程跟蹤及車輛抵達情
83、況的實時跟蹤。三是在事后評估過程中,可提供數據支撐。能夠根據歷史事件查看重點隱患位置,分析各路段處置進度、處置時長等支持輔助決策。實現根據突發事件信息、形成快速接警、快速定位、應急預案一體化快速啟動、人員定位與救援物資定位、快速追蹤等功能,為公路管理者提供快速處置能力。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)33三、三、智慧公路主要建設內容、技術及其效果評價智慧公路主要建設內容、技術及其效果評價本次調研主要通過問卷調查的方式,面向中國公路勘察設計協會會員單位、智慧公路專業委員會會員單位、各地公路建設和運營管理單位、智慧公路建設集成商等行業組織開展調研;此外
84、還實地走訪了新疆、浙江、河北等典型省份和阿里云等 IT 頭部企業,并組織行業專家和人員召開智慧公路建設技術和效能研討會,通過賽文交通網調研了行業發展相關數據,提高調研的科學性。(一)(一)智慧公路建設內容分析智慧公路建設內容分析智慧公路的建設內容涉及基礎設施數字化、匝道分/合流區預警、準/全天候通行安全預警(霧區行車安全誘導系統)、伴隨式出行信息服務、消冰除雪系統、機電設備智慧資產管理與智能運維系統建設、智慧服務區、智慧隧道、智慧橋梁、智慧收費站、特殊路段全天候通行、主動交通流管控、車路協同系統等。關于智慧公路建設內容重要程度排序,調研結果顯示,“基礎設施數字化、云控中心、伴隨式出行信息服務、
85、特殊路段全天候交通運行狀態感知、智慧收費站、智慧服務區、機電設備智慧資產管理和智能運維系統”七項智慧公路建設內容重要程度較高。表格表格 6 6 智慧公路建設內容重要性排序智慧公路建設內容重要性排序序號智慧公路建設內容重要一般不重要1基礎設施數字化86%4%10%2云控中心77%16%7%3伴隨式出行信息服務75%15%10%4特殊路段全天候交通運行狀態感知74%13%13%5智慧收費站74%19%7%6智慧服務區70%18%12%7機電設備智慧資產管理和智能運維系統70%24%6%8準/全天候通行安全預警(霧區行車安全誘導系統)67%24%9%9智慧隧道67%18%15%10主動交通流管控65
86、%28%7%中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)3411匝道合流區預警59%31%10%12車路協同系統57%21%22%13智慧橋梁53%35%12%14匝道分流區預警48%43%9%15其他場景或行業首創的新設備、新技術應用案例46%35%19%16消冰除雪系統34%36%30%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(二)(二)基本業務場景基本業務場景基本業務場景建設內容主要包括基礎設施數字化、匝道分/合流區預警、準/全天候通行安全預警(霧區行車安全誘導系統)、伴隨式出行信息服務、消冰除雪系統、機電設備智慧資產管理與智能運維系
87、統建設。1 1基礎設施數字化基礎設施數字化智慧公路基礎設施數字化主要調研了建設內容適用公路類型、技術適用場景類型,以及建設效果和技術成熟度評價。(1 1)建設內容的重要程度建設內容的重要程度基礎設施數字化建設內容包含路面健康監測、橋梁健康監測、高邊坡監測、隧道健康監測、機電設施/設備/系統運行監測。關于公路基礎設施數字建設內容和技術的重要程度,調研結果顯示,“機電設施/設備/系統運行監測、橋梁健康監測、路面健康監測”三項建設內容受關注度較高。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)35圖圖 1111 基礎設施數字化建設內容選擇基礎設施數字化建設內容選擇來源
88、:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(2 2)建設內容適用公路類型建設內容適用公路類型對于路面、橋梁、高邊坡、隧道健康監測及建設期數據傳遞,均適用于新建高速和改擴建高速公路;對于運營高速公路,高邊坡監測、建設期關鍵數據的延續和傳遞關注度相對較低;無論是新建、改擴建,還是運營期的高速公路,都著重關注機電設施/設備/系統運行監測建設,高速公路機電系統設備多而分散,其管理是一項相對復雜的工作,如通過各種技術手段實現高速公路機電設施/設備/系統運行監測,可以提高管理工作效率和質量,保障高速公路的正常運營,提供通行效率;對于普通國省干線智慧化,更加關注特大橋梁健康監測。表格表格 7
89、7 基礎設施數字化建設內容適用公路類型基礎設施數字化建設內容適用公路類型建設內容新建高速改擴建高速運營高速普通國省干線路面健康監測75%69%66%39%橋梁健康監測78%75%66%51%高邊坡監測71%71%54%42%隧道健康監測75%73%69%41%機電設施/設備/系統運行監測86%83%85%42%建設期關鍵數據的延續和傳遞76%81%53%39%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)36(3 3)技術技術適用適用場景類型場景類型調研結果顯示,不同基礎設施數字化技術適用場景存在差異。
90、數字孿生系統更加適用于“特長/長隧道”場景,BIM 技術應用更加適用“特大/大型橋梁”場景,建設期關鍵數據的延續和傳遞對“全線”工程建設非常重要。圖圖 1212 基礎設施數字化技術適用場景類型基礎設施數字化技術適用場景類型相關技術特大/大型橋梁特長/長隧道管理設施全線BIM 技術應用44%19%7%31%數字孿生系統24%32%14%31%建設期關鍵數據的延續和傳遞22%22%8%47%其他技術22%22%22%34%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(4 4)建設效果和技術成熟度評價建設效果和技術成熟度評價關于基礎設施數字化建設效果和技術成熟度評價,“機電設施/設備
