近期廣東省交通規劃設計研究院機電與智慧交通所長關小杰撰文推薦“輕量級”智慧高速，并以三元里收費站和廣明高速祈福隧道為例，來說明智慧高速應以解決問題和滿足需求為導向，不應一味追求高大上和前沿技術試點。

          實際上，受疫情影響，這兩年的高速公路運營公司也逐步感受到了經營壓力，交通運輸部的數據表明，2020年度，全國收費公路通行費收入4868.2億元，比上年減少1069.7億元，下降18.0%；支出總額12346.4億元，比上年增加1558.7億元，增長14.4%；通行費收支缺口7478.2億元，比上年增加2628.4億元，增長54.2%。2021年的數據還沒出來，但一定不會比2020年好看，因為從公路客運周轉量的數據來看，2021年比2020年更為慘淡，公路貨運周轉量略有增長，但應無法對沖客運量的下降。在這個大背景下，公路智能化建設多不會再高舉高打，尤其是新建高速在未驗證交通流的前提下，疊加進行智慧高速尤其是智能網聯方面的前沿投資，也就變得比較奢侈。

          那么智慧高速的下階段建設重點會是什么？ITS114認為，一是改擴建高速，改擴建高速的前提一般是日均交通流量嚴重大于設計流量，節假日往往呈擁堵狀態，這類高速的投資往往比較巨大，甚至比一般新建高速的投資要更高。以成綿高速每公里投資為例，1994年建設老成綿高速是1672萬元，2009年的建設成綿復線是6653萬元，近年新開工的成綿高速擴容是1.7億元，單價投資增長了10倍。除此之外，京哈高速公路綏中（冀遼界）至盤錦段改擴建工程，230公里，總投資291億；泉廈高速68公里，其擴容投資額約270億，建安費約190億；京港澳高速公路廣州至深圳段（廣深高速）擴建，118公里，送審總投資471億；惠鹽高速公路深圳段改擴建項目-金錢坳至荷坳段立體擴建工程項目，11公里，計劃總投資94億元……為什么這些高速的改擴建投資這么“壕”，那自然是有充足的交通流做支撐，因此改擴建高速有充足的動力和需求，來加大智能化方面的投入，這里的智慧高速建設想必會是比較“重”。

          二是已建高速的重點路段、橋隧、收費站的問題解決，主要是安全，其次是擁堵。這與智慧交管領域的重點路口、區域的綜合治理、優化工作，本質上是一致的，即優化基礎設施的同時，利用各類技術來提升路口、路段、區域的交通安全和通行能力。也應是關所長文中推薦的“輕量智慧高速”落地的主要場景。

          實際上，我們在《智慧交通七“變”，從服務于管理、管控到效率、效益》一文中，曾強調，“創新”要以解決問題為導向，其次效率和效益，將是未來最重要的市場機會之一。舉例來說，智慧高速如何能給公路運營單位帶來效益？最直接的一個指標，就是提高公路通行能力，包括全天候通行、降低事故率和緩解擁堵、道路病害實時監測和養護等，以及提升日均交通流量等。

          以此為出發點，那么“輕量智慧高速”實際上就是在對原有機電系統進行優化，數據進行挖掘，同時在重點路段、節點（橋隧、收費站、服務區、并線段）加密多源感知、誘導設備，以解決公路運營管理存在的安全、擁堵、效率等問題，滿足運營單位降本增效為主要目標的系統建設模式。其他諸如車路協同、智能網聯駕駛、無線充電、全息感知之類，或將成為智慧高速的可選項，而不是必選項。

          實際上，國內已經有企業提出了智慧高速“輕量化”建設模式，同時福建高速集團今年計劃在泉廈高速試點“輕型智慧高速”，在疫情持續影響下，公路運營企業實際上也在探索智慧公路建設、運營與企業經營相結合，從何解決問題、提高經營水平的路徑。

          那么輕型智慧高速會成為下一階段智慧高速建設市場的主要需求嗎？那么，首先要看這個輕型智慧高速能解決多少問題，同時解決這些問題需要投入多少成本。

          接下來，了解下海信網絡科技的智慧高速“輕量化”建設模式以及兩條改擴建高速——雙層立體式高速的智慧高速建設方案/功能需求，供您參考。

          智慧高速“輕量化”建設模式

          2021年4月的中國高速公路信息化研討會上，海信就提出智慧高速“輕量化”建設模式，海信模式是這樣的：

          首先，充分利用原有機電三大系統，僅在重點路段新建、加密智能化感知設備，這樣可以在一定程度上減少企業成本投入。同時，通過海信自研的車路協同云控平臺，實現前端MEC、RSU等智能化感知設備的管理，并支持大數據實時接入，以‘智能感知+數據驅動’雙引擎，賦能智慧化業務應用，實現科學決策、主動防患、降本增效、出行服務及時有效的建設目標。

