湖南首條智慧高速平益高速路網(wǎng)運行監測指揮中心 新華社記者 陳思汗/攝
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近年來(lái)，我國各省區市的智慧高速公路試點(diǎn)項目如雨后春筍般紛紛啟動(dòng)，通過(guò)“理論探索、科研攻關(guān)、先行先試”等舉措，在頂層設計、標準體系、技術(shù)創(chuàng )新與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、示范路段建設等方面取得一系列成就。與此同時(shí)，智慧高速建設也有一些共性難題亟待攻克，如頂層設計架構和標準體系不健全等。面向未來(lái)，我國智慧高速建設需要進(jìn)一步結合出行用戶(hù)、道路業(yè)主、行業(yè)主管部門(mén)的實(shí)際需求，提出切實(shí)可行的提升方案，以滿(mǎn)足多群體、多層次、個(gè)性化、高品質(zhì)的交通出行和服務(wù)需求。
網(wǎng)絡(luò )連接世界，數據驅動(dòng)未來(lái)。今年《政府工作報告》明確提出，大力發(fā)展數字經(jīng)濟。當前，隨著(zhù)云計算、大數據、5G、人工智能等新一代信息技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域的逐漸應用，智慧交通、智慧高速建設越來(lái)越受到政府和全社會(huì )的重視?！督煌◤妵ㄔO綱要》提出，要大力發(fā)展智慧交通，推動(dòng)大數據、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合。截至2022年底，我國高速公路總里程已超過(guò)17萬(wàn)公里，穩居世界第一。如何提高其使用效率、保障運營(yíng)安全，以數實(shí)融合推進(jìn)智慧高速公路建設是必由之路。
一、我國智慧高速發(fā)展現狀
通常所說(shuō)的“智慧高速”，實(shí)際上是智慧高速公路系統的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種對現有高速公路系統進(jìn)行智慧化設計、升級或改造，使其具備高精度交通信息感知能力、高可靠信息交互能力、強大的端邊云計算能力和自主的決策、運行、控制和管理能力的復雜信息物理系統。智慧高速的建設和運營(yíng)，可充分實(shí)現人—車(chē)—路的高效協(xié)同，從而保障高速公路的運行與管理更加安全、高效、綠色、環(huán)保。
2018年2月，交通運輸部發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)的通知》，確定北京、河北、吉林、江蘇、浙江、福建、江西、河南、廣東9個(gè)智慧公路試點(diǎn)地區，在基礎設施數字化、路運一體化車(chē)路協(xié)同、北斗高精度定位綜合應用、基于大數據的路網(wǎng)綜合管理、“互聯(lián)網(wǎng)+”路網(wǎng)綜合服務(wù)及新一代國家交通控制網(wǎng)等重點(diǎn)方向開(kāi)展先行先試，由此拉開(kāi)了我國智慧高速公路建設的序幕。
近年來(lái)，我國智慧高速公路試點(diǎn)項目如雨后春筍般紛紛啟動(dòng)，通過(guò)“理論探索、科研攻關(guān)、先行先試”等舉措，在頂層設計、標準體系、技術(shù)創(chuàng )新與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、示范路段建設、產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方面取得一系列成就。截至2022年底，全國將近20個(gè)省區市發(fā)布地方智慧公路建設指南或標準，規范當地智慧公路的設計、建設、評估、運營(yíng)和管理。據不完全統計，目前全國建成或在建智慧高速公路總里程已超過(guò)9000公里，在精準交通信息服務(wù)、主動(dòng)交通管控、綜合管理與服務(wù)等方面取得了卓有成效的成就。