91、/系統運行監測、橋梁健康監測、高邊坡監測、隧道健康監測”四項建設效果和技術成熟度較高。對于 BIM 和數字孿生技術,選擇“好”與“一般+待檢驗”的比例均接近 50%,主要是現階段 BIM 和數字孿生技術的應用以試點項目居多,大家對于其效果與技術成熟度褒貶不一。隨著交通運輸部公路數字化轉型相關政策發布,相關技術應用會得到快速發展。表格表格 8 8 基礎設施數字化建設效果和技術成熟度評價基礎設施數字化建設效果和技術成熟度評價建設內容與技術好一般待檢驗機電設施/設備/系統運行監測75%15%10%橋梁健康監測68%20%12%高邊坡監測66%20%14%隧道健康監測66%20%14%建設期關鍵數據的
92、延續和傳遞54%27%19%中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)37路面健康監測52%29%19%數字孿生系統49%32%19%BIM 技術應用48%32%20%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()2 2匝道分匝道分/合流區預警合流區預警匝道分/合流區預警場景,主要調研了適用公路類型,以及建設效果和技術成熟度評價。關于匝道分/合流區預警適用的公路類型,調研結果顯示,“匝道分/合流區預警”均適用于交通流量大的高速。表格表格 9 9 匝道合流區和分流區預警適用公路類型匝道合流區和分流區預警適用公路類型建設內容交通流量大的高速所有高速
93、匝道分流區預警81%19%匝道合流區預警80%20%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于匝道分/合流區預警應用效果和技術成熟度評價,選擇“好”比例都高于“一般+待驗證”比例,可見現階段多數人對匝道分/合流區預警應用效果和技術持認可態度。表格表格 1010 匝道合流區預警應用效果和技術成熟度評價匝道合流區預警應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗匝道分流區預警70%22%8%匝道合流區預警62%22%16%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()3霧區霧區行車行車安全誘導安全誘導霧區行車安全誘導系統,主要調研了適用公路類型,以及建設效果和技術
94、成熟度評價。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)38調研結果顯示,霧區行車安全誘導系統更適用于“公路惡劣氣象路段”,而不適宜對所有山區道路進行設計。圖圖 1313 霧區行車安全誘導系統適用公路類型選擇霧區行車安全誘導系統適用公路類型選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于霧區行車安全誘導系統應用效果和技術成熟度評價,選擇“好”比“一般+待驗證”的比例略高,說明其應用效果和技術成熟度尚可,仍需進一步提升。圖圖 1414 霧區行車安全誘導系統應用效果和技術成熟度評價霧區行車安全誘導系統應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗
95、霧區行車安全誘導系統55%35%10%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()4伴隨式伴隨式出行出行信息服務信息服務伴隨式出行信息服務主要調研了信息觸達 C 端的方式,以及相應的建設效果和技術成熟度評價。伴隨式信息服務信息觸達 C 端的方式主要包括 CMS 情報板、自定開發 APP、聯合第三方導航軟件和調頻廣播。調研結果顯示,選擇“CMS 情報板和聯合第三方導航軟件”兩種信息觸達 C端的方式遠高于其他方式,也是現階段應用效果和技術成熟度最高的?;凇白远ㄩ_發 APP”方式觸達 C 端的方式,在發布出行信息的同時,可以中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(202
96、32023 年)年)39獲取更多的用戶用于拓展商業應用,因此也有超過 50%的人選擇該種觸達方式。但由于 APP 推廣難度大,從而導致現階段自定開發 APP 觸達 C 端的應用效果和技術成熟度不高,選擇“一般+待驗證”的比例遠高于“好”比例。此外,也有人提出通過“聲學廣播系統”將信息服務觸達 C 端,有部分高速公路在沿線重點路段建設了有線廣播系統,采用該方式需重點考慮廣播效果。圖圖 1515 伴隨式信息服務信息觸達伴隨式信息服務信息觸達 C C 端的方式選擇端的方式選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()表格表格 1111 伴隨式信息服務信息觸達伴隨式信息服務信息觸達
97、C C 端的方式效果和技術成熟度評價端的方式效果和技術成熟度評價觸達方式效果好一般待檢驗聯合第三方導航軟件82%10%8%CMS 情報板77%20%3%調頻廣播47%40%13%自定開發 APP35%50%15%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()5消冰除雪系統消冰除雪系統從智慧公路建設內容重要性排序看,由于使用場景存在特定性,大家對于消冰除雪系統建設的關注度較低。消冰除雪系統主要調研了技術選擇、使用場景,以及建設效果和技術成熟度評價。選擇采用“自動噴灑融雪劑+融雪路面材料”融合的技術用于消冰除雪的比例遠高于單項技術,說明多種技術融合的方式更有利于公路消冰除雪,其應用效
98、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)40果和技術成熟度尚可;從適用建設路段類型看,更加適用于對長下坡和長上坡等坡度較大的路段。圖圖 1616 消冰除雪系統技術選擇消冰除雪系統技術選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()圖圖 1717 消冰除雪系統適用場景選擇消冰除雪系統適用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()表格表格 1212 消冰除雪效果和技術成熟度評價消冰除雪效果和技術成熟度評價效果好一般待檢驗消冰除雪系統47%35%18%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()6機電機電
