翁孟勇：智慧公路規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展之路（劉德雄）

  2023年6月15日，中國公路學會理事長、“智慧公路發(fā)展戰(zhàn)略研究”項目組組長翁孟勇，在2023世界交通運輸大會的智慧公路工程科技論壇上，以《對智慧公路的認識和思考》為題作了重要報告。
   隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，特別是人工智能、chatGPT、YOLOv8、智慧云、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的推進，人們對公路出行提出了更高的要求，不再滿足于傳統(tǒng)意義上的道路平整、安全、美麗等指標，也不再只局限于要求有些零散式的智能輔助設(shè)備在公路上。
   翁孟勇認為，中國需要的是具備“能感知、會思考、有反應(yīng)”特征的智慧公路。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的驅(qū)動下，國內(nèi)的智慧公路建設(shè)一片紅火，全國有十多個省份都在不同程度地開展智慧公路的建設(shè)，但是，這種智慧公路的建設(shè)還處于智慧場景的探索和應(yīng)用階段，這種零散的、孤島式的智慧場景，缺乏統(tǒng)一智慧大腦式的運行平臺，不是人們期望的智慧公路。那么，什么是智慧公路？建設(shè)什么樣的智慧公路？以及怎么建設(shè)智慧公路？
   翁孟勇認為，萬事不僅要看發(fā)展前景，更要注重歷史發(fā)展背景，智慧公路的發(fā)展也不例外。
   智慧公路的歷史發(fā)展背景
   截至2022年底，全國公路里程已達到535萬公里，其中高速公路17.7萬公里，全國公路在綜合交通體系中占有重要作用，但是，在其發(fā)展的過程中，不斷順應(yīng)時代的召喚，當今時代，需要建設(shè)智慧公路。
   建設(shè)智慧公路是公路自身高質(zhì)量發(fā)展的客觀要求。公路在自身發(fā)展過程中，還存在諸多需要解決的問題：安全隱患多，如道路交通事故，基礎(chǔ)設(shè)施安全隱患（危橋、隧道、邊坡）等；路網(wǎng)通行效率不高，受惡劣氣候或不當養(yǎng)護影響，限制通行現(xiàn)象時常發(fā)生；公路養(yǎng)護矛盾突出，資金、能力與通行之間的矛盾；服務(wù)水平不高，用戶出行體驗不佳；管理協(xié)調(diào)性差，多部門管理，公安、交通、消防、施救等；路網(wǎng)協(xié)調(diào)性弱，高速公路與普通公路協(xié)調(diào)性差，存在兩個路網(wǎng)體系。要想解決好這些問題，還存在不少的挑戰(zhàn)：建設(shè)與養(yǎng)護資金短缺；資源環(huán)境約束與路網(wǎng)規(guī)模擴張的矛盾；適應(yīng)新能源、新技術(shù)發(fā)展的需要，新能源汽車、智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛發(fā)展等；應(yīng)急響應(yīng)能力提升問題。這些挑戰(zhàn)都需要建設(shè)智慧公路來解決。
   建設(shè)智慧公路是智能交通技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。智能交通從上世紀九十年代初，在我國開始應(yīng)用，到2010年開始引入“智慧交通”概念，其內(nèi)涵、外延都發(fā)生很大變化，首先是發(fā)展理念的更新。新的發(fā)展理念為：創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的可持續(xù)交通，實現(xiàn)互聯(lián)互通，公平普惠，創(chuàng)新驅(qū)動，綠色低碳，全球治理的目標；其次是技術(shù)的飛速進步。以衛(wèi)星定位、移動通訊、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)為代表，發(fā)生了快速發(fā)展，使建設(shè)智慧公路有了技術(shù)保障；再次是應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大。智慧公路、智慧港口、智能鐵路、智慧民航、智慧航運、智慧公交等，這些應(yīng)用領(lǐng)域的實踐為建設(shè)智慧公路提供了樣板。在這樣的基礎(chǔ)上，就可以實現(xiàn)從傳統(tǒng)智能公路到智慧公路的變化。
   建設(shè)智慧公路是國家重大戰(zhàn)略的要求。交通強國、科技強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國等戰(zhàn)略，都要求大力發(fā)展智慧交通，建設(shè)智慧公路，大力推動“新基建”、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟。這是人民對美好生活的期望，國家的重大戰(zhàn)略需要，時代的呼喚。
   智慧公路的形態(tài)
   既然智慧公路這么重要，那智慧公路到底是什么樣子呢？