比如，山東省濱萊智慧高速是全球首個(gè)基于真實(shí)高速公路場(chǎng)景的智能網(wǎng)聯(lián)高速公路測試基地，其總體系統架構包括感知、網(wǎng)絡(luò )、計算和服務(wù)4個(gè)層次，可以開(kāi)展面向車(chē)路協(xié)同和自動(dòng)駕駛的智慧高速設備測試、系統測試、場(chǎng)景測試和運行效能測試，為智慧高速公路的技術(shù)和方案驗證提供了很好平臺。湖南平益高速運用大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、車(chē)路協(xié)同等前沿技術(shù)，通過(guò)智慧綜合運營(yíng)管理平臺、主動(dòng)交通管控系統、智慧服務(wù)區等智慧應用，能夠實(shí)現緩解交通擁堵、對重點(diǎn)車(chē)輛跟蹤監測、事故風(fēng)險精準預測等功能，進(jìn)一步保障交通安全和通行效率。
二、智慧交通、交通數實(shí)融合方面亟待解決的問(wèn)題
目前，智慧高速建設有一些共性難題亟待攻克，如頂層設計架構和標準體系不健全、缺乏有效的評估和驗收手段、用戶(hù)場(chǎng)景體驗感不強、商業(yè)化盈利模式不十分清晰、投資渠道的多元性不足等。未來(lái)，我國智慧高速建設需要進(jìn)一步結合出行用戶(hù)、道路業(yè)主、行業(yè)主管部門(mén)的實(shí)際需求，提出切實(shí)可行的提升方案，以滿(mǎn)足多群體、多層次、個(gè)性化、高品質(zhì)的交通出行和服務(wù)需求。
1.頂層設計仍需進(jìn)一步加強
近年來(lái)，我國在智慧交通方面陸續編制了一系列各類(lèi)標準，但并未全面覆蓋智慧交通的主要領(lǐng)域，仍有巨大的提升空間。同時(shí)，由于技術(shù)迅速迭代升級，現有標準編制過(guò)程中存在反復更新、定稿難度較大的現象，迫切需要能夠對技術(shù)發(fā)展有較大包容性和適應能力的指南性標準規范。因此，需要跨界融合開(kāi)展統一的智慧交通、交通數實(shí)融合頂層設計，出臺較為明確的技術(shù)路線(xiàn)圖，形成可持續的產(chǎn)業(yè)政策體系，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)規?；瘧?。
2.缺乏清晰的商業(yè)模式
現有的智慧交通示范項目著(zhù)重驗證技術(shù)可行性與技術(shù)應用效能，缺乏對實(shí)際商業(yè)模式、特別是運營(yíng)模式的探索?，F有的智慧交通特別是智慧高速項目，由于缺乏明確的運營(yíng)和盈利模式，往往導致業(yè)主方增加投資后，很難采用原有的收取通行費的模式回收投資，從而增加了智慧交通大規模建設投入的難度，導致投入動(dòng)力不足。因此，在行業(yè)發(fā)展初期，需要政府主導。政策支持是基礎、自主研發(fā)是根本、示范應用是關(guān)鍵，政府部門(mén)可以出臺支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)研發(fā)的相關(guān)政策，引導成立產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)研發(fā)基金，通過(guò)資金補貼等方式支持技術(shù)研發(fā)、成果轉化、企業(yè)孵化，不斷完善產(chǎn)業(yè)鏈條和生態(tài)體系，實(shí)現產(chǎn)業(yè)進(jìn)入由小變大、由弱變強、能自我造血的良性可持續發(fā)展道路。
3.各部門(mén)各平臺之間的協(xié)同需要進(jìn)一步加強
現有的智慧交通項目中，建設、運維、管控往往由多個(gè)部門(mén)負責，且平臺建設后往往需要與現有的多個(gè)平臺進(jìn)行對接。這樣的模式下，不僅單個(gè)智慧交通項目在運營(yíng)過(guò)程中存在多頭管理、協(xié)同效果較差的現象，在交通網(wǎng)絡(luò )層面上也難以實(shí)現智慧交通系統的集成化、體系化發(fā)展。因此，可以通過(guò)組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的方式，實(shí)現政產(chǎn)學(xué)研用之間的資源共享和深度融合。