99、設備設備智慧資產管理和智能運維系統智慧資產管理和智能運維系統機電設備智慧資產管理和智能運維系統,主要調研了系統設備選擇,以及建設效果和技術成熟度評價。機電設備智慧資產管理和智能運維系統包含交通監控、收費、通信、供配電、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)41照明、隧道機電、橋梁健康監測等系統設備。調研結果顯示,行業對于所有機電系統設備的智慧資產管理和智能運維系統的需求度都較高。圖圖 1818 機電設備智慧資產管理和智能運維系統包含的系統設備選擇機電設備智慧資產管理和智能運維系統包含的系統設備選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院(
100、)關于機電設備智慧資產管理和智能運維系統效果和技術成熟度評價,調研結果顯示,大家對其應用效果和技術成熟度較為認可。表格表格 1313 機電設備智慧資產管理和智能運維系統效果和技術成熟度評價機電設備智慧資產管理和智能運維系統效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗機電設備智慧資產管理和智能運維系統71%13%16%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(三)(三)專項場景專項場景專項場景主要是面向高速公路特定區域和任務開展的智慧化應用,建設主要內容包括智慧收費站、智慧服務區、智慧隧道和智慧橋梁。1 1智慧收費站智慧收費站智慧收費站主要調研了智慧化的建設內容重要程度,以及各項
101、建設內容效果和技術成熟度評價。智慧收費站建設內容涉及數字孿生平臺、高速匝道自由流預收費、車輛精準中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)42引導、自助收費、特情管理、國道干線自由流收費等。調研結果顯示,“自助收費和高速匝道自由流預收費”是智慧收費站重點關注的建設內容。對于普通國省干線收費,“自由流收費”這種新型技術需求也在不斷提升。圖圖 1919 智慧收費站主要智慧化建設內容選擇智慧收費站主要智慧化建設內容選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于智慧收費站主要建設內容效果和技術成熟度評價,“自助收費、特情管理和高速匝道自由流預收
102、費”三項應用效果和技術成熟度較好。表格表格 1414 智慧收費站各項建設內容效果和技術成熟度評價智慧收費站各項建設內容效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗自助收費84%13%3%特情管理77%18%5%高速匝道自由流預收費70%25%5%車輛精準引導61%26%13%國省干線自由流收費55%29%16%數字孿生平臺50%32%18%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()2 2智慧服務區智慧服務區智慧服務區主要調研了智慧化的建設內容重要程度,以及各項建設內容效果中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)43和技術成熟度評價。智慧服務區
103、智慧化建設內容涉及出入口抓拍、客流監測、停車誘導、?;奋囕v監測、能耗監測、智慧衛生間、光伏應用。有些項目還建設有商業客流分析/用餐、商品/充電車位預定、交旅融合等內容。調研結果顯示,“出入口抓拍、停車誘導、客流監測和?;奋囕v監測”四項是智慧服務區重點關注的建設內容,這四項建設效果和技術成熟度也較好,說明大家仍重點關注服務區管理方面建設內容。能耗監測和光伏應用這兩項建設內容也有越來越多的人關注,但現階段大多處于試點建設,效果還不是很理想。在“雙碳”背景下,未來會越來越重視能耗監測和光伏應用的建設。圖圖 2020 智慧服務區主要智慧化建設內容選擇智慧服務區主要智慧化建設內容選擇來源:中國公路勘
104、察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()表格表格 1515 智慧服務區各項建設內容效果和技術成熟度評價智慧服務區各項建設內容效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗出入口抓拍91%9%0%客流監測85%11%4%停車誘導74%22%4%?;奋囕v監測76%13%11%中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)44智慧衛生間60%31%9%能耗監測58%24%18%光伏應用48%36%16%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()3 3智慧隧道智慧隧道智慧隧道主要調研了智慧化的建設內容重要程度,以及各項建設內容效果和技術成熟度評價。智慧
105、隧道智慧化建設內容涉及數字孿生平臺、隧道內車道級管控、隧道入口管控、隧道環境渲染照明、隧道內疲勞喚醒系統、智慧照明節能系統、隧道智能廣播系統、新能源發電系統等。調研結果顯示,“數字孿生平臺、隧道入口管控、智慧照明節能系統”三項是智慧隧道重點關注的建設內容。圖圖 2121 智慧隧道主要智慧化建設內容選擇智慧隧道主要智慧化建設內容選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于建設效果和技術成熟度評價,調研結果顯示,“智慧照明節能系統、隧道入口管控、隧道環境渲染照明”三項建設效果和技術成熟度度較高。而數字孿生受制于技術成熟度,即使隧道是最適合應用的場景,但現階段數字孿生隧道都以