   智慧公路，應(yīng)是充分利用當代各種先進技術(shù)，以大數(shù)據(jù)為核心，融合多源感知信息，人工智能進行分析、決策、以及實施功能，實現(xiàn)人—車—路—環(huán)境的深度融合，實現(xiàn)建設(shè)、管理、養(yǎng)護、運營、服務(wù)全過程數(shù)字化和智能化的綠色低碳經(jīng)濟公路。智慧公路具有自感知、自適應(yīng)、自學習、自決策、自執(zhí)行的典型特征，同時在數(shù)據(jù)和算法的驅(qū)動下，具有更多智能化功能，可以實現(xiàn)從單一目標到綜合目標的變化，從單一閉合體系到開放體系、雙循環(huán)體系的轉(zhuǎn)變，從輔助決策到自主決策的更換，從管理者為王到用戶至上的替代。
   國家對智慧公路提出了要求。交通強國建設(shè)綱要提出：強調(diào)大力發(fā)展智慧交通，推動新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合，打造一流設(shè)施，一流技術(shù)，一流管理，一流服務(wù)；國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要提出：明確要求推進交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化，推動衛(wèi)星通信技術(shù)、新一代通信技術(shù)、高分遙感衛(wèi)星在交通運輸業(yè)的應(yīng)用。從建管智慧化到規(guī)劃建養(yǎng)運管全要素全周期數(shù)字化，越來越重視智慧化的服務(wù)場景的拓展應(yīng)用，重視強調(diào)系統(tǒng)建設(shè)向一體化集成化方向發(fā)展。
   國家各省份對智慧公路的發(fā)展也提供了一些實踐探索案例。浙江、江蘇兩省，側(cè)重探索各類信息技術(shù)集成應(yīng)用于公路而形成的智能化綜合管理服務(wù)控制系統(tǒng)；山東、川渝、北京、甘肅、云南等省份，側(cè)重于探索各類現(xiàn)代信息技術(shù)賦能后的高速公路（系統(tǒng)）；山東、北京則側(cè)重于探索建管養(yǎng)運服全過程數(shù)字化和智能化的高速公路；川渝、甘肅側(cè)重于探索智慧管理和服務(wù)。全國各個地方的實踐探索，對智慧公路的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
   翁孟勇提出，智慧公路是以新發(fā)展理念為指導；充分融合運用新一代信息技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)；具備顯著智慧功能表征；貫穿于公路建設(shè)、管理、養(yǎng)護、服務(wù)全生命周期的公路管理服務(wù)系統(tǒng)。也即是指，以安全、高效、創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展為目標，融合應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)和智能裝備、新能源等技術(shù)，具有實時感知、泛在互聯(lián)、融合計算、自主決策、智能協(xié)同、服務(wù)觸達等能力，實現(xiàn)公路建設(shè)、運營、養(yǎng)護、服務(wù)智慧化的新一代公路系統(tǒng)。
   智慧公路具有六個功能特征：第一，實時感知。多維、實時、全息、感知，實現(xiàn)“人-車-路-環(huán)境-事件”的全要素實時、連續(xù)信息的數(shù)字化；第二，泛在互聯(lián)。從公路與公路、公路與路域、路網(wǎng)與通信信息網(wǎng)、能源網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)的互聯(lián)互通；第三，融合計算。以云計算能力為主要特征，實現(xiàn)海量、多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合計算和開發(fā)利用；第四，自主決策。實現(xiàn)預(yù)判、預(yù)警、比選解決方案等智慧化分析，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動輔助決策、預(yù)決策或自主決策；第五，智能協(xié)同。實現(xiàn)建養(yǎng)管運服業(yè)務(wù)協(xié)同、跨區(qū)域業(yè)務(wù)協(xié)同、車路協(xié)同，應(yīng)急聯(lián)動，形成整體管理和服務(wù)能力；第六，服務(wù)觸達。利用各類信息交互渠道和設(shè)施設(shè)備，為用戶提供高質(zhì)量實時、方便、準確、可觸達的服務(wù)。
   智慧公路規(guī)劃建設(shè)發(fā)展之路
   智慧公路的規(guī)劃建設(shè)是一個系統(tǒng)性工程，需要兼顧多個方面的因素：資源上，盡量少占用土地；目標上，滿足不斷增長的經(jīng)濟、社會、國防等方面的交通需求；經(jīng)濟上，運用更好的新材料、新技術(shù)；服務(wù)上，提供更智慧的安全、快捷、信息暢通的服務(wù)。
