智慧公路發(fā)展路徑和對策研究

趙軍成

（山東華邦建設集團有限公司，山東濰坊 262500）

1 智慧公路概述

1.1 智慧公路概念

智慧公路是在原有交通道路體系上，依托信息化技術與新型基礎設施發(fā)展演變形成的現(xiàn)代化公路體系，以全面提升交通安全、運維能力及通行效率為核心目標，是智能交通體系的重要環(huán)節(jié)之一。智慧公路是通過運用自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息化技術，從網(wǎng)聯(lián)化與智能化視角打造的新一代道路交通系統(tǒng)。同時，也可將智慧公路視作一種公路服務系統(tǒng)，將人工智能等信息化技術融入公路體系，通過該模式實現(xiàn)車路一體化與綠色交通等發(fā)展目標。

1.2 智慧公路功能

分析現(xiàn)階段的實際發(fā)展情況，智慧公路的核心功能主要有三點。

（1）智慧設施。

在公路與橋梁工程中設置的智慧交通基礎設施，具有良好的環(huán)境感知能力，依托互聯(lián)網(wǎng)與控制系統(tǒng)保持穩(wěn)定連接，且設施間處于信息互聯(lián)狀態(tài)。在系統(tǒng)運行期間，可以突破時間與空間限制，在短時間內傳輸與接收大量信息，智慧設施還將為過往車輛人員提供多元化的交通服務，如提供公路實時狀況與交通信息分析報告等。

（2）智慧管控。

基于智慧設施，控制中心可以實時掌握各路段的實時情況，做到對人、車、事的全面檢測。檢測到突發(fā)狀況后，智慧設施及時將問題上報反饋，快速采取相應處理措施。

（3）智慧決策。

在公路體系運營期間，將會持續(xù)產生大量的數(shù)據(jù)，人工智能技術將在無人工干預的前提下，自動完成數(shù)據(jù)采集、分類匯總、邏輯運算等一系列操作，向管理人員提供自動生成的邏輯運算結果，為各項決策計劃的制定提供信息支持與決策建議。

1.3 智慧公路發(fā)展方向

根據(jù)智慧公路當前建設情況，結合智慧公路發(fā)展理念與目的，可以進一步明確智慧公路的未來發(fā)展方向。

（1）交通堵塞緩解化。

依托智慧交通系統(tǒng)中的交通監(jiān)控子系統(tǒng)，突破時間與空間限制，幫助管理人員全面掌握各路段實時交通狀況，檢測到各路段有可能出現(xiàn)或已出現(xiàn)交通堵塞問題時，采取多元化處理措施，以緩解擁堵路段，避免情況惡劣化。

（2）基礎支撐平臺化。

與傳統(tǒng)公路體系相比，智慧公路的使用功能與所提供交通服務較為豐富，并在公路運營期間持續(xù)產生大量數(shù)據(jù)。因此，需要靈活運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術，持續(xù)改善交通信息傳播能力，如依托5G移動通信網(wǎng)絡構建智慧交通管理平臺，將各項子系統(tǒng)與服務功能集成到管理平臺。

（3）信息資源共享化。

在各部門間構建高效的信息資源共享機制，依托云計算與大數(shù)據(jù)等技術，持續(xù)采集智慧公路實時產生的交通信息，根據(jù)信息間的關聯(lián)性進行分類處理，為管理人員提供信息。

（4）行業(yè)管理智能化。

基于人工智能技術，替代人工完成多數(shù)基礎性與少數(shù)復雜性公路管理任務，減少人為誤差，提高工作效率。

2 智慧公路發(fā)展路徑

2.1 不斷加強政策支持

智慧公路是新型基礎設施的重要形態(tài)以及公路事業(yè)的未來發(fā)展趨勢。近年來，相關部門持續(xù)加大對智慧公路工程的建設力度，并大力推動相關產業(yè)的發(fā)展，如自動駕駛與車路協(xié)同等關聯(lián)產業(yè)。同時，需要正確認識到智慧公路建設發(fā)展仍存在諸多阻礙，技術難點、管理難點較多，在發(fā)展期間暴露出諸多問題未得到妥善處理，限制了智慧公路的發(fā)展。