106、試點項目開展,故應用效果和技術成熟度不高。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)45表格表格 1616 智慧隧道各項建設內容效果和技術成熟度評價智慧隧道各項建設內容效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗智慧照明節能系統73%17%10%隧道入口管控71%24%5%隧道環境渲染照明62%24%14%隧道智能廣播系統58%21%21%數字孿生平臺57%33%10%隧道內車道級管控57%29%14%隧道內疲勞喚醒系統54%29%17%新能源發電系統42%29%29%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()4 4智慧橋梁智慧橋梁智慧橋梁主要
107、調研了智慧化的建設內容重要程度,以及各項建設內容效果和技術成熟度評價。智慧橋梁智慧化建設內容涉及數字孿生平臺、橋梁段車道級管控、橋梁智慧養護、通航孔橋墩防撞預警、非通航孔橋墩防撞預警、霧天行車誘導等。調研結果顯示,“數字孿生平臺、橋梁智慧養護、霧天行車誘導、通航孔橋墩防撞預警”四項是智慧橋梁重點關注的建設內容,并且“橋梁智慧養護和通航孔橋墩防撞預警”兩項建設內容應用效果與技術成熟度較高,而“數字孿生和霧天行車誘導”試點項目居多,故應用效果與技術成熟度不高。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)46圖圖 2222 智慧橋梁主要智慧化建設內容選擇智慧橋梁主要
108、智慧化建設內容選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()表格表格 1717 智慧橋梁各項建設內容應用效果和技術成熟度評價智慧橋梁各項建設內容應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗橋梁智慧養護71%21%8%通航孔橋墩防撞預警62%21%17%數字孿生平臺54%29%17%非通航孔橋墩防撞預警50%29%21%霧天行車引導50%33%17%橋梁段車道級管控46%29%25%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(四)(四)創新場景創新場景創新場景主要是結合自身業務需求與行業、技術發展趨勢開展的具有探索性、示范性的智慧化試點。建設主要內容包括特殊路
109、段全天候通行、主動交通流管控、車路協同系統。1 1特殊路段全天候交通運行狀態感知特殊路段全天候交通運行狀態感知特殊路段全天候交通運行狀態感知主要調研了應用效果和技術成熟度評價,應用場景,以及技術和設備選擇。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)47關于特殊路段全天候交通運行狀態感知應用效果和技術成熟度評價,選擇“好”比例遠遠高于“一般+待檢驗”比例,說明其應用效果和技術成熟度較高。表格表格 1818 特殊路段全天候交通運行狀態感知應用效果和技術成熟度評價特殊路段全天候交通運行狀態感知應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗特殊路段全天候交通運行狀態感
110、知73%11%16%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()在應用場景方面,特殊路段全天候交通運行狀態感知可用于交通事件監測、軌跡跟蹤車道級管控等。調研結果顯示,特殊路段全天候交通運行狀態感知主要用于“交通事件監測”。圖圖 2323 特殊路段全天候交通運行狀態感知適用場景特殊路段全天候交通運行狀態感知適用場景來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()特殊路段全天候交通運行狀態感知應用可通過毫米波雷達+視頻、激光雷達+視頻、視頻 AI 三種技術手段實現。調研結果顯示,“毫米波雷達+視頻”技術路線最受人們關注,主要是毫米波雷達在作用距離、全天候工作等多方面與其
111、他技術與設備相比更加具備優勢;視頻技術經過多年的發展,有一定的技術積累和價格優勢,故也有較高關注度。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)48圖圖 2424 特殊路段全天候交通運行狀態感知應用采用的技術及設備選擇特殊路段全天候交通運行狀態感知應用采用的技術及設備選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()2 2主動交通流管控主動交通流管控主動交通流管控,主要調研了效果和技術成熟度評價、應用場景和管控策略。關于主動交通流管控應用效果和技術成熟度評價,選擇“好”比例略高于“一般+待檢驗”比例,說明其應用效果和技術成熟度尚可。表格表格 19
112、19 主動交通流管控應用效果和技術成熟度評價主動交通流管控應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗主動交通流管控57%32%11%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于主動交通流管控適用場景,調研結果顯示,主動交通流管控適合應用于“交通流量大的路段”,而不適宜在全線范圍開展建設。圖圖 2525 主動交通流管控適用場景選擇主動交通流管控適用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)49從調研看,高速公路主動交通流管控可采用信息誘導、分車道限速、動態車道分配、開放硬