4.數據質(zhì)量和標準化工作有待進(jìn)一步提升
數據的質(zhì)量和標準化問(wèn)題是智慧交通領(lǐng)域的一個(gè)核心挑戰。由于數據來(lái)源多樣，格式不統一，數據質(zhì)量參差不齊，這給數據的整合、分析和應用帶來(lái)了很大困難。因此，需要不斷建立和完善統一的數據標準和規范，確保數據的可靠性和一致性。同時(shí)加速各部門(mén)之間的數據融合、促進(jìn)數據流通，將精細化管理數據精準、科學(xué)地嵌入到智慧交通、交通數實(shí)融合的各個(gè)方面。
5.急需培養一批高水平行業(yè)領(lǐng)軍人才和企業(yè)創(chuàng )新人才
未來(lái)，我國在智慧交通、交通數實(shí)融合領(lǐng)域，將會(huì )持續加大研發(fā)和應用力度，對人才的需求就非常迫切，應加快布局建設一批面向智慧交通的多學(xué)科交叉的新工科專(zhuān)業(yè)點(diǎn)和企業(yè)研發(fā)中心，提升我國在該領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才規模和質(zhì)量。應充分發(fā)揮該領(lǐng)域各級各類(lèi)人才的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)潛能，聚焦專(zhuān)業(yè)芯片、激光雷達、人工智能算法、云控平臺、數字孿生核心軟件等關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，整合行業(yè)優(yōu)勢資源力量開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)，形成一批具有自主知識產(chǎn)權的核心專(zhuān)利池，積極參與國際標準制定，形成中國話(huà)語(yǔ)體系和現代智慧交通的中國模式。
三、以數字技術(shù)加快推進(jìn)智慧高速發(fā)展
當前，由于智慧高速公路系統具有鮮明的“信息—物理”系統特征，云計算、人工智能、大數據等數字技術(shù)在智慧高速建設中已有很多相關(guān)應用。云計算可為智慧高速的相關(guān)管控、計算、決策、數據存儲等需求提供更為靈活的算力與平臺支撐，減少傳統高速公路管控中心內計算資源與管控平臺的建設成本。除了云計算技術(shù)外，人工智能與大數據技術(shù)也已開(kāi)始應用到智慧高速的各類(lèi)技術(shù)研發(fā)中，包括交通流預測、交通事件識別、動(dòng)態(tài)交通管控、道路維護與檢修、交通信息服務(wù)等。
未來(lái)，推動(dòng)數字技術(shù)與智慧高速的深度融合，從加快推進(jìn)智慧高速的發(fā)展角度出發(fā)，需要加強以下幾個(gè)方面的工作。
1.基礎設施建設的布局優(yōu)化問(wèn)題
在智慧高速建設初期，建議考慮到后續數字技術(shù)的發(fā)展趨勢，要進(jìn)一步優(yōu)化數字基礎設施的設計布局，對光纖、供電、傳感器安裝點(diǎn)位等進(jìn)行預留，以滿(mǎn)足未來(lái)的技術(shù)迭代需求。
2.智慧高速各級平臺的可擴展性問(wèn)題
新興的人工智能和大數據技術(shù)迭代速度快，且往往以軟件形式植入智慧高速各級管控平臺中，因此管控平臺接口的可擴展程度將直接影響相關(guān)應用的接入。
3.重視與用戶(hù)端的結合與研發(fā)匹配
智慧高速涉及到“人車(chē)路網(wǎng)云”多維度的協(xié)同建設，其最終作用點(diǎn)依然是行駛于智慧高速的各類(lèi)車(chē)輛。應當高度重視數字技術(shù)在用戶(hù)端的結合與研發(fā)匹配，從而進(jìn)一步提升智慧高速的服務(wù)與管控能力。
(作者系西安工業(yè)大學(xué)校長(cháng)、博士生導師、教授)
(責任編輯：韓夢(mèng)晨)
