时间: 2024-04-24 23:10:02 | 作者: bob官方入口
今年3月份交通运输部、国家铁路局等5部门联合发布《加快建设交通强国五年行动计划（2023-2027年）》，提出实施公路数字化专项行动，推动公路设计施工、养护保通、运营服务、市场治理、标准供给的数字化转型和智能化升级，给智慧高速带来重大利好。
据统计，已有14个省市纷纷发布智慧高速公路建设的技术指南，包括浙江、江苏、北京、河北、云南、山东、河南、上海、广东、贵州等，建设智慧高速项目达100多条，建设里程超过9000公里，在智慧高速已经从“选择题”变成了“必答题”的今天，如何更加科学、合理、节约、理性的建设智慧高速成为政府部门、业主单位、设计院等相关单位一定要思考的问题，而按需分级分类建设也许可提供一条行之有效的解决之道。
分级理念起源于第二次工业革命时期，流水线的诞生极大简化了生产复杂度，使得生产效率突飞猛进，在此背景下模块化生产、分类加工、产品分级概念应运而生。如今，分级理念已经渗透到千行百业，包括煤炭、汽车、芯片、医疗器械等，成为某一行业是否实现标准化和批量化生产的标志。
就交通行业而言，道路分等级建设慢慢的变成了共识，并形成了国家标准规范：《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）中将公路按照技术等级分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路；按照行政等级分为国道、省道、县道、乡道、村道。
《城市道路交互与通行规划设计规范》（GB 50220-1995）中将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路。不一样的等级道路分担的交通量、适用的技术参数、承担的基本功能各不相同，形成了“相互补充，分布合理，等级协调”的路网体系。
智慧高速公路自2018年交通运输部发布《快速推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点》以来，已经走过了将近6个年头，时间已经不算短了。
加之国家格外的重视，部委稳步推进，各省市积极落实，智慧高速已经取得了可喜成就，具体可以借鉴赛文交通网7月19日发布的《公路数字化的进程和未来思考》，本文不再赘述。在此背景下，讨论智慧高速分级建设可谓恰逢其时，不但可以规范建设内容，还能节约建设成本，促进智慧高速高质量、可持续发展。
我国地大物博、地形多样、气候复杂，同样是高速公路，西部山区和东南沿海无论是交通量、交通流特性还是驾驶行为都差异极大，山区高速多桥梁、隧道、转弯，团雾易发，沿海地区的高速交通量大、车速快、夜间行车多。
对于不同的高速公路，其智慧化建设的重点和方向都存在一定的差异，比如西部地区更看重高速公路对于事故的预警预报能力和超视距感知能力，东南地区更看重高速公路的精细化管理、主动管控能，通过分级建设能更加有明确的目的性地制定不同智慧高速建设标准和实施方案，提高智慧高速建设的针对性和高效性。
为承接国家新一代交通控制网试点要求，各地示范线建设开展火热，比如浙江的杭绍台、杭绍甬智慧高速公路，江苏的五峰山、沪宁智慧高速公路，广东的机荷智慧高速公路等。
最近媒体普遍报道的“我国首条‘不限速高速’将于年底通车”，其实指的就是 “网红”智慧高速杭绍甬，全长161公里，整体造价超过700亿，平均每公里4.3亿，约为一般高速公路的4倍、高速铁路的2.5倍。此外，对存量高速公路智慧化改造整体成本平均每公里约4000至6000万元。
并非所有高速公路都需要如此程度的智慧化，就好像非要对电瓶车搞一个危险预警功能，并非不行，倒也大可不必，如果全国17.7万公里高速公路都如此大手笔，恐怕也难以为继，按需分类分级建设才是可行之道。
“聪明的车”搭配“智慧的车”是车路协同的终极目标，2014年美国汽车工程协会SAE将无人驾驶汽车分为L0-L5六个级别，我国工信部已经明确无人驾驶不走单车智能路线，而是提出车路云协同的中国方案。
但是车路如何协同是行业一直在苦思冥想的问题，有人提出无人驾驶汽车存在长尾问题，因此要走“低配车+高配路”的技术路线；也有的人觉得道路基础设施数字化范围大、数量多、成本高，应该着重在车端发力。
在笔者看来，车和路的协同必须 “门当户对”才能“幸福一生”，为了方便车辆与道路的智能化协作，实现车路协同的辅助或无人驾驶，非常有必要对道路的智能化水平进行分级，以此来实现车辆与道路的最佳匹配。
智慧高速的建设分级在近几年已经有过一些探索，形成了地标、团标，尤其是这两年各省出台的建设指南中，也对智慧高速进行了分级，比如北京、广东、甘肃、河南等。
