高速公路智慧信息化項目發(fā)展及經(jīng)濟性分析

□ 劉旭輝 鄭玲玲

國內(nèi)交通行業(yè)飛速發(fā)展，路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，帶來了對高速公路管理和規(guī)劃的更高需求。交通行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)科技相結(jié)合提升了交通行業(yè)整體服務(wù)質(zhì)量，也強化了道路安全管理。高標(biāo)準的傳輸網(wǎng)絡(luò)讓人們的生活出行更加準確、高效、便捷、智能，智慧高速互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合對傳統(tǒng)交通工程造價產(chǎn)生重大影響，打破了固有傳統(tǒng)的造價組成框架結(jié)構(gòu)，改變了交通工程整體造價的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。

一、高速公路智慧化信息化研究背景

1. 國際形勢和潮流

歐美日等世界強國在未來交通發(fā)展方向上都選擇了道路交通的智慧信息化作為重要目標(biāo)。從20 世紀開始，世界強國在一些重大項目上均從不同角度對交通智慧化進程作了具體計劃，目前已經(jīng)在一些地區(qū)部署和實施。比如，歐洲各國推行的聯(lián)網(wǎng)化、自動化及標(biāo)準化、車路協(xié)同智能化；美國側(cè)重立法、商業(yè)驅(qū)動、單車智能研發(fā)；日本側(cè)重車路協(xié)同和智能駕駛等。

2. 符合我國交通行業(yè)發(fā)展需要

交通強國戰(zhàn)略作為立足國情、著眼全局的重大決策，是指導(dǎo)交通行業(yè)未來發(fā)展的方向標(biāo)。智慧化交通、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，立足京津冀、長三角、大灣區(qū)等區(qū)域開展智慧高速建設(shè)，實現(xiàn)交通智慧化感知網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，也是未來交通基建的目標(biāo)。

交通運輸部開啟公路智慧化、新一代交通控制網(wǎng)試點工作，基本確定了6 個主要試點發(fā)展方向，即基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、北斗高精度定位綜合應(yīng)用、路運一體化車路協(xié)同、“互聯(lián)網(wǎng)+””路網(wǎng)綜合服務(wù)、基于大數(shù)據(jù)路網(wǎng)綜合管理和新一代國家交通控制網(wǎng)。建設(shè)智慧高速是加快新舊動能轉(zhuǎn)換、紓解運輸壓力、提升道路安全水平和通行效率的可行性方法，建設(shè)智慧高速加速公路智能化進程也是難得的歷史機遇。

3. 符合人民高品質(zhì)出行需要

把發(fā)展的理念落到實處，關(guān)注出行人員的安全、成本、擁堵、服務(wù)等問題。比如，不良天氣狀況和夜間的行車安全，出行道路的擁堵原因和堵多長時間等相關(guān)信息服務(wù)，智慧高速信息化即可有效解決這些問題，讓人民出行更安全、更滿意。

4. 符合交通行業(yè)智能化發(fā)展需要

以信息化智能化擴容取代傳統(tǒng)物理擴容模式，不但帶動企業(yè)管理、技術(shù)、商業(yè)模式等創(chuàng)新突破，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，還能推動交通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，助力新時代國家經(jīng)濟從數(shù)量型擴張向質(zhì)量型發(fā)展轉(zhuǎn)化，同時與智慧化城市建設(shè)接軌，將全國智能化物聯(lián)網(wǎng)體系發(fā)展完善起來。高速公路智慧化是為滿足資源飽和條件下出行人員日益增長的交通需求，通過各種智能化的傳感、通訊、大數(shù)據(jù)分析判斷等手段，以期滿足現(xiàn)代社會出行要求，解決交通擁堵等問題，提升人們出行的舒適度。

二、道路服務(wù)水平未來發(fā)展對智慧化的需求

1. 完善的監(jiān)控設(shè)施，連接網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)

根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準》（JTG B01-2014）相關(guān)要求，高速公路服務(wù)水平等級分級一般采用V/C 值作為擁擠程度的度量標(biāo)準和重要指標(biāo)，同時以小客車實際行駛速度與自由流速度之差作為次要指標(biāo)，對服務(wù)水平進行評價。交通量的大小、服務(wù)水平的高低、處理偶發(fā)性事件的能力，都是道路服務(wù)水平的具體體現(xiàn)。考慮遠期交通量的增長幅度可能會較大，服務(wù)水平下降會導(dǎo)致行車速度和運行條件的同步下降，影響出行感受，因此，為了在初步階段保證公路的通行和運營，以及出行人員的基本需求；后期，保證運營處于較高的水平，需要在一些重要的路段配備較為完善的監(jiān)控設(shè)施并連接網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)。

2.高速公路交通流運行狀態(tài)評估指標(biāo)體系及計算方法

在交通運輸部《公路網(wǎng)運行監(jiān)測與服務(wù)暫行技術(shù)要求》的基礎(chǔ)上，提出符合通道型高速公路交通流特點的運行狀態(tài)評估指標(biāo)體系及指標(biāo)的計算方法，提出通道高速公路運行狀態(tài)的綜合評估方法。在此基礎(chǔ)上，通過對閾值的合理劃分，實現(xiàn)對高速公路預(yù)警等級的劃分。高速公路運行狀態(tài)綜合評估與預(yù)警指標(biāo)體系可以直觀地在GIS 地圖上展示出來，主要體現(xiàn)為道路的擁擠與飽和度、交通特征指數(shù)、通行中斷率及通阻度、天氣氣象指數(shù)等相關(guān)內(nèi)容。

