翁孟勇：智慧公路规划建设的发展之路（刘德雄）

  2023年6月15日，中国公路学会理事长、“智慧公路发展战略研究”项目组组长翁孟勇，在2023世界交通运输大会的智慧公路工程科技论坛上，以《对智慧公路的认识和思考》为题作了重要报告。
   随着科学技术的高速发展，特别是人工智能、chatGPT、YOLOv8、智慧云、大数据等技术的推进，人们对公路出行提出了更高的要求，不再满足于传统意义上的道路平整、安全、美丽等指标，也不再只局限于要求有些零散式的智能辅助设备在公路上。
   翁孟勇认为，中国需要的是具备“能感知、会思考、有反应”特征的智慧公路。在数字化、网络化和智能化的驱动下，国内的智慧公路建设一片红火，全国有十多个省份都在不同程度地开展智慧公路的建设，但是，这种智慧公路的建设还处于智慧场景的探索和应用阶段，这种零散的、孤岛式的智慧场景，缺乏统一智慧大脑式的运行平台，不是人们期望的智慧公路。那么，什么是智慧公路？建设什么样的智慧公路？以及怎么建设智慧公路？
   翁孟勇认为，万事不仅要看发展前景，更要注重历史发展背景，智慧公路的发展也不例外。
   智慧公路的历史发展背景
   截至2022年底，全国公路里程已达到535万公里，其中高速公路17.7万公里，全国公路在综合交通体系中占有重要作用，但是，在其发展的过程中，不断顺应时代的召唤，当今时代，需要建设智慧公路。
   建设智慧公路是公路自身高质量发展的客观要求。公路在自身发展过程中，还存在诸多需要解决的问题：安全隐患多，如道路交通事故，基础设施安全隐患（危桥、隧道、边坡）等；路网通行效率不高，受恶劣气候或不当养护影响，限制通行现象时常发生；公路养护矛盾突出，资金、能力与通行之间的矛盾；服务水平不高，用户出行体验不佳；管理协调性差，多部门管理，公安、交通、消防、施救等；路网协调性弱，高速公路与普通公路协调性差，存在两个路网体系。要想解决好这些问题，还存在不少的挑战：建设与养护资金短缺；资源环境约束与路网规模扩张的矛盾；适应新能源、新技术发展的需要，新能源汽车、智能网联、自动驾驶发展等；应急响应能力提升问题。这些挑战都需要建设智慧公路来解决。
   建设智慧公路是智能交通技术发展的必然趋势。智能交通从上世纪九十年代初，在我国开始应用，到2010年开始引入“智慧交通”概念，其内涵、外延都发生很大变化，首先是发展理念的更新。新的发展理念为：创新、协调、绿色、开放、共享的可持续交通，实现互联互通，公平普惠，创新驱动，绿色低碳，全球治理的目标；其次是技术的飞速进步。以卫星定位、移动通讯、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术为代表，发生了快速发展，使建设智慧公路有了技术保障；再次是应用领域的不断扩大。智慧公路、智慧港口、智能铁路、智慧民航、智慧航运、智慧公交等，这些应用领域的实践为建设智慧公路提供了样板。在这样的基础上，就可以实现从传统智能公路到智慧公路的变化。
   建设智慧公路是国家重大战略的要求。交通强国、科技强国、网络强国、数字中国等战略，都要求大力发展智慧交通，建设智慧公路，大力推动“新基建”、发展数字经济。这是人民对美好生活的期望，国家的重大战略需要，时代的呼唤。
   智慧公路的形态
   既然智慧公路这么重要，那智慧公路到底是什么样子呢？
   智慧公路，应是充分利用当代各种先进技术，以大数据为核心，融合多源感知信息，人工智能进行分析、决策、以及实施功能，实现人—车—路—环境的深度融合，实现建设、管理、养护、运营、服务全过程数字化和智能化的绿色低碳经济公路。智慧公路具有自感知、自适应、自学习、自决策、自执行的典型特征，同时在数据和算法的驱动下，具有更多智能化功能，可以实现从单一目标到综合目标的变化，从单一闭合体系到开放体系、双循环体系的转变，从辅助决策到自主决策的更换，从管理者为王到用户至上的替代。
   国家对智慧公路提出了要求。交通强国建设纲要提出：强调大力发展智慧交通，推动新技术与交通行业深度融合，打造一流设施，一流技术，一流管理，一流服务；国家综合立体交通网规划纲要提出：明确要求推进交通基础设施数字化、网联化，推动卫星通信技术、新一代通信技术、高分遥感卫星在交通运输业的应用。从建管智慧化到规划建养运管全要素全周期数字化，越来越重视智慧化的服务场景的拓展应用，重视强调系统建设向一体化集成化方向发展。