2021年3月，中国智能交通协会分析归纳杭绍甬、杭绍台、京雄、延崇等智慧高速公路项目的开展过程，对智慧高速公路建设需求、建设目标、建设内容、效果评价等方面做了细致的研究和分析，最终发布《智慧高速公路分级(征求意见稿)》，将智慧高速公路等级由低到高分为无智慧、简单智慧、基本智慧、协同式智慧和自主可控智慧五个等级，适用于新建、改扩建智慧高速公路及已运营高速公路智慧化提升，详细的细节内容如表1所示。
按照上表的分级描述来看，目前我国的高速公路仍然处于D1简单智慧阶段，至少95%的高速公路当前只是建设了三大机电系统，实现了ETC收费、视频监控、应急处置和信息查询等服务，前端还是以VMS、视频监控、检测器为主，所有的管理和服务实施主体不能离开人，智慧化只起到辅助作用。
若想达到D2基本智慧，关键内容里面涉及到自由流收费、智慧服务区，外场设施设备需要高精定位和智能感知监测设备，此阶段是目前各省市智慧高速项目的主要建设内容。而对于D3级，虽有个别智慧高速建设了云控平台，但管理主体也达不到“人工为辅，智慧为主”的程度。
各省动辄投资几千亿甚至上万亿打造智慧高速，每公里平均造价超过2亿，最终只是实现了基本智慧，和媒体有关报道的酷炫效果相差甚远，不知道那些智慧高速投建单位看到这一个分级标准内心作何感受，会不会感觉“蜀道难，难于上青天”。
2021年11月，由重庆市交通局、四川省交通运输厅联合提出、归口并实施的川渝地区智慧高速公路区域标准发布，其中第二部分主要规定和描述了智慧高速公路的智慧等级规定、智慧等级评价和智慧等级要求，由低到高分为D1、D2、D3、D4四个等级，具体划分及定义如表2所示。
D1级，建设传统的收费、通信、监控三大系统，以及运行控制中心，满足高速公路使用者基本需求，提供视频监控、运行调度、信息查询等基本服务。实施方式：以人工管理为主和智慧化管理为辅的方式对道路使用者提供服务和对交通运行实施管理。
D2级，基础设施逐步实现数字化与信息化，为下一步的智慧化发展提供基础条件，实现重大基础设施等全方位数字化监测和管理、恶劣气象条件下的安全引导等服务。实施方式：以人工和智慧化管理相结合的方式对道路使用者提供服务和对交通运行实施管理。
D3级，建设车路协同系统、运行控制中心，实现网联协同的智慧化管控环境，具有支持高级别无人驾驶、货车编队行驶等新技术的能力，提供车路协同安全管控、车道级、伴随式的高精准信息服务。实施方式：以人工管理为辅和智慧化管理为主的方式对道路使用者提供服务和对交通运行实施管理。
D4级，提供自动/人工驾驶混合交通流管控、准全天候通行、基础设施自我诊断能力和修复能力、新能源供给等服务，智慧高速公路具有可持续、低排放、资源节约、支撑抵御恶劣气象和自然灾害的能力。实施方式：以完全智慧化的方式对道路使用者提供服务和对交通运行实施管理，管理人能对重要的服务和管理进行干预。
2022年1月，为快速推进5G、大数据、人工智能、车路协同等新技术在高速建设、管理、养护、运营、服务中的深度应用，促进智慧高速公路高水平质量的发展，北京市交通委员会发布了《智慧高速建设指南（试行）》。
在“4.4建设分类”章节中从感知能力、解决能力以及服务和管理能力三个方面衡量智慧高速公路的智慧等级，并对每个方面的能力指标从多重维度分解，将智慧高速分为D0简单智慧化、D1基本智慧化、D2协同智慧化、D3自主智慧化四个等级，详细的细节内容如表3所示。
从等级划分上来看，从低到高分别是“简单”、“基本”、“协同”、“自主”，和智能交通协同协会的划分标准有异曲同工之妙。
“简单”和“基本”两个阶段的智慧能力比较基础、初级，感知、分析、管理、服务等阶段均以人工为主，智慧化只是起到辅助作用，人还是占据主导作用。
从“协同”阶段开始，人的地位和作用逐渐减弱，自动化、智能化逐步成为主角，从名字上也能看出，“协同”阶段是人和智慧化的分工协作，人机协同，共同达成目标，但此时人慢慢的变成了配角，如“智慧感知为主，人工感知为辅”、“智慧分析协同智慧决策，人工为辅”、“服务和管理以智慧为主，人工为辅”。
“自主”阶段则完全依靠系统的智能化能力，系统自主可生长、可进化，人工可干预，如“完全自主智慧决策”、“完全具备基于AI自主决策的建设、管理、养护、运营、服务、决策能力”。
从以上分析来看，高速公路智慧化等级从低到高似乎是解放人力、释放劳动力的过程，从人工为主到人工为辅，再到人工可干预，人逐步退出舞台，不知道是从核心走向边缘，还是从台前走向幕后，若是前者则人成了可有可无的存在，若是后者则人成了导演、指挥家，虽然参与度越来越低，但起到四两拨千斤的作用。