3. 高速公路項目建設(shè)智慧化

高速公路項目建設(shè)總體遵循“現(xiàn)有技術(shù)用足，未來技術(shù)預(yù)留”的原則，通過高速公路頂層設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)實施3 個層面推動方案的實施工作，實現(xiàn)高速公路泛在感知、通信全覆蓋、高精定位全覆蓋和自動駕駛支持等能力，為公眾提供精準信息服務(wù)和良好出行體驗，為管理者科學(xué)決策提供參考。

4. 車輛安全自動駕駛技術(shù)

采用智能交通工程設(shè)施設(shè)備與公路泛感知系統(tǒng)相結(jié)合方式，實現(xiàn)“準全天候”通行，用以保障在天氣惡劣的條件下車輛能安全通行。將現(xiàn)有高速公路由路段管理級提升為車道級管理，對重點分、合流區(qū)及危險路段提供安全預(yù)警和智能管控服務(wù)，提高路面暢通水平和路網(wǎng)運行效率，逐步建設(shè)完善可實現(xiàn)全自動駕駛的路段。

5. 智能可視化、數(shù)字化控制管理

根據(jù)部分道路交通流大小不同、貨客車占比不同及管理決策不一樣等特征，運用5 G 信息化、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)車聯(lián)網(wǎng)、定位及高精度地圖、人工智能、云平臺計算等技術(shù)，打造“改擴建工程+智慧高速”創(chuàng)新型建設(shè)模式，將公路基建從傳統(tǒng)化向新一代智能化推進，實現(xiàn)全過程全路段的智能可視化、數(shù)字化控制管理，保證道路全天候安全通行并實現(xiàn)高舒適度全方位的出行服務(wù)。以現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等高新信息化技術(shù)，通過智能感知的方式構(gòu)建一個多元多維度的大數(shù)據(jù)全息智能感知體系，實現(xiàn)對道路沿線運行狀態(tài)、路網(wǎng)環(huán)境狀態(tài)和設(shè)備安全運行狀態(tài)的實時感知。

交通運輸部對目前我國高速公路智慧化及信息網(wǎng)絡(luò)控制，在試點省份推行了6個試點建設(shè)方向，主要為道路基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、大數(shù)據(jù)路網(wǎng)綜合管理應(yīng)用、高精度北斗定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用、車路協(xié)同一體化、互聯(lián)網(wǎng)與路網(wǎng)綜合服務(wù)應(yīng)用、國家新一代交通控制網(wǎng)系統(tǒng)等。

6. 構(gòu)建交通工程智能化體系

基于各試點省份高速公路項目的需求和功能定位，以“智慧化高速”為理念設(shè)計建立系統(tǒng)框架，對傳統(tǒng)的公路機電系統(tǒng)進行業(yè)務(wù)提升，構(gòu)建出一套“安全、便捷、智能、環(huán)?！钡慕煌üこ讨悄芑w系，實現(xiàn)高速公路的“可控、可測、可視化”服務(wù)，全面提升道路通行的安全便捷性和人們的出行體驗感。

三、高速公路智慧化對工程造價的影響

1. 大數(shù)據(jù)提供支撐

目前，國內(nèi)智慧信息化高速項目主要是利用國內(nèi)及各省既有的“高速云”建設(shè)智能交通管理平臺，基于大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、云存儲、GIS 技術(shù)、BIM 技術(shù)等先進信息技術(shù)，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的匯聚與預(yù)處理、大數(shù)據(jù)分析梳理、存儲共享、對路況管理的可視化智能化，為實現(xiàn)全過程數(shù)字管控、準全天候安全通行和全方位立體服務(wù)提供支撐。

2. 智能交通管理平臺提供決策方案

智能交通管理平臺分一般為“云－邊－端”三級節(jié)點，即為智慧網(wǎng)聯(lián)云控平臺、路段級管理單元、公路沿線感知及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，邊緣節(jié)點通過干線網(wǎng)絡(luò)與云端節(jié)點相連。從終端處理器或傳感器收集數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析及各級存儲再由大數(shù)據(jù)云計算二次分析，而后發(fā)布到各宣傳管理運營平臺進行數(shù)據(jù)匯總和分類展示，最終提供決策方案。

3. 精確控制工程造價

高速公路智慧化不但帶來了傳統(tǒng)交通行業(yè)與信息化技術(shù)上的飛躍和融合，也同時帶來了公路工程造價與信息工程造價更多的深度融合。智能化信息化技術(shù)在高速公路建設(shè)管理全過程的應(yīng)用，基本實現(xiàn)了從設(shè)計、施工到后期運營的全方位智能化可視化管控，雖然從軟硬件相關(guān)技術(shù)及設(shè)備設(shè)施上有一定的投入，但同時也能更精確地控制整體工程造價，對于高速公路后期運營管理的便利與節(jié)能增效也有顯著效果，更符合未來高速公路建設(shè)和管理的發(fā)展方向。