          其服務場景，一是重點車輛的視頻跟蹤和實時精細預警；二是重點節點如橋隧的數字孿生；三是公路智慧巡檢和智慧養護；四是智慧出行；五是公路運營企業的大數據科學管理評價。

          核心就是以需求為驅動，針對具體問題來定制信息化解決方案。

          泉廈高速輕型智慧高速

          2021年12月，《福建高速科技創新實施綱要》正式發布，綱要提出智能建造、智能管養、智慧出行三個領域科技創新實施方案，是未來五至十年福建高速公路科技創新發展的路線圖、作業書。據新聞透露，《綱要》圍繞輕型智慧高速公路建設作出了思考，通過對泉廈高速立體擴容，在全國率先探索和嘗試對既有高速段落走廊進行“輕型、立體、智慧”改擴建，形成輕型智慧高速公路共性關鍵技術體系。但ITS114未獲得《綱要》文件，不知道福建高速集團所認為的輕型智慧高速，在語法上，是輕型、智慧并列作為高速的定語，還是輕型為智慧高速的定語，尚無法確認，但看起來是傾向于輕型、智慧是并列的。就目前獲得的信息來看，福建高速集團的輕型智慧高速試點就在泉廈高速，為泉廈高速擴容路段上試點。

          原泉廈高速公路是G15沈海高速的組成部分，原為雙向四車道，1997年建成通車，后按照八車道改擴建，并于2010年建成通車。擬擴容段路線全長68km，隧道兩座，互通式立交8處，服務區2處。全線計劃采用原位擴容、立體擴建方案，立體擴建初步采用“上層小型客車+下層客貨混行”方案，并建成客貨分離的智慧高速公路，通過上下層交通組織，提高通行效率，促進安全出行。項目匡算投資額約270億元，建安費約190億元，每公里約2.8億。

          日前沈海線泉廈段擴容工程（輕型智慧高速公路）工程可行性研究及初步勘查設計項目發布招標公告，根據項目公告，泉廈高速擴容輕型智慧高速建設要實現如下功能：

          打造以“上客下混客貨部分分離”為核心內涵的輕型高速公路。（如：預留140km/h的通行條件等。）

          構建覆蓋項目前期、建造實施、運營管理的全生命周期基礎設施數字化體系，實現建設期全要素實時監測和安全預警、運營期基礎設施健康監測。（如：建構3D實景數字模型、項目數字孿生等）

          構建智慧高速公路體系，涵蓋智慧建養體系、智慧運營體系和支撐體系三大板塊。其中，智慧建養體系包含智慧建設（如：建構3D實景模型及正向BIM的勘察設計、數字化和可視化的建設管理、施工全域全時實時監管的智慧工地、工廠化自動化少人化的智能建造等）和智慧養護（基礎設施服役狀態智能感知、自動檢測評估、智能決策等）。智慧運營體系包含路網管控（如：交通運行綜合監測與融合管理、車道級協同管控、準全天候通行保障等）和出行服務（如：伴隨式精準信息服務、智慧服務區、車路協同、上層新建互通試點全線自由流收費、電動貨車換電站和加汽/加氫站布設等）。支撐體系包含智能中臺、信息安全、感知、通信與供電設施等內容；

          建成資源節約、綠色低碳，與自然和諧的示范工程；

          構建“六網”合一（物流網、交通公路網、運輸網、信息網、通信網、能源網）的開放體系；

          打造融合海絲文化、工程美學，打造與自然景觀協調的風景線。

          此外，還要求實現項目數字化管理、智慧化服務，解決好分層復合式高速公路智慧收費（包括ETC）等關鍵技術。

          泉廈高速的智慧輕型高速公路研究與建設方面具體有哪些要求？

          公告要求智慧輕型高速公路研究與建設要：

          開展公路基礎設施數字化建設。建立公路交通系統全周期數字底座，實現勘察設計、施工建設、運行養護階段數據移交與傳遞，滿足全生命周期數字化管理與服務需求，同時兼顧未來車路協同創新應用；

          實現輕型智慧高速公路協調管控。通過大數據的手段，建立車道級別的動態管控，實現上下層交通流均衡調度，消除交通沖突，保障車輛安全通行順暢，提高復合廊道的綜合運輸效率和應急保障能力；

