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公路交通智能化發(fā)展的幾點思考

發(fā)布時間:2021-06-02 15:47

         

編者按:4月22日至23日,第二十三屆中國高速公路信息化大會暨技術(shù)產(chǎn)品展示會在蘇州國際博覽中心隆重舉行。本次大會由中國公路學會主辦,《中國交通信息化》雜志承辦。

交通運輸部公路科學研究院研究員張紀升作題為《〈規(guī)劃綱要〉引領公路交通智能化發(fā)展》的報告。張紀升認為,智慧公路落地有兩個方向,一是利用公路信息化多年積累的數(shù)據(jù),加強數(shù)據(jù)挖掘和融合應用,構(gòu)建基礎設施、載運工具、通行環(huán)境有效互聯(lián)的交通控制平臺,提升運營管理效率和風險防控能力;二是利用高速公路多年機電工程基礎(門架系統(tǒng)),針對局部場景開展車路協(xié)同安全服務應用,提升公眾服務能力和獲得感。

以下為張紀升的主要報告內(nèi)容,《中國交通信息化》作了不改變原意的編輯及整理。



近期有關政策的梳理

兩年內(nèi)中央連發(fā)兩個綱領性文件

《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》和《交通強國建設綱要》都是落實交通強國戰(zhàn)略的綱領性文件。
《規(guī)劃綱要》是第一個以黨中央、國務院文件發(fā)布的交通運輸規(guī)劃綱要,是第一個關于我國現(xiàn)代綜合立體交通網(wǎng)中長期發(fā)展的規(guī)劃?!兑?guī)劃綱要》是指導未來一定時期內(nèi)交通運輸發(fā)展的“總規(guī)劃”,居于綜合交通運輸規(guī)劃體系的最上位。
雙“綱要”共同支撐交通強國快速發(fā)展。在信息化、智能化方面,進一步細化了“四網(wǎng)融合”“智慧發(fā)展”等內(nèi)容,實際操作指導性更強。融合了新基建公共基礎設施、新能源發(fā)展等最新趨勢,優(yōu)化完善。

《規(guī)劃綱要》對智能交通的布局

指導思想:“智能先進”作為構(gòu)建“現(xiàn)代化高質(zhì)量國家綜合立體交通網(wǎng)”的內(nèi)在要求之一,體現(xiàn)了科技創(chuàng)新驅(qū)動、賦能交通基礎設施建設的價值導向。
工作原則:推進交通基礎設施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化,提升交通運輸智慧發(fā)展水平。
發(fā)展目標:到2035年,交通基礎設施質(zhì)量、智能化與綠色化水平居世界前列,交通基礎設施數(shù)字化率90%(9個主要指標之一)。到本世紀中葉,新技術(shù)廣泛應用,實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、綠色化。
重點任務——推進交通基礎設施網(wǎng)與運輸服務網(wǎng)、信息網(wǎng)、能源網(wǎng)融合發(fā)展。加強交通基礎設施與信息基礎設施統(tǒng)籌布局、協(xié)同建設,推動車聯(lián)網(wǎng)部署和應用,強化與新型基礎設施建設統(tǒng)籌,加強載運工具、通信、智能交通、交通管理相關標準跨行業(yè)協(xié)同。
重點任務——推進交通與相關產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展:推進智能交通產(chǎn)業(yè)化。

重點任務——推進智慧發(fā)展:提升智慧發(fā)展水平。

  • 推進交通基礎設施數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化。打造全覆蓋、可替代、保安全的行業(yè)北斗高精度基礎服務網(wǎng),推動行業(yè)北斗終端規(guī)模化應用。

  • 構(gòu)建高精度交通地理信息平臺,加快各領域建筑信息模型技術(shù)自主創(chuàng)新應用。

  • 全方位布局交通感知系統(tǒng),與交通基礎設施同步規(guī)劃建設,部署關鍵部位主動預警設施,提升多維監(jiān)測、精準管控、協(xié)同服務能力。