   国家各省份对智慧公路的发展也提供了一些实践探索案例。浙江、江苏两省，侧重探索各类信息技术集成应用于公路而形成的智能化综合管理服务控制系统；山东、川渝、北京、甘肃、云南等省份，侧重于探索各类现代信息技术赋能后的高速公路（系统）；山东、北京则侧重于探索建管养运服全过程数字化和智能化的高速公路；川渝、甘肃侧重于探索智慧管理和服务。全国各个地方的实践探索，对智慧公路的发展提供了坚实的基础。
   翁孟勇提出，智慧公路是以新发展理念为指导；充分融合运用新一代信息技术等创新技术；具备显著智慧功能表征；贯穿于公路建设、管理、养护、服务全生命周期的公路管理服务系统。也即是指，以安全、高效、创新、可持续发展为目标，融合应用大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术和智能装备、新能源等技术，具有实时感知、泛在互联、融合计算、自主决策、智能协同、服务触达等能力，实现公路建设、运营、养护、服务智慧化的新一代公路系统。
   智慧公路具有六个功能特征：第一，实时感知。多维、实时、全息、感知，实现“人-车-路-环境-事件”的全要素实时、连续信息的数字化；第二，泛在互联。从公路与公路、公路与路域、路网与通信信息网、能源网、服务网的互联互通；第三，融合计算。以云计算能力为主要特征，实现海量、多源、异构数据的融合计算和开发利用；第四，自主决策。实现预判、预警、比选解决方案等智慧化分析，进而实现数据驱动辅助决策、预决策或自主决策；第五，智能协同。实现建养管运服业务协同、跨区域业务协同、车路协同，应急联动，形成整体管理和服务能力；第六，服务触达。利用各类信息交互渠道和设施设备，为用户提供高质量实时、方便、准确、可触达的服务。
   智慧公路规划建设发展之路
   智慧公路的规划建设是一个系统性工程，需要兼顾多个方面的因素：资源上，尽量少占用土地；目标上，满足不断增长的经济、社会、国防等方面的交通需求；经济上，运用更好的新材料、新技术；服务上，提供更智慧的安全、快捷、信息畅通的服务。
   翁孟勇指出：总体思路：按照新发展理念和可持续交通的要求，坚持目标导向和需求导向结合，坚持理念创新和科技创新，坚持分类施策，循序渐进，逐步建立完善标准规范体系，加强示范试点，构造协同创新发展生态，建设安全、高效、创新、可持续的具有中国特色、世界领先的智慧公路体系。同时，必须遵循四个基本原则：全网统筹，分类施策；协同共享，一体高效；自主创新，迭代演进；融合发展，产业带动。
   我国智慧公路的发展目标分为2023-2035年、2035-2050两个阶段，按三步走进行部署：第一步，2023-2028年，完善顶层设计，建立发展架构体系，解决好重点方向和领域的突出问题，建立标准规范体系，深入开展示范试点，智慧公路建设取得初步成效；第二步，2028-2035年，实现智慧公路技术在路网广泛应用，数智驱动管理服务能力全面提升，和创新驱动成效显著，建成区域级智慧路网，公路在综合运输体系中的基础、骨干作用更加明显；第三步，2035-2050年，全面建成智慧路网，智慧技术支持公路全要素、全流程、全场景、全天候应用，智慧公路技术   世界领先，关键技术全面自主可控，智慧公路数智产业对国民经济贡献显著。
   近五年工作目标：完善顶层设计，建立完善标准体系，拓展推进示范应用，逐步化解当前路网运行中的“三重一突出”问题。重点区域：城市群地区、高风险区段、易拥堵区段；重要通道：综合立体交通网主骨架的公路通道；重大构造物：重要桥梁、重要隧道、高边坡；突出问题：应急响应不够高效，恶劣天气、养护原因造成封路多，收费不够快捷高效，服务区体验不到位，“两客一危”车辆监管不到位，养护效率不高，养护资金紧张，信息孤岛普遍，管理难协同。
   2035年发展目标：基本建成智慧公路路网体系。建成省部两级、互联互通的智慧公路大数据中心和云控平台，实现对全国高速公路和普通国省道的全面覆盖和对农村公路的广泛覆盖，公路智慧化的建设、养护、管理、服务得到大范围应用，大幅提升我国公路运行效率、安全保障水平和服务能力。国家规划综合立体交通网中的公路骨干部分及国家公路、城市群的主要通道基本建成智慧公路，具备条件的城市群路网建成智慧路网，公路建设、养护、运营、管理、服务全过程的数字化、网络化、智能化水平大幅提升，路网智慧化水平达到国际一流水平。其它干线公路和农村公路智慧化水平大幅提升。