          提供智慧高速出行服務。通過個性化信息服務、人性化交通管控體系、清晰明朗的上下層交通分流指示、完善的安全保障體系等滿足公眾出行舒適性、便捷性、準時性及安全性要求。

          路側設施智慧升級。包括公路交通路側感知體系，多模式通信系統，北斗高精度定位全覆蓋，信息發布與門架系統升級等。

          探索車路協同創新應用?；谙冗M的無線通信和互聯網技術，在泉廈高速全方位實施車車、車路動態信息交互，在此基礎上開展營運車輛編隊行駛，合流區安全預警，擁堵疏導信息個性化服務，異常車輛全程追蹤等協同應用，構建安全高效的交通系統。

          從需求來看，泉廈輕型智慧高速的建設需求，應該就是全規格的智慧高速，要開展編隊行駛，自然投入不會少。

          1月，福建高速集團為支撐沈海線泉廈段擴容工程（輕型智慧高速公路）建設，擬在福泉高速開展車路協同試點，打造全國第一個開放式高速公路車路協同測試驗證平臺。搭建高速公路車路協同平臺和9個車路協同應用場景，并驗證測試各類車路協同軟硬件系統的性能與功能。對新產品、新技術進行測試驗證，形成福建高速公路車路協同建設標準，并在泉廈輕型智慧高速建設中全面應用。該項目最后被航天長峰以3782萬中標。

          機荷高速改擴建項目——智慧高速

          雙層立體高速的概念，并不是福建高速集團提出并落地，泉廈高速擴容建設還在編制可行性研究，而深圳同行已經在開始試點建設了。

          其落地路段同樣是沈海高速，其在深圳境內被稱為機荷高速，其改擴建項目為國內首次采用高速公路立體復合改擴建模式，其中地面層由原路6車道擴建為8車道，共設立交14處，銜接快速路及城市干道；立體層以橋梁或隧道的形式新建8車道，共設立交5處，銜接高速公路；并設3組（6對）上下轉換匝道，實現交通集散及調節功能。改擴建后的機荷高速，將形成8+8（車道）規模的高速大通道。項目總投資462億元，由深圳市政府與深高速共同出資，項目公司負責建設及運營管理。2021年已經開工建設。

          機荷高速改擴建正全面踐行工業化建造理念。在橋梁上下部結構大規模應用節段拼裝技術，橋梁節段拼裝規模達32000榀，裝配化率達80%，均創全國之最。

          2021年數據顯示，機荷高速日均最大斷面交通量高達16萬標準車，日間平均行駛速度約為50公里/小時，擁堵呈現常態化，已嚴重影響出行及城市發展。為應對上述挑戰，項目建設中擬采用基礎設施全生命周期數字化管理，主動交通管控、數字孿生、5G、大數據、人工智能等智慧化手段，業主方稱之為——智慧機荷。

          那么智慧機荷高速如何“智慧”？

          一是全生命周期數字化BIM應用，通過對EBS/WBS編碼的頂層設計，實現了模型和信息的全生命周期傳遞。每個構造物構件都有統一的“身份編碼”，從而形成了一張基礎設施的“身份證”和“體檢表”，可以隨時查看構件信息、健康狀態信息，為建造、施工和養護數字化賦能。

          二是“大數據”智慧管理交通。智慧機荷平臺通過匝道控制、車速限制、交通流預測等方法對交通進行管控，創新探索“主動式提前干預”交通管理模式。通過短時預測預判未來擁堵情況，結合智能動態算法和管控策略提前干預道路車流，有效疏解道路擁堵，加強行車安全。

          三是數字孿生。數字孿生技術是智慧機荷的核心，無論是通過BIM+GIS構建基礎設施數字化模型，還是利用動態車流、交通管控信息構建虛擬交通模型，都為基礎設施全生命周期數字化管理、精細化交通管控提供了可能。

          科技賦能后，智慧機荷建設將更快速，因為智慧建管平臺將涵蓋質量、進度、安全、計量支付和檔案管理等一系列建設管理功能，可以實現3D模擬方案比選、數字沙盤漫游、構件拼裝模擬等數字化功能，為建設過程提供“數字化智慧幫手”。同時養護更精準，智慧機荷將實時采集不同路段構件養護情況，通過預防性養護、構件級BIM庫，動態顯示病害及養護記錄，可預測和評估養護狀態，為現場巡查、養護工作提供預警作用。行駛更暢通，主動交通管控技術，可有效預判未來的交通擁堵，及時干預和控制交通流量。配合AI視頻分析、應急救援聯動將有效延緩或消除潛在的交通瓶頸。智慧機荷開展車路協同局部路段試點，實現駕駛安全預警預留輔助駕駛擴展能力。通過及時發現并通知駕駛員前方危險信息，為駕駛員提供更智能的駕駛輔助。

          來源：智慧交通網