“公路基礎設施數(shù)字化是未來智慧公路發(fā)展的方向及基礎，我國公路的里程數(shù)已突破500萬公里，開展公路基礎設施數(shù)字化是一個龐大的工程。在這個過程中，行業(yè)不能一擁而上，在很多問題沒有想清楚之前，要慎重的推進后續(xù)的建設工作。”交通運輸部公路科學研究院智能交通研究中心副主任汪林表示。
近年來，智慧公路在我國得到了快速發(fā)展，呈現(xiàn)多點開花、百花齊放的態(tài)勢，基礎設施數(shù)字化體系的建設逐步得到行業(yè)的認可，智慧管控、車路協(xié)同、自動駕駛等新興技術正在加速應用到公路基礎設施網(wǎng)絡中，近期，汪林主任在2021年交通大講堂上，發(fā)表了“智慧公路建設與基礎設施數(shù)字化發(fā)展思考及建議”主題演講。
汪林主任從新型基礎設施建設、交通強國建設、國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃等國家和行業(yè)布局的分析和解讀入手，介紹了新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點工程、交通強國試點工程、公路基礎設施數(shù)字化等交通運輸行業(yè)專項工作的最新進展，并通過對典型案例和重點領域工作要點的剖析，探討了未來智慧公路建設和基礎設施數(shù)字化的發(fā)展愿景與推進重點。
01
交通數(shù)字化發(fā)展趨勢及內(nèi)涵
隨著“新基建”政策的出臺，以及大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的蓬勃發(fā)展，從一定程度上來說，在未來的10~15年間，交通行業(yè)的發(fā)展，尤其是智能交通方向，都會圍繞基礎設施數(shù)字化來展開。
2021年國務院印發(fā)的《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》中提出，在2035年我國交通基礎設施的數(shù)字化率要達到90%，在開展新興基礎設施建設的同時，也要求加快既有設施的智能化改造，工作重點在于對路網(wǎng)管控水平的提升，對交通信息智能發(fā)布的優(yōu)化，以及相關的智慧平臺的建設等等。
我個人也或多或少參與了相關規(guī)劃的起草和咨詢工作，在這個過程中，我們自己也在思考，什么是數(shù)字化？大家都在提設施數(shù)字化，具體該怎么做？
在科普中國里，數(shù)字化是這么定義的：
“數(shù)字化，即是將許多復雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼，引入計算機內(nèi)部，進行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。”實際上數(shù)字化就是要在計算機世界中，通過計算機語言，以感知得到的數(shù)據(jù)作為支撐，構(gòu)造真實世界的數(shù)字化影像。在這個基礎上，我們繼續(xù)思考，什么是公路基礎設施數(shù)字化？
個人的理解就是：在公路交通系統(tǒng)中深入運用數(shù)字技術，利用計算機系統(tǒng)構(gòu)建一個全感知、全聯(lián)接、全場景、全智能的數(shù)字公路世界，提升整個公路交通系統(tǒng)的運行水平，對傳統(tǒng)公路交通系統(tǒng)的運營管理模式，服務模式、商業(yè)模式進行創(chuàng)新和重塑，進而實現(xiàn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在前期的相關課題研究中，我們對交通基礎設施數(shù)字化的內(nèi)涵進行了一些思考，總結(jié)為以下幾點：
第一，是數(shù)字化最本質(zhì)的內(nèi)涵，就是交通基礎設施和信息技術的深度融合。通過信息技術去改變現(xiàn)有交通基礎設施的功能，提升設施的運營效率，并融合到日常的業(yè)務中，更好地為交通服務。
第二，要針對設施不同的屬性信息進行數(shù)字化。將空間屬性、功能屬性、狀態(tài)屬性等復雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康奶卣鲾?shù)據(jù)。
第三，對不同的設施層次建立相適應需求的數(shù)字化模型。對公路交通設施，包括路、橋、隧、以及一些附屬設施，根據(jù)它們的特點和應用場景建立相應的數(shù)字化模型，利用模型在現(xiàn)實中進行計算處理，并采取相應的措施。
第四，公路基礎設施數(shù)字化就是要推動公路交通基礎設施從他感知、被感知，向可感知、自感知轉(zhuǎn)變，更便捷更精準地獲取前端數(shù)據(jù)，再通過數(shù)字化平臺和車路協(xié)同系統(tǒng)進行發(fā)布，讓道路使用者知道“路上有什么”，讓管理決策者知道“車在干什么”。
目前信息采集和信息發(fā)布領域還存在很多不足，對于出行者，上了路就不知道前方的路況，也不知道前方的氣象情況，相關信息全都不知道；對于管理者，雖然每天都進行交通流基礎數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，但微觀層次上的數(shù)據(jù)，例如，車上有多少人？貨車裝的什么貨？駕駛員是否疲勞？車輛的車況是什么？這些信息也收集不到。所以我們現(xiàn)在的目標就是建立起一整套的數(shù)字化體系和配套平臺，有了數(shù)字化采集設備，有了交互平臺，將來通過路側(cè)設備收集這些數(shù)據(jù)就會變得容易，從而讓使用者更安全便捷地使用道路，讓管理者更經(jīng)濟高效地管理。
2
國外發(fā)展及經(jīng)驗啟示
在基礎設施數(shù)字化研究過程中，我們對國外的發(fā)展思路也進行了參考。
美國近十年里也取得了一定的進展，2016年發(fā)布的《公路性能監(jiān)測系統(tǒng)實用手冊》中詳細規(guī)定了數(shù)據(jù)的采集上報，管理分析，應用服務等數(shù)據(jù)應用流程中各階段的責任主體和相關要求。
美國構(gòu)建了一套路況報送系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)集不僅包括日常的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，還包括估算數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、典型路段數(shù)據(jù)等等，根據(jù)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)類型，制定了相關的數(shù)據(jù)元素收集標準，設計了相關的處理模型，并基于GIS搭建了相關的數(shù)據(jù)平臺。
在此基礎上，2017年美國交通部發(fā)布了《道路元素模型清單2.0》，以各州為主體，規(guī)定了37個強制采集的數(shù)據(jù)元素，目標是支持整個聯(lián)邦進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理和安全決策。