   数字化转型成效明显，科技创新应用全面增强，路网运行效率显著提升，安全应急能力显著提升，公众出行体验显著改善，治理效能大幅提升，四网融合更加紧密，公路相关数字产业经济形成规模。
   2050年发展目标。全面建成智慧公路路网体系，智慧公路先进技术全面应用，智慧化融合实现全要素、全流程、全场景覆盖，车路协同、自动驾驶规模应用，关键技术全面自主可控，通道运能实现突破，路网安全水平和运行效率大幅提升，智慧建造、智慧养护、智慧运营、智慧服务发展水平位居世界前列，智慧化发展技术处于世界领先水平。智慧公路在综合运输体系中和服务国家发展安全中的作用显著，全面形成智慧公路发展的良好生态圈，全面支持公路行业可持续发展，智慧公路对产业发展的带动作用显著，为实现交通强国提供坚实支撑。
   翁孟勇指出，在实际规划建设之中，还需要分级分类：我国路网规模大、层次多、分布广，公路的基础条件、问题需求、投入能力、建设目标等差异大。为避免“贪高求全”“一蹴而就”，应推进智慧公路差异化布局、有序化发展，实施分级分类建设。它的指导思想为：智慧公路的分级分类，坚持需求导向和目标导向相结合，坚持因路施策、循序渐进的发展理念，综合考虑公路的发展基础、战略地位、存在问题情况等进行智慧公路建设需求分析，并基于感知能力、数据分析处理能力、管理服务能力的智慧化程度进行智慧能力分级，以智慧能力建设目标应匹配公路自身需求情况为原则，为智慧公路建设科学制定发展目标提供遵循。
   智慧能力分级可描述为：基本智慧，协同智慧，自主智慧。其中农村公路规划，基本智慧；普通国省道规划为，基本智慧到协同智慧；高速公路规划为，基本智慧，协同智慧到自主智慧。

   翁孟勇提出了相关建议：
   ---国家部委出台指导文件：出台智慧公路的指导文件或顶层设计方案，明确智慧公路的发展目标和实现路径，明确数字化基础设施、车路协同自动驾驶、新一代公路智能税费征收系统、智慧养护、智慧服务区、智慧安全应急、“四网融合”等重点建设内容。研究编制全国统一的智慧公路分级分类建设指南，差异化、针对性地指导不同类型智慧公路的有序建设与科学发展。从体制机制、标准规范、产业协同、关键技术突破、投融资、人才队伍等方面，综合推进智慧公路发展。
   ---加快研制标准规范。加强标准规范研究编制，加快创新技术成果的转化，有计划、有重点地指导智慧公路建设标准工作开展，满足研发、建设、运行、示范等技术，形成层次清晰、框架合理、统一协调、科学衔接、先进适用的高质量标准规范体系。针对智慧公路的建设需求，重点对目前建设急需的基础性和关键性标准的研究和制定，指导智慧公路建设以及相关技术研发和产业培育。
   ---加强重点领域的技术创新。积极探索5G、AI、北斗定位、数字孪生、“车路云一体化”等前沿技术在智慧公路的应用，围绕BIM、智能建造、路域安全与应急保障、自由流收费、车路协同、自动驾驶、新能源应用、高精定位导航服务等重点领域，大力开展应用基础研究、前瞻性技术研究，实现关键核心技术自主可控，形成智慧公路科研高地、人才高地、产业转化高地，并将成熟产品和技术成果在示范项目中落地应用。
   ---建立健全协同推进机制。建立健全中央和地方、中央部门之间协同推进机制，协调解决智慧高速公路规划、建设、运营等关键问题，协调完善跨部门标准互认、资源共享等重大机制。创新智慧高速公路运营模式，引导市场主体转变角色，一体化推进智慧高速公路信息化系统建设运营。建立车路协同自动驾驶（车路云一体化）跨部门沟通协调机制，加强跨产业融合发展和协同创新。
   ---继续深化试点示范工作。鉴于智能化应用系统及设备相关技术成熟度，运行可靠性依然有待进一步验证，应在总体规划的统一部署下，近期以丰富和推广智慧高速公路场景应用为主，在预留拓展空间的基础上，优先选择需求较迫切的场景开展智慧高速先行试点布局，验证技术可靠性和运营效益，形成便于可复制推广的发展模式，再逐步向全国其它路段、路网推广应用。