  • 加強智能化載運工具和關鍵專用裝備研發(fā),推進智能網(wǎng)聯(lián)汽車應用。

  • 鼓勵物流園區(qū)、港口、機場、貨運場站廣泛應用物聯(lián)網(wǎng)、自動化等技術(shù)。

  • 構(gòu)建綜合交通大數(shù)據(jù)中心體系,完善綜合交通運輸信息平臺。

重點任務——推進智慧發(fā)展:加快既有設施智能化。

  • 利用新技術(shù)賦能交通基礎設施發(fā)展,加強既有交通基礎設施提質(zhì)升級,提高設施利用效率和服務水平。

  • 推動公路路網(wǎng)管理和出行信息服務智能化,完善道路交通監(jiān)控設備及配套網(wǎng)絡。

  • 推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車與智慧城市協(xié)同發(fā)展,建設城市道路、建筑、公共設施融合感知體系,打造基于城市信息模型平臺、集城市動態(tài)靜態(tài)數(shù)據(jù)于一體的智慧出行平臺。

自動駕駛技術(shù)的政策

為促進道路交通自動駕駛技術(shù)發(fā)展和應用,推動《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》深入實施,交通運輸部出臺關于促進道路交通自動駕駛技術(shù)發(fā)展和應用的指導意見。

到2025年,自動駕駛基礎理論研究取得積極進展,道路基礎設施智能化、車路協(xié)同等關鍵技術(shù)及產(chǎn)品研發(fā)和測試驗證取得重要突破;出臺一批自動駕駛方面的基礎性、關鍵性標準;建成一批國家級自動駕駛測試基地和先導應用示范工程,在部分場景實現(xiàn)規(guī)?;瘧茫苿幼詣玉{駛技術(shù)產(chǎn)業(yè)化落地。




公路交通智能化進展

撤銷省界站,升級改造高速公路ETC系統(tǒng)

共建成ETC門架24588套,完成ETC車道改造48211條、安裝入口稱重檢測系統(tǒng)11401套、完成487個高速公路省界收費站正線改造,全國ETC客戶累計超過2.2億。全網(wǎng)進入一體化運行服務的新階段。
省界收費站擁堵現(xiàn)象徹底消除,通行時間明顯降低,交通量同比上升,擁堵情況大幅緩解,高速公路使用效率有所提升。
撤站工作成效明顯,主要包括:
  • 促進物流業(yè)降本增效,助力經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。貨車通行費總體下降,運價指數(shù)同比下降,跨省貨物運輸時效性有所提升,有效減少鮮活農(nóng)產(chǎn)品運輸損耗,促進收費技術(shù)上下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  • 促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展,加快全面建成小康社會。公眾出行更加暢快、更加舒心、更加安全,促進區(qū)域間人員、要素流動,運輸市場更加規(guī)范,促進節(jié)能減排和資源合理利用。

通過標準規(guī)范提升營運車輛智能化水平

  • 2018年4月1日起,營運客車(車長大于9m)應裝備LDW和FCW。

  • 2019年4月1日起,營運客車(車長大于9m)應裝備AEBS。

  • 2020年5月1日起,危險貨物道路運輸營運車輛應具備LDW和FCW功能。

  • 2020年9月1日起,貨車(總質(zhì)量大于18T且最高車速大于90km/h)和牽引車輛,應具備LDW和FCW。

  • 2021年5月1日起,貨車(總質(zhì)量大于或等于12T且最高車速大于90km/h),牽引車輛(最高車速大于或等于90km/h),危險貨物運輸貨車(總質(zhì)量大于或等于12T),應安裝AEBS。
在相關標準引導下,營運車輛智能化應用日趨廣泛,包括FCW、LDW、AEBS等,有效提升了營運車輛的安全性。截止目前,現(xiàn)行有效的14820個車型中,1651個車型已裝備輔助駕駛功能,占11.4%。