為積累智慧公路建設經驗，完善智慧公路體系功能，解決各項問題，需要不斷加強政策支持力度。例如，近年來，國家發(fā)改委印發(fā)《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通，促進智能交通發(fā)展的實施方案》《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等指導文件，明確了智慧公路關聯(lián)產業(yè)在車聯(lián)網(wǎng)覆蓋、智能汽車等方面的具體要求，并在長江三角洲與京津冀等地區(qū)布局了多項試點示范工程，為后續(xù)智慧公路工程的建設提供指導參考。

江蘇省、浙江省等地，設置了新一代國家交通控制網(wǎng)試點，主要針對公交系統(tǒng)與復雜交通環(huán)境的車路協(xié)同技術及安全輔助技術進行封閉測試，在試驗期間積累了豐富的技術經驗。北京市等地建立了數(shù)字化試點，實現(xiàn)交通基礎設施安全狀態(tài)的綜合感知、預警與分析功能。我國工業(yè)和信息化部在2018～2019年，設置了若干智能網(wǎng)聯(lián)示范區(qū)，批復天津市、江蘇省與湖南省等地區(qū)建設國家級車聯(lián)網(wǎng)先導區(qū)的申請，如江蘇省無錫市的國家智能交通綜合測試基地等。

2.2 創(chuàng)新優(yōu)化技術體系

與傳統(tǒng)公路體系相比，智慧公路的核心優(yōu)勢在于綜合運用多項高新信息化技術，如人工智能技術、自動輔助駕駛技術、大數(shù)據(jù)技術等，憑借技術高超的數(shù)據(jù)采集與分析能力，輔助人工完成多數(shù)管理任務，完成智慧公路的建設目標，加大交通路況安全。因此，為快速推進智慧公路建設，提高智慧公路建設水平，需推動智慧公路技術體系的創(chuàng)新優(yōu)化。

（1）打造技術升級。

相關企業(yè)應持續(xù)加大對大數(shù)據(jù)、人工智能與自動駕駛等技術的研發(fā)力度，且相關部門需要提供一定程度的政策支持。以自動駕駛技術為例，我國長安汽車、長城汽車與廣汽集團等企業(yè)均加大對自動駕駛汽車的研發(fā)力度，且技術預判相對統(tǒng)一，實現(xiàn)了對L3級別自動駕駛的基本共識。同時，我國在多個地區(qū)分別建立自動駕駛應用示范區(qū)，并向一汽、上汽、智加科技、東風等企業(yè)發(fā)放數(shù)量不等的自動駕駛道路測試牌照。

（2）豐富應用場景。

隨著配套技術體系的日益完善，為充分發(fā)揮技術優(yōu)勢，需要持續(xù)對配套技術的應用場景進行豐富拓展。以自動駕駛技術為例，在路網(wǎng)方面，當前技術應用場景為封閉路網(wǎng)，待各項技術難題得到攻克且駕駛安全性得到驗證后，再將技術應用場景拓展至半封閉路網(wǎng)以及人機混行道路。

（3）提高智慧交通基礎設施分布率。

為消除公路體系的運維管理盲區(qū)，向過往車輛人員提供完善的交通服務，需要加大對智慧交通基礎設施的配置力度。以公路監(jiān)控系統(tǒng)為例，在路網(wǎng)沿線增設若干數(shù)量的監(jiān)測點，并配置支持視頻監(jiān)測與氣象監(jiān)測等功能的新型設施，以此提高路網(wǎng)監(jiān)測水平。

