高速公路智慧信息化項目發展及經濟性分析

□ 劉旭輝 鄭玲玲

國內交通行業飛速發展，路網規模的不斷擴大，帶來了對高速公路管理和規劃的更高需求。交通行業與互聯網科技相結合提升了交通行業整體服務質量，也強化了道路安全管理。高標準的傳輸網絡讓人們的生活出行更加準確、高效、便捷、智能，智慧高速互聯網技術的融合對傳統交通工程造價產生重大影響，打破了固有傳統的造價組成框架結構，改變了交通工程整體造價的技術經濟指標。

一、高速公路智慧化信息化研究背景

1. 國際形勢和潮流

歐美日等世界強國在未來交通發展方向上都選擇了道路交通的智慧信息化作為重要目標。從20 世紀開始，世界強國在一些重大項目上均從不同角度對交通智慧化進程作了具體計劃，目前已經在一些地區部署和實施。比如，歐洲各國推行的聯網化、自動化及標準化、車路協同智能化；美國側重立法、商業驅動、單車智能研發；日本側重車路協同和智能駕駛等。

2. 符合我國交通行業發展需要

交通強國戰略作為立足國情、著眼全局的重大決策，是指導交通行業未來發展的方向標。智慧化交通、大數據、互聯網、區塊鏈等新技術與交通行業深度融合，立足京津冀、長三角、大灣區等區域開展智慧高速建設，實現交通智慧化感知網絡全覆蓋，也是未來交通基建的目標。

交通運輸部開啟公路智慧化、新一代交通控制網試點工作，基本確定了6 個主要試點發展方向，即基礎設施數字化、北斗高精度定位綜合應用、路運一體化車路協同、“互聯網+””路網綜合服務、基于大數據路網綜合管理和新一代國家交通控制網。建設智慧高速是加快新舊動能轉換、紓解運輸壓力、提升道路安全水平和通行效率的可行性方法，建設智慧高速加速公路智能化進程也是難得的歷史機遇。

3. 符合人民高品質出行需要

把發展的理念落到實處，關注出行人員的安全、成本、擁堵、服務等問題。比如，不良天氣狀況和夜間的行車安全，出行道路的擁堵原因和堵多長時間等相關信息服務，智慧高速信息化即可有效解決這些問題，讓人民出行更安全、更滿意。

4. 符合交通行業智能化發展需要

以信息化智能化擴容取代傳統物理擴容模式，不但帶動企業管理、技術、商業模式等創新突破，實現高質量發展，還能推動交通產業轉型升級，助力新時代國家經濟從數量型擴張向質量型發展轉化，同時與智慧化城市建設接軌，將全國智能化物聯網體系發展完善起來。高速公路智慧化是為滿足資源飽和條件下出行人員日益增長的交通需求，通過各種智能化的傳感、通訊、大數據分析判斷等手段，以期滿足現代社會出行要求，解決交通擁堵等問題，提升人們出行的舒適度。

二、道路服務水平未來發展對智慧化的需求

1. 完善的監控設施，連接網絡大數據

根據《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）相關要求，高速公路服務水平等級分級一般采用V/C 值作為擁擠程度的度量標準和重要指標，同時以小客車實際行駛速度與自由流速度之差作為次要指標，對服務水平進行評價。交通量的大小、服務水平的高低、處理偶發性事件的能力，都是道路服務水平的具體體現?？紤]遠期交通量的增長幅度可能會較大，服務水平下降會導致行車速度和運行條件的同步下降，影響出行感受，因此，為了在初步階段保證公路的通行和運營，以及出行人員的基本需求；后期，保證運營處于較高的水平，需要在一些重要的路段配備較為完善的監控設施并連接網絡大數據。