113、路肩等類型策略。3 3車路協同系統車路協同系統車路協同系統,主要調研了效果和技術成熟度評價、適用場景,以及車路協同中關鍵技術邊緣計算的應用場景。關于車路協同應用效果和技術成熟度評價,選擇“一般+待檢驗”比例略高于過“好”比例,說明技術和應用效果目前整體還不理想,在某些場景方面應用效果尚可。表格表格 2020 車路協同系統應用效果和技術成熟度評價車路協同系統應用效果和技術成熟度評價建設內容好一般待檢驗車路協同系統43%31%26%來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()關于車路協同系統適用場景,調研結果顯示,車路協同系統最適合應用于“匝道分合流”場景,對“長大橋梁段、長大隧道
114、段、山區路段”對于車路協同系統應用也有一定需求。圖圖 2626 車路協同系統使用場景選擇車路協同系統使用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()車路協同的關鍵技術邊緣計算,可適用于匝道合流區、匝道分流區、長大縱坡路段、樞紐式互通區域、事故多發路段、隧道等場景。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)50調研結果顯示,邊緣計算更加適用于“事故多發路段”場景,其次是匝道合流區。對于隧道、匝道分流區、樞紐式互通區域及長大縱坡路段等信息發布時效性要求高的場景也同樣適用。圖圖 2727 邊緣計算技術主要應用場景選擇邊緣計算技術主要應用場景
115、選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(五)(五)智慧云平臺智慧云平臺1 1省級智慧公路云平臺建設模式和總體架構省級智慧公路云平臺建設模式和總體架構從省級角度考慮,各省智慧公路云平臺建設模式不盡相同,行業對于平臺建設模式也有多種提法,包括全省統建(建設一個云平臺)、區域分建(按區域建設多個獨立的云平臺)、路段分建(按路段建設多個獨立的云平臺)、區域分層建設(區域中心云-路段邊緣云)、全省統建+區域/路段分建(省級中心云-區域/路段邊緣云)和全省分級建設(省級中心云-區域云-路段邊緣云)6 種建設模式。調研結果顯示,選擇“全省統建模式+區域/路段分建模式”和“全省分級建
116、設模式”的占比較高,說明大家更期望省級智慧公路云平臺建設能加強頂層統籌,盡早制定統一的數據標準格式,總體架構以“總分”模式進行建設?,F階段智慧公路都是“散裝的”,故已建成的智慧公路的云平臺多數采用區域或路段單獨建設模式,希望有條件的省份可以結合一條智慧公路的建設,同期建設省級平臺,避免分散獨立建設,導致智慧公路建設效果不佳。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)51圖圖 2828 智慧公路云平臺建設模式和總體架構選擇智慧公路云平臺建設模式和總體架構選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()2 2云平臺云平臺 IssaIssa 設施服
117、務建設模式設施服務建設模式智慧公路云平臺 Issa 設施服務建設,可采用公有云、私有云、混合云,以及私有云+混合云等多種方式。調研結果顯示,行業人員優先推薦使用“混合云”建設模式,其次是“私有云”建設模式,私有云建設模式要充分考慮自身運維團隊能力;選擇公有云建設模式的比例很低,主要是從數據安全等方面考慮。圖圖 2929 云平臺云平臺 IssaIssa 設施服務建設模式優先選擇設施服務建設模式優先選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)523 3云平臺基礎功能云平臺基礎功能智慧公路云平臺必備的基
118、礎功能,一般包含數據匯聚、數據治理、數據分析和數據共享。調研結果顯示,選擇數據匯聚、治理、分析和共享的比例都超過 80%,說明行業對于云平臺基礎功能的建設都有了清晰一致的認識。也有人提出云平臺需具備“數據安全”的功能,無論其是否作為一項基礎功能,云平臺的網絡和數據安全是必須重視的內容。圖圖 3030 云平臺必備的基礎功能選擇云平臺必備的基礎功能選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()4云云平臺平臺的業務應用的業務應用對于智慧公路云平臺的業務應用,各省建設重點不同。根據調研,行業普遍認為云平臺業務應用功能優先包括建設管理、路政執法、養護管理、運行監測、交通管控、應急調度指
119、揮、收費管理、出行服務、車路協同服務。行業從業者普遍認為運行監測、交通管控、應急調度指揮和出行服務這四項業務云平臺應該優先應用,其次建設管理、收費管理和養護管理也應綜合考慮。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)53圖圖 3131 云平臺單項業務應用選擇云平臺單項業務應用選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()5 5智慧智慧公路公路云平臺中的具體應用功能云平臺中的具體應用功能目前,各省已建智慧公路云平臺功能包含駕駛行為分析與安全評估、車輛行駛軌跡特征提取、實時運行狀態監測與預警、路況預測與歷史特征分析、交通控制方案生成與優化、基礎
120、設施養護智能管理、收費稽核輔助分析、出行路線規劃與實時建議、數據質量分析與預警、應急指揮演練等。調研結果顯示,“實時運行狀態監測與預警、交通控制方案生成與優化、路況預測與歷史特征分析、車輛行駛軌跡特征提取和基礎設施養護智能管理”五項是行業對于智慧公路云平臺較看重的應用功能,這幾項應用功能均是基于大數據AI 智能分析的應用,這也是充分體現了智慧公路云平臺建設的意義。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)54圖圖 3232 云平臺具體應用功能選擇云平臺具體應用功能選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()6 6智慧智慧公路公路云平臺建設