写到这里，笔者作为智慧交通从业者，竟然有一丝恐惧，不知道未来到了“自主”阶段还有没有机会在赛文交通网发布文章。
2022年3月，甘肃省交通运输厅印发的《甘肃省智慧高速公路建设技术指南》，提出了智慧高速公路建设应从路段级、区域路网级、全域路网级三个层面进行实施，将智慧高速公路的智慧化等级由低到高分为 D1、D2、D3、D4 四个等级，如表4所示。
D1级是传统的三大机电系统；D2级可以有效的进行主动管控，实现全方位数字化监测和管理；D3级要求建设交通大脑和综合交通数据中心，管控方式是人工和智慧协同，相互配合；D4要完全实现自主智慧决策，人工干预为辅。
2022年6月，河南省交通运输厅印发的《河南省智慧高速公路建设技术指南（试行）》，将高速公路的智慧化等级规划区分为D1-D3三个等级，并针对每一等级的智慧公路，约定了信息基础设施、数据处理能力、管理和服务方式，如表5所示。
这份河南省的智慧高速分级表中，引起笔者注意的是数据处理能力：D1级仅要求对于单一系统的数据处理分析能力，比较符合现有“烟囱式”系统的特征，比如稽核系统、绿通系统、收费系统等；
D2级要求具备对多个系统的数据分析和预测能力，这就要求打造集成式的“一体化”平台，并且数据多了“预测”能力，慢慢的开始引入AI模型、算法的功能；
D3级要求具备跨组织、跨系统的分析和决策能力，开始慢慢地打造统一“数据底座”，汇聚不同部门、不同组织的数据，而且具备“决策”能力。
数据处理能力从“分析”，到“预测”，再到“决策”，逐步升级，管理和服务方式从“人工决策为主”到“完全基于人工智能的管理和服务自主决策”，系统越来越具有人的特征。
2022年9月，广东省发布智慧高速建设指南的试行稿，在附录中提出智慧高速公路分级表，从低到高分为G0、G1、G2、G3四个等级，其中G0是高速公路现状，真正的智慧高速分级其实就是三个等级，G1开展一般业务场景、G2开展创新业务场景、G3全面实现高速公路的安全、便捷、高效、绿色目标，实现车路协同、全自由流、绿色高速。广东省的分级表中场景特色十分鲜明，充足表现出以应用场景为抓手为全省智慧高速公路建设提供指引，详细的细节内容如表6所示。
上表中的一般业务场景包括七大类，分别是：收费站拥堵治理、拥堵路段治理、主动交通流管控、收费稽核、应急指挥调度、改扩建交通安全管控、智慧服务区。
一般业务场景聚焦在高速管理和运营中的实际问题，服务当前，通过寻找合适的数字化、智能化手段提高管理效能和通行效率，比如仿真模拟、预警预测、动态管控、智能分析等，以智慧化为手段辅助人类做决策分析。
创新业务场景包括五大类，分别是：智慧收费、全周期数字化管理、车路协同、北斗导航应用、ETC拓展应用。据笔者了解，创新业务应该指的是目前广东高速还没有开展或者普遍开展的应用，着眼未来，通过建设指南和分级进行创新探索，为技术找合适的场景，以构建路网的数字化能力、提高路网运行效率、降低安全事故、提高服务水平。
比较吸引笔者的是，广东省提出的智慧高速分级按道路类型（改扩建道路、新建道路、道路运营提升）、按服务水平（三级以上、三级以下）、按道路重要性（一般道路、重要道路）进行差异化建设，反映出来了分级的真正意义，实操性较强，在具体的高速公路项目中也非常容易落地实施。
通过以上几份智慧高速分级表的分析和归纳，我们显而易见，随着智慧化等级的提升，人逐步解放出来，人的参与感其实是逐步降低甚至消失的，中国智能交通协会、川渝地区、北京市、甘肃省、河南省的分级表，都可以把智慧高速建设分为三个阶段：
第一阶段是传统的三大机电系统阶段，这时完全依靠人来进行管控、服务和决策，人是主角。
第二阶段基础设施开始具备数字化、智能化能力，这时依靠协同决策，人和AI共同参与。
第三阶段是完全智慧化阶段，高速公路具有自生长、自决策能力，人只需要适时干预即可。
以上三个阶段可以总结为高速公路智慧化是“机器脑”替代“人脑”的过程，从一个大脑（人脑），过渡到两个大脑（人脑和AI），再到一个大脑（AI）。
但是这里面有一个很重要的问题，那就是如何落地实施？针对某一条具体的高速公路，应该按照哪一个级别来进行智慧化建设呢，根据什么指标来确定是建设D2级还是D3级或者其他等级，还要进一步明确和探索。
建设指南的意义在于指导建设，分级的意义在于一旦明确等级就能在工程开工之前确定要建设什么内容、实现什么功能、达到什么效果，这是难点也是一定要考虑的重点，明确了这样的一个问题，指南才有落地的抓手。
智慧高速在中国，短短6年，受到过肯定，经历过质疑，遇到过追捧，也遭受过冷眼，但始终坚定前行，从星星之火的“9省示范”到遍地开花的“建设指南”，在发展中处理问题，在探索中逐步完善，提升人民出行幸福感是我们不懈的奋斗目标。返回搜狐，查看更加多