2.高速公路交通流運行狀態評估指標體系及計算方法

在交通運輸部《公路網運行監測與服務暫行技術要求》的基礎上，提出符合通道型高速公路交通流特點的運行狀態評估指標體系及指標的計算方法，提出通道高速公路運行狀態的綜合評估方法。在此基礎上，通過對閾值的合理劃分，實現對高速公路預警等級的劃分。高速公路運行狀態綜合評估與預警指標體系可以直觀地在GIS 地圖上展示出來，主要體現為道路的擁擠與飽和度、交通特征指數、通行中斷率及通阻度、天氣氣象指數等相關內容。

3. 高速公路項目建設智慧化

高速公路項目建設總體遵循“現有技術用足，未來技術預留”的原則，通過高速公路頂層設計、系統設計和系統實施3 個層面推動方案的實施工作，實現高速公路泛在感知、通信全覆蓋、高精定位全覆蓋和自動駕駛支持等能力，為公眾提供精準信息服務和良好出行體驗，為管理者科學決策提供參考。

4. 車輛安全自動駕駛技術

采用智能交通工程設施設備與公路泛感知系統相結合方式，實現“準全天候”通行，用以保障在天氣惡劣的條件下車輛能安全通行。將現有高速公路由路段管理級提升為車道級管理，對重點分、合流區及危險路段提供安全預警和智能管控服務，提高路面暢通水平和路網運行效率，逐步建設完善可實現全自動駕駛的路段。

5. 智能可視化、數字化控制管理

根據部分道路交通流大小不同、貨客車占比不同及管理決策不一樣等特征，運用5 G 信息化、大數據網絡、物聯車聯網、定位及高精度地圖、人工智能、云平臺計算等技術，打造“改擴建工程+智慧高速”創新型建設模式，將公路基建從傳統化向新一代智能化推進，實現全過程全路段的智能可視化、數字化控制管理，保證道路全天候安全通行并實現高舒適度全方位的出行服務。以現階段大數據網絡等高新信息化技術，通過智能感知的方式構建一個多元多維度的大數據全息智能感知體系，實現對道路沿線運行狀態、路網環境狀態和設備安全運行狀態的實時感知。

交通運輸部對目前我國高速公路智慧化及信息網絡控制，在試點省份推行了6個試點建設方向，主要為道路基礎設施的數字化、大數據路網綜合管理應用、高精度北斗定位系統綜合應用、車路協同一體化、互聯網與路網綜合服務應用、國家新一代交通控制網系統等。

6. 構建交通工程智能化體系

基于各試點省份高速公路項目的需求和功能定位，以“智慧化高速”為理念設計建立系統框架，對傳統的公路機電系統進行業務提升，構建出一套“安全、便捷、智能、環?！钡慕煌üこ讨悄芑w系，實現高速公路的“可控、可測、可視化”服務，全面提升道路通行的安全便捷性和人們的出行體驗感。

三、高速公路智慧化對工程造價的影響

1. 大數據提供支撐

目前，國內智慧信息化高速項目主要是利用國內及各省既有的“高速云”建設智能交通管理平臺，基于大數據的統計、分析、云存儲、GIS 技術、BIM 技術等先進信息技術，實現對海量數據的匯聚與預處理、大數據分析梳理、存儲共享、對路況管理的可視化智能化，為實現全過程數字管控、準全天候安全通行和全方位立體服務提供支撐。

2. 智能交通管理平臺提供決策方案

智能交通管理平臺分一般為“云－邊－端”三級節點，即為智慧網聯云控平臺、路段級管理單元、公路沿線感知及物聯網設備，邊緣節點通過干線網絡與云端節點相連。從終端處理器或傳感器收集數據上傳至數據庫，經過數據分析及各級存儲再由大數據云計算二次分析，而后發布到各宣傳管理運營平臺進行數據匯總和分類展示，最終提供決策方案。

3. 精確控制工程造價

高速公路智慧化不但帶來了傳統交通行業與信息化技術上的飛躍和融合，也同時帶來了公路工程造價與信息工程造價更多的深度融合。智能化信息化技術在高速公路建設管理全過程的應用，基本實現了從設計、施工到后期運營的全方位智能化可視化管控，雖然從軟硬件相關技術及設備設施上有一定的投入，但同時也能更精確地控制整體工程造價，對于高速公路后期運營管理的便利與節能增效也有顯著效果，更符合未來高速公路建設和管理的發展方向。