2.3 加大ETC推廣應用力度

ETC系統(tǒng)全稱為電子不停車收費系統(tǒng)，在高速公路中發(fā)揮著自動收費功能，收費站ETC車道中所設置微波天線與過往車輛搭載的電子標簽進行短程通信，依托互聯(lián)網(wǎng)在系統(tǒng)后臺自動辦理收費結算。過往車輛可以直接駛過公路收費站，無須停車繳納高速公路或橋梁費用。同時，ETC系統(tǒng)還將向客戶提供推送信息、賬單查詢、通行費用顯示等多種服務，是智慧公路中的一項重要技術。為進一步提高智慧公路建設水平，需要持續(xù)加大ETC系統(tǒng)的應用推廣力度。

根據(jù)相關調查結果顯示，截至2020年1月，我國ETC累計客戶已達2.04億個，與2019年同期相比，客戶增長數(shù)量為1.23億個，增長率為157%。為提高系統(tǒng)兼容性，向客戶提供統(tǒng)一化服務，對ETC系統(tǒng)管理模式進行革新，由傳統(tǒng)的各省分管模式轉變?yōu)槿W(wǎng)運行模式，構建全國性的ETC通用服務平臺。

3 智慧公路發(fā)展對策

3.1 規(guī)劃頂層設計

在制定智慧公路建設方案與未來發(fā)展計劃時，工作人員必須樹立全局統(tǒng)籌規(guī)劃意識，做好頂層設計工作。積極參考國內外典型案例，了解智慧公路建設與發(fā)展期間面臨的各項問題，提前規(guī)避風險隱患，并根據(jù)典型案例論證智慧公路發(fā)展方向與建設方案可行性。結合我國實際國情，對智慧公路的建設標準進行明確規(guī)定與優(yōu)化調整，結合實際制定不同的服務標準。為加快智慧公路建設進程，應效仿歐盟制定高級交通等發(fā)展計劃，以推動智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。

3.2 完善工作機制

為統(tǒng)籌開展智慧公路運維管理工作，消除管理盲區(qū)，提高管理資源利用率，可選擇在智慧公路體系中設置應急指揮中心，對各部門進行統(tǒng)一化管理，主要管理職責包括業(yè)務信息上傳下達、審核并發(fā)布數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存檔、日常工作安排、領導小組討論審核、培訓計劃制定等方面。建立嚴格的考核機制與工作制度，對各項管理條款內容進行補充完善，為智慧公路建設與管理活動的開展提供明確依據(jù)，提供開展規(guī)范化與標準化作業(yè)的基礎條件。

3.3 強化聯(lián)動共享

為提高部門間與各項智慧公路管理子系統(tǒng)間的信息溝通力度，具備協(xié)同管理基礎，應在智慧公路體系中引入聯(lián)動共享機制，根據(jù)實際管理需求構建聯(lián)動平臺。

（1）應急處置指揮平臺。

該平臺由信息報告發(fā)布、集成通信智慧、視頻會商等子系統(tǒng)所組成，負責對轄區(qū)內各路段實時交通情況進行監(jiān)測，檢測到交通緊急情況時，向有關人員上報問題，安排人員進行處理，控制終端設施采集上傳公路現(xiàn)場信息，通過多元化渠道發(fā)布公路緊急事件信息。

（2）養(yǎng)護管理信息化平臺。

構建配套數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫內存儲歷史公路基礎數(shù)據(jù)，通過智慧基礎設施持續(xù)采集并上傳公路實時數(shù)據(jù)，在已知數(shù)據(jù)的基礎上判斷公路使用情況，自動制定養(yǎng)護方案，輔助開展公路養(yǎng)護工作。同時，向用戶提供綜合查詢、養(yǎng)護信息定時發(fā)布、跟蹤管理與養(yǎng)護分析等服務。

4 結語

綜上所述，在新時代背景下，智慧公路已成為現(xiàn)代綜合交通運輸體系的重要組成部分，是保障交通安全及實現(xiàn)綠色交通的關鍵。相關部門必須充分發(fā)揮自身主導作用，明確智慧公路的正確發(fā)展路徑，樹立正確的發(fā)展思路，積極落實發(fā)展對策，全面推動智慧公路的布局和發(fā)展。