   翁孟勇指出：總體思路：按照新發(fā)展理念和可持續(xù)交通的要求，堅持目標導向和需求導向結(jié)合，堅持理念創(chuàng)新和科技創(chuàng)新，堅持分類施策，循序漸進，逐步建立完善標準規(guī)范體系，加強示范試點，構(gòu)造協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展生態(tài)，建設(shè)安全、高效、創(chuàng)新、可持續(xù)的具有中國特色、世界領(lǐng)先的智慧公路體系。同時，必須遵循四個基本原則：全網(wǎng)統(tǒng)籌，分類施策；協(xié)同共享，一體高效；自主創(chuàng)新，迭代演進；融合發(fā)展，產(chǎn)業(yè)帶動。
   我國智慧公路的發(fā)展目標分為2023-2035年、2035-2050兩個階段，按三步走進行部署：第一步，2023-2028年，完善頂層設(shè)計，建立發(fā)展架構(gòu)體系，解決好重點方向和領(lǐng)域的突出問題，建立標準規(guī)范體系，深入開展示范試點，智慧公路建設(shè)取得初步成效；第二步，2028-2035年，實現(xiàn)智慧公路技術(shù)在路網(wǎng)廣泛應(yīng)用，數(shù)智驅(qū)動管理服務(wù)能力全面提升，和創(chuàng)新驅(qū)動成效顯著，建成區(qū)域級智慧路網(wǎng)，公路在綜合運輸體系中的基礎(chǔ)、骨干作用更加明顯；第三步，2035-2050年，全面建成智慧路網(wǎng)，智慧技術(shù)支持公路全要素、全流程、全場景、全天候應(yīng)用，智慧公路技術(shù)   世界領(lǐng)先，關(guān)鍵技術(shù)全面自主可控，智慧公路數(shù)智產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟貢獻顯著。
   近五年工作目標：完善頂層設(shè)計，建立完善標準體系，拓展推進示范應(yīng)用，逐步化解當前路網(wǎng)運行中的“三重一突出”問題。重點區(qū)域：城市群地區(qū)、高風險區(qū)段、易擁堵區(qū)段；重要通道：綜合立體交通網(wǎng)主骨架的公路通道；重大構(gòu)造物：重要橋梁、重要隧道、高邊坡；突出問題：應(yīng)急響應(yīng)不夠高效，惡劣天氣、養(yǎng)護原因造成封路多，收費不夠快捷高效，服務(wù)區(qū)體驗不到位，“兩客一危”車輛監(jiān)管不到位，養(yǎng)護效率不高，養(yǎng)護資金緊張，信息孤島普遍，管理難協(xié)同。
   2035年發(fā)展目標：基本建成智慧公路路網(wǎng)體系。建成省部兩級、互聯(lián)互通的智慧公路大數(shù)據(jù)中心和云控平臺，實現(xiàn)對全國高速公路和普通國省道的全面覆蓋和對農(nóng)村公路的廣泛覆蓋，公路智慧化的建設(shè)、養(yǎng)護、管理、服務(wù)得到大范圍應(yīng)用，大幅提升我國公路運行效率、安全保障水平和服務(wù)能力。國家規(guī)劃綜合立體交通網(wǎng)中的公路骨干部分及國家公路、城市群的主要通道基本建成智慧公路，具備條件的城市群路網(wǎng)建成智慧路網(wǎng)，公路建設(shè)、養(yǎng)護、運營、管理、服務(wù)全過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平大幅提升，路網(wǎng)智慧化水平達到國際一流水平。其它干線公路和農(nóng)村公路智慧化水平大幅提升。
   數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效明顯，科技創(chuàng)新應(yīng)用全面增強，路網(wǎng)運行效率顯著提升，安全應(yīng)急能力顯著提升，公眾出行體驗顯著改善，治理效能大幅提升，四網(wǎng)融合更加緊密，公路相關(guān)數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟形成規(guī)模。
   2050年發(fā)展目標。全面建成智慧公路路網(wǎng)體系，智慧公路先進技術(shù)全面應(yīng)用，智慧化融合實現(xiàn)全要素、全流程、全場景覆蓋，車路協(xié)同、自動駕駛規(guī)模應(yīng)用，關(guān)鍵技術(shù)全面自主可控，通道運能實現(xiàn)突破，路網(wǎng)安全水平和運行效率大幅提升，智慧建造、智慧養(yǎng)護、智慧運營、智慧服務(wù)發(fā)展水平位居世界前列，智慧化發(fā)展技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。智慧公路在綜合運輸體系中和服務(wù)國家發(fā)展安全中的作用顯著，全面形成智慧公路發(fā)展的良好生態(tài)圈，全面支持公路行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，智慧公路對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動作用顯著，為實現(xiàn)交通強國提供堅實支撐。