2018年交通運輸部頒布的項目概算預(yù)算編制辦法中新增了一項的“建設(shè)項目信息化費”，主要包含建設(shè)單位用于質(zhì)量安全管理、進度及費用控制等工作所必須的信息化建設(shè)和運營維護等相關(guān)費用，如全壽命周期及BIM 模型應(yīng)用。這項費用的增補代表了交通行業(yè)造價專業(yè)向智慧化發(fā)展靠攏的趨勢。

高速公路交通工程智慧化項目造價的整體框架及傳統(tǒng)機電設(shè)備部分，仍是參照交通運輸部頒布的公路概預(yù)算編辦及概預(yù)算定額。但與高速公路智慧及信息化有關(guān)的部分，尤其是涉及到的專用軟件及模塊，可以結(jié)合交通運輸部的概預(yù)算編辦、定額與工信部的電子建設(shè)工程概預(yù)算編辦、定額作為相關(guān)計價依據(jù)，用以計算軟件開發(fā)和集成費用。

4. 新型功能軟件研發(fā)適應(yīng)未來規(guī)劃

目前，高速公路智慧化相關(guān)內(nèi)容還處于一個初步發(fā)展完善的階段，其涉及到幾大主要的系統(tǒng)還在拓展研究，較為成熟的BIM技術(shù)、北斗定位、智能云平臺、車路協(xié)同、智慧服務(wù)區(qū)等相關(guān)服務(wù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用軟件研發(fā)已經(jīng)有固定的產(chǎn)品及模塊，一般不需要太多研發(fā)費用，工程造價計費時也可采用市場報價，并套用相關(guān)定額計價即可。但還有一些處于拓展研發(fā)階段的新型功能軟件，或者根據(jù)不同項目的特征和服務(wù)定制的軟件，暫時還沒有比較成型的市場價格、軟件的集成和研發(fā)費用，就需要結(jié)合電子建設(shè)工程的編辦及軟件研發(fā)成本度量規(guī)范，按不同的功能要求進行進一步明確和細化之后，從功能模塊到功能點按相關(guān)規(guī)則來計價。軟件開發(fā)人員的人工費，可參考項目當(dāng)?shù)厝肆Y源及社會保障局發(fā)布的最新職業(yè)工資指導(dǎo)價位，按一定的開發(fā)成本系數(shù)，并綜合企管費、規(guī)費、利潤、稅金等計取應(yīng)用軟件開發(fā)費。

智慧高速設(shè)備及配套功能軟件都處于技術(shù)及市場較為先進的水平，造價在滿足設(shè)計方案的前提下，也應(yīng)考慮滿足后續(xù)服務(wù)及配套設(shè)施等相關(guān)費用，在符合節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟、高效的前提下適應(yīng)未來的規(guī)劃。

5. 智慧高速智能聯(lián)網(wǎng)開發(fā)應(yīng)用

對于智慧高速智能聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備及軟件，系統(tǒng)研發(fā)和軟件集成費與傳統(tǒng)交通機電系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)費用以及與現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施、路網(wǎng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)，需要計取相關(guān)費用。智慧高速項目較傳統(tǒng)機電項目而言，工程造價費用中包含專項評估費、課題研究費和5G 通信服務(wù)鏈路所需費用。專項評估費主要是安全等級測評、國密及商業(yè)密碼等一系列評估費用。專項評估和課題研究費用占一定比例，需要根據(jù)項目的情況來確定，但要注意切實滿足實際應(yīng)用及后續(xù)相關(guān)功能的開發(fā)和應(yīng)用。

綜上可見，高速公路智慧化項目基本是在傳統(tǒng)機電系統(tǒng)基礎(chǔ)上，增加智慧化專項和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試等內(nèi)容。傳統(tǒng)機電部分造價基本與原來差異不大，而智慧化的部分增加的造價，根據(jù)每個項目不同的要求和特點，從目前國內(nèi)建設(shè)或試點項目來看，尚存在一定的差異性，但較傳統(tǒng)機電系統(tǒng)造價有所增加。因此，智慧化體系的應(yīng)用對高速公路整體建設(shè)造價水平，無論是短期還是長期均具有一定的影響，但對于國家交通路網(wǎng)信息及道路安全控制卻有著深遠的意義。

四、結(jié)語

高速公路智慧信息化在國家公路發(fā)展中的趨勢及作用愈加明顯，全國路網(wǎng)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，大數(shù)據(jù)與人們的工作、生活、出行息息相關(guān)。隨著各省試點項目的逐步開展，公路智慧化的方向和優(yōu)勢也日趨顯現(xiàn)。初期新技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息平臺搭建需要資金投入必然較大，基于工程造價具有的項目特性及受市場價格波動影響的特征，該類項目早期總投資額也較高，但隨著技術(shù)及市場的不斷進步及穩(wěn)定，公路智慧化項目的工程造價總投資也將會逐漸下調(diào)并趨于穩(wěn)定。