121、瓶頸云平臺建設瓶頸智慧公路云平臺建設存在資金投入與投資回報不匹配、數據隱私和安全無法保障、交通模型不足、數據共享與業務協同難、數據資源缺失與更新維護難、建設標準問題缺失、用戶接受度不高和培訓難、lssa 設施規模大及維護要求高等問題。調研結果顯示,現階段智慧公路云平臺建設的最大瓶頸依然是“資金投入與投資回報問題”。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)55圖圖 3333 云平臺建設存在的問題選擇云平臺建設存在的問題選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()(六)(六)新新技術技術在智慧公路建設應用分析在智慧公路建設應用分析近些年,隨
122、著政策的支持和技術進步,人工智能、數字孿生、高精地圖等新技術開始廣泛的應用在智慧公路建設。1 1人工智能人工智能根據國家標準化管理委員會發布的人工智能標準化白皮書(2018 年),人工智能(AI)是指利用數字計算機或者由數字計算機控制的機器,模擬、延伸和擴展人類的智能,感知環境、獲取知識并使用知識獲得最佳結果的理論、方法、技術和應用系統。隨著智慧公路的建設,AI 算法開始普及,逐漸應用在視頻交通事件檢測、交通模型算法優化,以及聲學模型算法優化等其他場景。調研結果顯示,AI 新技術現階段更多是應用在“視頻交通事件檢測”場景。隨著智慧公路建設范圍的擴大,數據量的提升,基于 AI 的各種交通模型算法
123、優化將得到有效應用。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)56圖圖 3434 人工智能人工智能 AIAI 新技術主要應用場景選擇新技術主要應用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()2 2數字孿生數字孿生數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是一種超越現實的概念,可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。公路涉及人、車、路、環境等多種要素,不同要素間存在信息交換及多層次關
124、聯關系,各獨立要素會隨著系統演變而變化,是典型的開放復雜巨系統。數字孿生技術的應用推廣,為構建公路監測、診斷、回溯、預測、決策、優化、控制閉環系統提供了基礎條件,為公路運營管理提供新的技術手段。數字孿生技術可應用安全仿真、車道級管控,以及智慧運維等場景。調研結果顯示,智慧隧道管控平臺安全仿真是更普遍、更重要的場景。圖圖 3535 數字孿生技術主要應用場景選擇數字孿生技術主要應用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)573 3高精度高精度地圖地圖高精度地圖最早是為自動駕駛來服務的,它是指以
125、絕對精度和相對精度均在分米級下的高精度、高新鮮度、高豐富度、位置準確、語義豐富的電子導航地圖。高精度地圖的高精度主要是體現在兩個方面,一是絕對坐標和相對坐標精度更高,二是所包含的道路交通信息元素更加豐富和細致。在高精度地圖的基礎上疊加行業數據,可以構建行業專屬高精度地圖,更好地支撐行業的發展需求。高精度地圖在智慧公路領域,可適用于自動駕駛車道級管控、自動駕駛專用道、車路協同,以及數字孿生底座搭建、軌跡跟蹤和公路沿線土建、交安、機電設施管理等其他場景。調研結果顯示,自動駕駛車道級管控、自動駕駛專用道、車路協同這三大場景均是高精度地圖的重要應用場景。圖圖 3636 高精度地圖主要應用場景選擇高精度
126、地圖主要應用場景選擇來源:中國公路勘察設計協會智慧公路專業委員會、賽文研究院()中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)58四、四、智慧公路發展建議智慧公路發展建議綜合來看,各省智慧公路建設在多個方面都取得了一定的成績,包括積極出臺行動方案和地方指南標準、推進新技術與公路交通業務融合賦能公路運營管理、結合政策要求和實際需求推進各類試點工作、建立智慧管控平臺提高運營管理能力、多方協同提高公路運營服務水平、利用智慧技術提升普通公路安全保障等,有效提高了公路的通行效率,提升了公路安全應急能力水平。根據問卷調查結果,也反映出智慧公路建設存在的一些不足,包括各省對智
127、慧公路的認識存在差異、跨部門協作尚無明確的機制、智慧化工程投資效益不明顯造成資金投入動力不足、新技術應用場景需求不足等。根據相關政策要求,結合智慧公路發展現狀調研情況,提出下階段智慧公路建設發展建議,供行業參考。(一)(一)智慧公路建設原則智慧公路建設原則智慧公路建設宜參照以下原則:1.優先加強公路基礎設施數字化工程的推進;2.重點聚焦公路運行的效率、安全、服務提升和節能降本;3.加強省域智慧公路云平臺的頂層設計和統籌架構,重視大數據的采集匯總和挖掘應用;4.要注重道路使用者的體驗感,服務人民滿意交通建設;5.由點及面推動有效應用場景的規?;瘧?;6.智慧公路場景解決方案應注重實際效果,不盲目
128、追求新技術;7.新建智慧公路應注重與傳統機電系統一體化規劃建設;8.在役公路智慧化提升要堅持“利舊”原則,充分利用既有設施;9.加強與相關部門的協同機制建設推動多方數據共享和協調聯動。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)59(二)(二)智慧公路優先建設內容智慧公路優先建設內容1.1.優先開展傳統基礎設施數字化,加強智慧化基礎,提升科學管養水平優先開展傳統基礎設施數字化,加強智慧化基礎,提升科學管養水平數字化是實現智慧化的前提,數據是智慧化的基礎。調研結果顯示,基礎設施數字化在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居首位,達到 86%。在基礎設施數字化建