2018年交通運輸部頒布的項目概算預算編制辦法中新增了一項的“建設項目信息化費”，主要包含建設單位用于質量安全管理、進度及費用控制等工作所必須的信息化建設和運營維護等相關費用，如全壽命周期及BIM 模型應用。這項費用的增補代表了交通行業造價專業向智慧化發展靠攏的趨勢。

高速公路交通工程智慧化項目造價的整體框架及傳統機電設備部分，仍是參照交通運輸部頒布的公路概預算編辦及概預算定額。但與高速公路智慧及信息化有關的部分，尤其是涉及到的專用軟件及模塊，可以結合交通運輸部的概預算編辦、定額與工信部的電子建設工程概預算編辦、定額作為相關計價依據，用以計算軟件開發和集成費用。

4. 新型功能軟件研發適應未來規劃

目前，高速公路智慧化相關內容還處于一個初步發展完善的階段，其涉及到幾大主要的系統還在拓展研究，較為成熟的BIM技術、北斗定位、智能云平臺、車路協同、智慧服務區等相關服務已經得到了較為廣泛的應用。應用軟件研發已經有固定的產品及模塊，一般不需要太多研發費用，工程造價計費時也可采用市場報價，并套用相關定額計價即可。但還有一些處于拓展研發階段的新型功能軟件，或者根據不同項目的特征和服務定制的軟件，暫時還沒有比較成型的市場價格、軟件的集成和研發費用，就需要結合電子建設工程的編辦及軟件研發成本度量規范，按不同的功能要求進行進一步明確和細化之后，從功能模塊到功能點按相關規則來計價。軟件開發人員的人工費，可參考項目當地人力資源及社會保障局發布的最新職業工資指導價位，按一定的開發成本系數，并綜合企管費、規費、利潤、稅金等計取應用軟件開發費。

智慧高速設備及配套功能軟件都處于技術及市場較為先進的水平，造價在滿足設計方案的前提下，也應考慮滿足后續服務及配套設施等相關費用，在符合節能、環保、經濟、高效的前提下適應未來的規劃。

5. 智慧高速智能聯網開發應用

對于智慧高速智能聯網等設備及軟件，系統研發和軟件集成費與傳統交通機電系統的聯調費用以及與現有的設備設施、路網建設網絡相適應，需要計取相關費用。智慧高速項目較傳統機電項目而言，工程造價費用中包含專項評估費、課題研究費和5G 通信服務鏈路所需費用。專項評估費主要是安全等級測評、國密及商業密碼等一系列評估費用。專項評估和課題研究費用占一定比例，需要根據項目的情況來確定，但要注意切實滿足實際應用及后續相關功能的開發和應用。

綜上可見，高速公路智慧化項目基本是在傳統機電系統基礎上，增加智慧化專項和系統聯合調試等內容。傳統機電部分造價基本與原來差異不大，而智慧化的部分增加的造價，根據每個項目不同的要求和特點，從目前國內建設或試點項目來看，尚存在一定的差異性，但較傳統機電系統造價有所增加。因此，智慧化體系的應用對高速公路整體建設造價水平，無論是短期還是長期均具有一定的影響，但對于國家交通路網信息及道路安全控制卻有著深遠的意義。

四、結語

高速公路智慧信息化在國家公路發展中的趨勢及作用愈加明顯，全國路網數字化基礎設施不斷完善，大數據與人們的工作、生活、出行息息相關。隨著各省試點項目的逐步開展，公路智慧化的方向和優勢也日趨顯現。初期新技術及網絡信息平臺搭建需要資金投入必然較大，基于工程造價具有的項目特性及受市場價格波動影響的特征，該類項目早期總投資額也較高，但隨著技術及市場的不斷進步及穩定，公路智慧化項目的工程造價總投資也將會逐漸下調并趨于穩定。