信息化基礎設施

設計建設階段:2017年9月,交通部公路局組織開展公路BIM技術(shù)應用示范工程。2018年初,交通運輸部辦公廳關于推進公路水運工程BIM技術(shù)應用的指導意見,目前已經(jīng)出臺BIM統(tǒng)一模型、設計、建設信息模型應用標準等3項公路工程技術(shù)標準。
數(shù)據(jù)采集:速公路視頻監(jiān)控覆蓋率達到2-4公里一處;國省干線公路交通情況調(diào)查站點超過9000個;50%的國省干線公路重點路段、特大橋梁、特長隧道運行狀況實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測?;诒倍沸l(wèi)星導航的全國重點營運車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)上線760余萬輛;
數(shù)據(jù)中心:國家綜合交通運輸信息平臺初步建立,信息系統(tǒng)整合共享不斷深入,部、省兩級決策支持、應急指揮、政務服務等綜合性應用系統(tǒng)效能不斷提升
行業(yè)密碼和密鑰管理體系不斷健全,實施取消省界收費站網(wǎng)絡安全戰(zhàn)役,國產(chǎn)商用密碼技術(shù)不斷推廣應用,實現(xiàn)在線密鑰管理與服務

依托行業(yè)密鑰中心,構(gòu)建交通信息安全與可信技術(shù)體系

  • 建立以密碼技術(shù)為核心的自我防護體系。

  • 打造自主可控、安全可信的交通信息安全裝備體系。

  • 構(gòu)建縱深防御的信息安全保障體系。

  • 建立完善的交通信息安全標準體系。

建設交通運輸云密碼基礎設施:以在線方式為全國ETC系統(tǒng)提供在線認證服務;為國家綜合交通運輸信息平臺提供統(tǒng)一認證與數(shù)據(jù)加密服務;為全國高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)及省級系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、鏈路加密服務。
依托行業(yè)密鑰中心,構(gòu)建交通信息安全與可信技術(shù)體系:完全基于國密算法;從車載、路側(cè)、收費站、路段到省級、部級駐信構(gòu)建了完備的在線化的身份識別、鏈路和數(shù)據(jù)傳輸加密體系;部級系統(tǒng)支持《交通運輸 數(shù)字證書格式》標準,可無縫實現(xiàn)車路協(xié)同系統(tǒng)的安全服務。

重視交通智能化與綠色交通融合發(fā)展

重視交通智能化與綠色交通融合發(fā)展:數(shù)字化資產(chǎn)管理、設備能效智能監(jiān)測、供能設備自身能耗管理、設備故障預測預防、節(jié)能與全壽命造價、節(jié)能潛力挖掘、系統(tǒng)性能變化。



下一步發(fā)展的幾點思考

信息技術(shù)加速向土木工程設施滲透

2017年9月,交通部組織開展公路BIM技術(shù)應用示范工程。2018年初,關于推進公路水運工程BIM技術(shù)應用的指導意見。最近出臺公路工程信息模型應用系列標準。
新建公路:勘察設計數(shù)字化,建造施工數(shù)字化。
在役公路:長大橋梁、隧道、地質(zhì)災害的監(jiān)測預警,基礎設施長期性能跟蹤觀測研究,公路全壽命周期資產(chǎn)管理(整合CPMS、CBMS、CTMS)。
公路數(shù)字化的框架體系:構(gòu)建全要素、全周期、全業(yè)務的公路交通基礎設施數(shù)字化體系,包含公路交通基礎設施業(yè)務體系、技術(shù)體系、標準體系和制度體系。
勘察設計數(shù)字化:以勘察設計數(shù)字化交付為核心,提升地質(zhì)勘察和各專業(yè)設計的自動化水平,打通不同設計軟件之間的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)各專業(yè)協(xié)同設計,從單一圖紙交付方式向“圖紙、模型和數(shù)據(jù)”融合交付轉(zhuǎn)變,推動設計建造一體化。
施工建造智能化:以施工建造自動化、智能化為核心,推動新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代工程管理融合,將數(shù)字化技術(shù)滲透至施工生產(chǎn)和管理各個環(huán)節(jié),提升施工資源優(yōu)化配置能力,提升行業(yè)數(shù)字化監(jiān)管能力,優(yōu)化建設市場信用評價體系,推動交竣工資料數(shù)字化。