129、設內容中,機電設施/設備/系統運行監測、橋梁健康監測、高邊坡監測、隧道健康監測的技術成熟度都比較高,使用效果較好,具備大范圍推廣使用的條件;對于 BIM 和數字孿生是數字化應用的重要支撐,通過前期試點示范,技術有較大的發展?;A設施數字化重點建設內容如下:一是一是對于新建項目,要加強公路全生命周期數字化的統籌,加強項目全過程數字化應用策劃。注重 BIM 技術在設計階段的應用,促進 BIM 設計成果向施工傳遞,通過數字化模擬施工工藝、優化施工組織。建設階段要注重各類基礎設施監測、檢測傳感器的設置,建立傳統基礎設施全生命周期的的數據庫,收集設施運行狀態,為智慧化養護和智慧化運營奠定基礎。二是二是對
130、于既有運營的項目,要加強重要基礎設施的安全預警。要加快開展特大橋梁、高邊坡等基礎設施多源立體監測網絡,推廣在線巡檢和防災應急等場景應用,對監測數據進行 AI 智能分析助力開展智慧養護的科學化決策。三是三是加快公路機電設施資產智慧管理和智慧運維相關系統的建設和推廣。隨著路網日益擴大,各路段機電和智能交通系統產品設施類別、品牌和數量規??焖僭鲩L,電子產品快速更新迭代,迫切需要建立道路機電設施資產和運維智慧管理系統,提高運維效率和運營經費科學投放。2.2.推動基礎設施智慧擴容,提升公路整體通行效率推動基礎設施智慧擴容,提升公路整體通行效率在智慧公路建設技術和效能研討會上,滬寧和滬杭甬智慧化改造項目交
131、流均提出,當部分時段公路通行交通量遠超設計通行能力時,通過智慧化手段可以在一定程度上緩解交通壓力,提高通行能力;另外,由于滬寧高速樞紐互通多,在中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)60采取管控措施可能會引起局部路網的交通波動,因此開展區域高速公路的綜合管控手段是非常有必要的。調研結果顯示,伴隨式出行服務在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居第三位,達到 75%,其中可變情報板、聯合第三方導航軟件的應用效果和技術成熟度均達到 88%;智慧收費站在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居第五位,達到 74%,其中自助收費、特情管理和匝道預收費應用效果和
132、技術成熟度均超過 70%;智慧服務區在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居第六位,達到 70%,其中出入口抓拍、停車誘導、客流監測和?;奋囕v監測的應用效果和技術成熟度均達到 76%以上。由此可見,從建設內容的重要性、應用效果和技術成熟度等方面看,應加快推進對現有基礎設施進行智慧化擴容,優化存量設施利用,提升路網整體通行效率?;A設施智慧擴容重點建設內容如下:一是一是加強干線通道、區域路網的主動管控,提升干線、區域路網的綜合通行能力。圍繞運輸強度大的骨干網絡加強保通保暢,在交通量大、易擁堵等重點路段的出入口匝道和互通立交分合流區可策劃開展出入口協調控制;有條件路段可在主線開展分車道主動交通
133、流管控或動態車道管控,根據交通事件、交通擁堵以及道路施工養護或路面異常等信息,與相關部門協調聯合實施分車道管理或動態開放硬路肩以及車道等交通引導策略,如車道的開啟/關閉、變道提醒、分車道限速及速度和諧策略等,提升路段運行效率。要實現上述功能,需加強特殊路段全天候交通運行感知系統的建設,并充分利用大數據和 AI 技術深化智能分析預警模型,完善交通運行管理平臺功能。二是二是加強公路關鍵節點運行效率的提升。高速公路出入口、收費站是公路交通高效運行的關鍵節點,收費站運行效率低易形成交通運行瓶頸。智慧收費站建設可以有效提高公路收費站通過效率。結合調研情況,智慧收費站建設重點內容包括在流量大、易擁堵的高速
134、公路收費站推廣站前預交易(高速匝道自由流預收費),推動收費交易在線計費,提升收費站通行服務能力;加強收費特情管理工作,提高特情處理效率;推動綠通車輛智能查驗,提高收費站服務保障效率。另外在國省干線公路開展自由流收費,提升普通公路收費站通行效率。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)61三是三是加強信息服務,提升交通出行者體驗感。體驗感的提升要站在出行者的角度看問題,而不能僅僅是從公路相關主管部門的角度解決和思考問題。加強全線出行信息相關數據采集,完善出行信息數據庫,包括交通運行狀態、突發事件、施工養護、氣象環境等數據,采用合適的方式將信息快速觸達交通出行
135、者,提高司乘人員出行效率的同時提升體驗感。加強智慧服務區建設,優先建設出入口卡口監測、客流監測、停車位/充電樁監測,及時發布服務區運營服務能力情況,結合服務區運營情況,在車輛多的服務區內建設停車誘導系統,提高服務區服務的快速、便捷和舒適性。3.3.加強交通運行安全管控監測,提升公路運營智能化水平加強交通運行安全管控監測,提升公路運營智能化水平調研結果顯示,準全天候通行在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居第八位,達到了 67%,準全天候通行的技術成熟度達到 73%,通過智慧公路建設技術和效能研討會了解,河北京哈高速項目準全天候通行項目還針對經濟效益進行了較為成功的探索;智慧隧道在智慧公路
136、16 項建設內容中重要性選擇居第九位,也達到了 67%。通過對海南旅游路、江西 S541 等智慧化項目調研,普通公路的交通安全日益受到重視。交通運行安全管控監測重點建設內容如下:一是一是優先開展智慧隧道建設,加強智慧隧道交通安全運行。以長大隧道為重點,加強感知能力,開展交通流量、交通事件、交通運行環境和重點運營車輛監控,深化人工智能 AI 異常情況分析,加強隧道內信息發布手段,提升隧道應急處理能力,提高隧道安全運營管理水平;積極采用新技術和智能管控策略改善隧道行車環境,提高行車安全性。二是二是加強公路運行安全管控監測和預警。主要側重兩方面內容,一方面是完善升級路段交通感知系統,注重基于多源感知