   翁孟勇指出，在實際規(guī)劃建設(shè)之中，還需要分級分類：我國路網(wǎng)規(guī)模大、層次多、分布廣，公路的基礎(chǔ)條件、問題需求、投入能力、建設(shè)目標等差異大。為避免“貪高求全”“一蹴而就”，應(yīng)推進智慧公路差異化布局、有序化發(fā)展，實施分級分類建設(shè)。它的指導思想為：智慧公路的分級分類，堅持需求導向和目標導向相結(jié)合，堅持因路施策、循序漸進的發(fā)展理念，綜合考慮公路的發(fā)展基礎(chǔ)、戰(zhàn)略地位、存在問題情況等進行智慧公路建設(shè)需求分析，并基于感知能力、數(shù)據(jù)分析處理能力、管理服務(wù)能力的智慧化程度進行智慧能力分級，以智慧能力建設(shè)目標應(yīng)匹配公路自身需求情況為原則，為智慧公路建設(shè)科學制定發(fā)展目標提供遵循。
   智慧能力分級可描述為：基本智慧，協(xié)同智慧，自主智慧。其中農(nóng)村公路規(guī)劃，基本智慧；普通國省道規(guī)劃為，基本智慧到協(xié)同智慧；高速公路規(guī)劃為，基本智慧，協(xié)同智慧到自主智慧。

   翁孟勇提出了相關(guān)建議：
   ---國家部委出臺指導文件：出臺智慧公路的指導文件或頂層設(shè)計方案，明確智慧公路的發(fā)展目標和實現(xiàn)路徑，明確數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、車路協(xié)同自動駕駛、新一代公路智能稅費征收系統(tǒng)、智慧養(yǎng)護、智慧服務(wù)區(qū)、智慧安全應(yīng)急、“四網(wǎng)融合”等重點建設(shè)內(nèi)容。研究編制全國統(tǒng)一的智慧公路分級分類建設(shè)指南，差異化、針對性地指導不同類型智慧公路的有序建設(shè)與科學發(fā)展。從體制機制、標準規(guī)范、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、關(guān)鍵技術(shù)突破、投融資、人才隊伍等方面，綜合推進智慧公路發(fā)展。
   ---加快研制標準規(guī)范。加強標準規(guī)范研究編制，加快創(chuàng)新技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化，有計劃、有重點地指導智慧公路建設(shè)標準工作開展，滿足研發(fā)、建設(shè)、運行、示范等技術(shù)，形成層次清晰、框架合理、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、科學銜接、先進適用的高質(zhì)量標準規(guī)范體系。針對智慧公路的建設(shè)需求，重點對目前建設(shè)急需的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性標準的研究和制定，指導智慧公路建設(shè)以及相關(guān)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)培育。
   ---加強重點領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。積極探索5G、AI、北斗定位、數(shù)字孿生、“車路云一體化”等前沿技術(shù)在智慧公路的應(yīng)用，圍繞BIM、智能建造、路域安全與應(yīng)急保障、自由流收費、車路協(xié)同、自動駕駛、新能源應(yīng)用、高精定位導航服務(wù)等重點領(lǐng)域，大力開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究、前瞻性技術(shù)研究，實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，形成智慧公路科研高地、人才高地、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化高地，并將成熟產(chǎn)品和技術(shù)成果在示范項目中落地應(yīng)用。
   ---建立健全協(xié)同推進機制。建立健全中央和地方、中央部門之間協(xié)同推進機制，協(xié)調(diào)解決智慧高速公路規(guī)劃、建設(shè)、運營等關(guān)鍵問題，協(xié)調(diào)完善跨部門標準互認、資源共享等重大機制。創(chuàng)新智慧高速公路運營模式，引導市場主體轉(zhuǎn)變角色，一體化推進智慧高速公路信息化系統(tǒng)建設(shè)運營。建立車路協(xié)同自動駕駛（車路云一體化）跨部門溝通協(xié)調(diào)機制，加強跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展和協(xié)同創(chuàng)新。
   ---繼續(xù)深化試點示范工作。鑒于智能化應(yīng)用系統(tǒng)及設(shè)備相關(guān)技術(shù)成熟度，運行可靠性依然有待進一步驗證，應(yīng)在總體規(guī)劃的統(tǒng)一部署下，近期以豐富和推廣智慧高速公路場景應(yīng)用為主，在預(yù)留拓展空間的基礎(chǔ)上，優(yōu)先選擇需求較迫切的場景開展智慧高速先行試點布局，驗證技術(shù)可靠性和運營效益，形成便于可復制推廣的發(fā)展模式，再逐步向全國其它路段、路網(wǎng)推廣應(yīng)用。