關于智慧公路建設

堅持四個導向確定工程目標:
  • 問題導向:交通永恒的問題,提高組織化程度,提高安全性和便利性。

  • 需求導向:交通的剛需,人和物的物理空間的移動,從用戶的角度出發(fā)。新基建的切入點包括系統(tǒng)可靠性、服務水平;系統(tǒng)的彈性和經(jīng)濟性等。

  • 目標導向:要有明確的工程目標,例如撤銷省界收費站工程,公路安保工程,品質(zhì)工程。

  • 結(jié)果導向:對經(jīng)營方和使用者有效果和獲得感。

圍繞服務功能開展系統(tǒng)設計:
高新技術(shù)快速變化與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)(包括基礎設施)慢變化之間的矛盾,交通設施強調(diào)安全、耐久和適用,如橋梁工程往往是百年大計,但是以信息技術(shù)為代表的高技術(shù)產(chǎn)品則強調(diào)快速迭代和加速折舊,五至八年即要換代。
ITS實踐表明,頂層設計(或體系框架設計)是解決這一矛盾的鑰匙:從服務功能入手,不涉及具體信息技術(shù)或產(chǎn)品,做到邏輯服務功能穩(wěn)定和技術(shù)包容,可以避免由于技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)品的變化造成整個邏輯系統(tǒng)和服務的“落后”,可以分階段實施;以服務需求為導向,盡量避免針對特定的技術(shù)來設計功能。
改進信息化工程建設模式:
應總結(jié)公路交通信息化多年的經(jīng)驗和不足:信息化工程往往處于從屬地位、單獨實施;設計不足不充分;工程標段劃分不合理等。
一是要建立土木設施與信息設施融合一體建設的新模式:同步設計、同步建設、同步驗收、同步運營(四同步)。
二是在現(xiàn)行公路工程的工可、初步設計、施工圖設計等的建設程序基礎上,建議補充公路信息化工程總體設計和技術(shù)環(huán)節(jié)專項設計。總體設計可保證信息化工程對資源整合、功能對接、系統(tǒng)集成的高要求;技術(shù)專項設計可提高設計深度,細化控制性指標和關鍵參數(shù)。
智慧公路落地的兩個方向:
利用公路信息化多年積累的數(shù)據(jù),加強數(shù)據(jù)挖掘和融合應用,構(gòu)建基礎設施、載運工具、通行環(huán)境有效互聯(lián)的交通控制平臺,提升運營管理效率和風險防控能力。視頻、養(yǎng)護、收費、交通流、重要構(gòu)造物監(jiān)測、荷載、營運車輛、手機信令、毫米波交通事件檢測等。
利用高速公路多年機電工程基礎(門架系統(tǒng)),針對局部場景開展車路協(xié)同安全服務應用,提升公眾服務能力和獲得感。實現(xiàn)隧道、橋梁、長達下坡、出入口等重要節(jié)點限速、限寬、限高、限重、出入口等提前主動安全預警。在編《高速公路ETC車路協(xié)同拓展服務》規(guī)范。

車輛智能化方面

通過實施營運車輛安全技術(shù)標準規(guī)范,促進車輛智能化技術(shù)逐步應用。到2025年,控制類輔助駕駛技術(shù)實現(xiàn)中等規(guī)模運用,市場滲透率達到40%以上。
選擇條件成熟的區(qū)域或典型場景,探索自動駕駛技術(shù)落地應用的路徑和模式,開展自動駕駛先導應用試點。
完善自動駕駛測試評價方法和測試技術(shù)體系,制定修訂相關的測試管理標準規(guī)范,優(yōu)化測試管理程序。

序。


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