137、數據融合的全線交通運行狀態監測和運行態勢分析;另一方面是加強對“兩客一?!敝攸c運營車輛在線監控,尤其是應注重重點運營車輛在特殊結構特大橋梁和特長隧道的運行軌跡的監測和跟蹤。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)62三是三是提升公路準全天候通行能力。在惡劣氣象路段建設準全天候安全預警系統和智能誘導系統,助力提升準全天候公路交通運行安全,助力提升高速公路通行能力。四是四是提升普通國省干線重點節點的交通安全。對于交通事故頻發的普通國省干線公路,重點加強平交路口尤其是未設置信號燈路口的預警、穿行城鎮村莊路口,包括面向車輛與行人的雙向信息提醒和預警;同時加強小半徑
138、彎道的智能化安全預警,提高普通公路行車安全。4.4.加強智慧公路云平臺建設,重視數據匯聚應用,實現智慧公路建設效果加強智慧公路云平臺建設,重視數據匯聚應用,實現智慧公路建設效果調研結果顯示,云控中心在智慧公路 16 項建設內容中重要性選擇居第二位,達到 77%,其重要性不言而喻;另外其建設模式、數據應用、具體功能都是業內比較關注的內容。因此應加強智慧公路云平臺建設。一是一是做好省級智慧公路云平臺頂層設計和總體架構規劃。智慧公路建設是系統工程,常常跟隨不同的工程分項建設,很難一蹴而就、一步到位。結合目前高速公路管理現狀,建議優先做好智慧公路建設云平臺頂層設計和總體架構規劃,目前多個省份雖然出臺了
139、智慧公路建設的地方標準,但是部分省份的云平臺總體架構頂層設計在操作性方面尚有不足。建議各省結合本省示范路段云平臺建設情況,及時開展智慧公路云平臺建設模式和總體架構設計。二是二是重視數據匯聚和深度挖掘應用。數據已成為數字交通發展的核心驅動力之一,也是未來我國交通發展的關鍵要素。智慧公路建設要注重數據標準建立和數據中心(中臺)架構設計,有效合理分類、分主題、逐級匯聚數據,確保數據共享和大數據融合應用;要圍繞業務充分挖掘數據對業務支撐的潛在價值,利用AI 深度智能分析技術,優化交通應用分析模型,提升業務管理效能。需要注意的是要合理部署各級數據中心交通模型算法類別,數據挖掘應用宜充分結合不同管理層級的
140、職能和業務管理范圍,比如收費稽核輔助分析在省級數據中心開展效果更好,實時運行狀態監測與預警、駕駛行為分析與安全評估和路段常發事故分析等在路段數據中心開展會更有效果。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)63三是三是合理設置智慧公路云平臺業務應用的功能。智慧公路建設運行從業務功能涉及公路基礎設施監測和養護,公路交通運行監測和管控、應急指揮調度、出行信息服務、收費管理以及公路資產管理等多項業務;結合管理節點劃分又包括收費站管理、隧道管理、服務區管理等。專業交叉多、管理部門多,在做智慧公路云平臺頂層設計時,要做好業務子系統功能的構建,盡量避免煙囪式、補丁式建設
141、以及數據分析結論的不一致。四是四是要構建智慧公路網絡安全防護體系,完善數據安全管理制度,要重視智慧公路網數據安全和隱私保護。通過技術手段、管理措施和法律法規,保障數據的安全和合法使用。5.5.積極開展新技術推廣應用,提高公路運行效率、安全和服務積極開展新技術推廣應用,提高公路運行效率、安全和服務智慧公路建設離不開新技術的應用。根據調研結果顯示,人工智能 AI 技術在“視頻交通事件檢測”應用場景上達到 93%,數字孿生技術在“智慧隧道管控平臺安全仿真”應用場景上達到 87%,高精度地圖技術在“車路協同車道級管控”應用場景上達到 79%,因此應積極開展新技術的推廣應用,賦能智慧公路建設。一是一是合
142、理推進車路云協同技術創新應用,助力交通運行安全。在高速公路匝道分合流區、隧道出入口、長大下坡路段、以及惡劣氣象影響路段加強感知,結合路側計算設施及時發現路段安全隱患、車輛行駛沖突和特殊車輛異常行為等,及時進行場景安全預警,提高預警效率。另外從擴大 ETC 系統拓展應用和全國技術互通角度考慮,建議加快探索并推廣 ETC 系統開展車路協同信息觸達。二是二是進一步加強北斗高精度定位和北斗導航技術應用。合理選擇北斗高精度經緯服務或相關設施建設,提高基礎設施健康監測的精度;采用新技術加強特長隧道內定位和導航技術,助力隧道安全運行監控。三是三是積極推進數字孿生技術在智慧隧道建設中的應用。隧道的安全運營是高
143、速公路安全運營的重點、難點和痛點。根據調研結果以及行業部分智慧隧道建設示范效果,對于特長隧道、以及交通量大事故率高的長隧道,適宜利用數字孿生技術搭建數字孿生智慧隧道管控平臺,通過感知數據采集、流量預測、分析研判、中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)64動態管控、應急救援和智慧決策支持系統的孿生,實現隧道內通行車輛全域感知,改善洞內交通管控,提升應急處置效能,降低運維成本,可有效提升隧道安全運營效率,降低交通事件影響范圍。(三)(三)推動協同管理機制建設推動協同管理機制建設智慧公路高質量發展離不開跨部門、跨地區、跨層級業務協同。省域內智慧公路建設層面,應
144、借助政府的協調,重點圍繞以下三方面開展協同管理機制建設:一是一是加強公路運營管理部門與交通運輸物流管理部門、公安、應急、氣象、相關地方道路管理部門和其他社會資源的協調,建立健全數據共享機制,加強各類數據的共建共享,推動多源數據深度融合應用。二是二是加強與公安交通管理部門的協調聯動,推動動態車道管控和應急車道動態開放,提高高速公路干線通行效率。三是三是加強與公安、路政、應急、消防、醫院等部門建立聯動機制,實現一路多方協同聯動功能,保障高速公路應急指揮智能調度和安全快速救援。中國智慧公路建設調研報告(中國智慧公路建設調研報告(20232023 年)年)65致 謝致 謝本報告是由中國公路勘察設計協會、賽文研究院共同聯合完成,在報告撰寫期間,亦得到以下單位提供的大力支持,特此感謝!河北交通投資集團有限公司河北高速公路集團有限公司河北省交通規劃設計研究院有限公司河北雄安交通投資有限公司浙江省交通投資集團有限公司浙江數智交院科技股份有限公司浙江交投高速公路運營管理有限公司浙江滬杭甬高速公路股份有限公司浙江高信技術股份有限公司新疆交通投資(集團)有限責任公司新疆交通規劃勘察設計研究院有限公司新疆交通科學研究院有限責任公司中國公路工程咨詢集團有限公司中咨泰克交通工程集團有限公司阿里云計算有限公司(以上排名不分先后)