树森 | 作者
YGG | 编辑
包图网 | 头图来源
“2024是具有里程碑意义的一年,高速公路信息化开启了大运营时代”,此前闭幕的第二十七届中国高速公路信息化大会上,交通运输部路网监测与应急处置中心主任李斌发出由衷感慨。
过去一年高速公路领域政策密集落地,依靠大基建物理扩张来解决公路问题的时代正在落幕,公路发展重心正开始由建设为主向建管养运服务并重发展。
高速公路行业正步入新的历史时期。
事实上,自取消省界收费以来,高速公路运营管理的需求就呈现出持续攀升趋势,车流跨省、跨区域流动显著增强,数据处理难度和量级也大幅增长,这本质上是由高速公路体系重构引发的管理升级诉求。
另一方面,全国高速公路路网规模也在高速扩张,截至2025年初,全国公路总里程已超过19万公里。这一背景下,传统依赖人工的巡检、维护等劳动密集型作业方式难以适应精细化的运营要求,对设施运行状态和寿命周期的实时掌握能力受到挑战。
2024年全国高速公路日均通行车辆超过3500万辆,叠加汽车保有量增长和物流运输需求上升,高速公路正面临前所未有的运行压力。一旦遭遇节假日集中出行、极端天气、突发事故等因素就容易引发事故和拥堵,不仅带来了沉重的调度管理与服务保障压力,也影响公众出行体验。
为应对高速公路组织体系重构、路网规模持续扩张,以及用户智能化出行期待的不断升级带来的三重挑战,近年来多个省份相继通过传统基础设施建设数字化重塑的方式,开启了助力高速公路智慧运营的实践探索。
2024年,在北京市首都公路发展集团有限公司(以下简称“首发集团”)主导下研发的北京高速数字地图平台上线运行(即北京高速公路“一张图”)。该平台基于首发集团数据资源和空间计算能力构建,覆盖北京市全域4000多公里里程的高速公路数字化建设场景,汇聚了北京高速公路运营的各类资产及运行信息。
相较于传统的“米级”乃至“10米级”标精地图产品,北京高速公路“一张图”一跃将精度提升至了10-20厘米级的高精度水平,并在地图平台搭载了精细化建模,通过自主创新的自动化资产挂接流程,实现了设施设备相关数据在高精度地图上的精确投射,为智能巡检、设施运维等核心业务提供了坚实的数据支撑。
作为全国最新上线运营的“一张图”成果,北京高速公路“一张图”不仅在技术层面取得了重要突破,更标志着继广东、江苏之后,又一省级单位建成具备实战能力的一张图平台。这一趋势日益明显,也引发了一个问题:为何越来越多的省市开始青睐“一张图”式的高速运营解决方案?
首发集团一张图团队一位负责人曾这样比喻:“高速'一张图'对于各个公路运营单位,就像是地图导航对于外卖、旅行和电商APP。”
从定位上,地图作为服务平台被嵌入外卖、打车等应用中,为其提供必不可少的实时导航、路径优化等能力;同理,高速一张图平台在公路运营当中也扮演着这样的角色。
高速公路一张图利用采集车、无人机等设备搭载激光雷达、高精度视频等传感器,构建了厘米级精度的高速公路数字底图。可在地图中准确描绘车道、标线、护栏、隧道、服务区、收费站等基础设施,同时将收费、养护、服务等各业务系统中的设施资产数据统一汇聚,包括编号、类型、状态等属性以及位置信息和图像资料。再通过制定统一的标准规范,确保资产数据的格式、命名、坐标系统统一。
其并不直接替代运营系统,而是汇聚了以上要素后作为数字底座平台被嵌入到收费、养护、监控、应急、服务等业务模块中,提供统一的数据支撑与协同接口,支撑这些系统的数据整合、空间呈现和智能决策。
随着技术不断进步,近年来高速公路“一张图”在数据汇聚、资产挂接与可视化呈现等方面的能力持续提升,支撑作用日益显著。
在北京高速公路“一张图” 的建设进程中,就引入了更为精细化的建模体系。与传统平面地图不同,精细化建模突破了二维呈现的局限,通过三维可视化技术,将收费岛、桥隧口、服务区布局以及交通标线等要素进行真实还原,构建出具备 “空间重建” 能力的数字化平台。这一创新不仅实现了道路设施的立体呈现,更为三维指挥调度、演练仿真等工作提供了直观高效的操作界面。
精细化建模挂接资产数据
精细化建模在挂接资产上也可容纳更多信息,例如养护工作中经常用到的设备厂家、型号、尺寸、更新时间等等。这使得养护部门能够在平台上精准查看各设施位置与状态,并开展“无纸化”巡检。例如,工作人员可远程识别某一段护栏的损坏情况,自动生成维修工单,替代传统依赖人工实地巡查的方式。
平台还支持对病害点进行建模标注,如路面龟裂、沉陷、坑槽等问题。通过时间轴可视化,养护人员可以跟踪某一病害随时间的变化趋势,实现病害全生命周期管理。例如,某服务区出入口坡道出现反复沉陷现象,平台可以基于历史数据分析其频次与范围,辅助决策是否需要结构性整治。
为了提高设施资产与空间模型的挂接效率,首发集团还开发了一套自动化的资产挂接工具。通过系统识别与对接逻辑自动定位设施,可大幅减少人工建账与录入成本,实现高效资产管理。
该工具可将现有设施数据批量导入地图系统,结合地理坐标与图像识别技术,自动匹配地图上的具体位置,人工可在图上进行校核、调整与补充,确保精确性。
更重要的是,这些挂载的数据并不是单纯的堆砌和展示,而是从高速公路运营的实际业务需求出发,对数据进行深度挖掘和分析,为各项业务提供有针对性的支持。
此前,公路运营中产生的数据分散在各业务系统中,高速公路运营单位在业务决策和管理过程中想要获得全面的数据,流程困难且繁琐,大大延长了决策周期,为管理效率和决策质量的提升带来了不小阻力。
高速公路“一张图”的建设目标之一就是重构复杂的业务流程,帮助公路运营人员实现在一张图平台就能完成信息查询、业务办理、流程推进、服务开展等一系列工作。
但在以往部分高速平台建设中,常因“平台建设”与“业务项目”脱节,未能围绕实际运营需求统筹规划,导致在实际应用过程中频繁出现一系列问题,比较常见的有:数据标准不统一,造成各系统间难以兼容和协同,例如设备设施数据存在营运桩号与建设桩号混用的现象,导致无法直接应用。缺少核心的业务字段,例如高速公路的设备缺少国家高速、桩号、路段方向属性数据,导致数据支撑力不足。数据合规机制缺失,使采集和使用过程面临较大隐私与安全压力等等。
为此,在北京高速公路“一张图”建设流程上,首发集团将业务需求与一张图平台融合的环节前置,在一张图平台建设环节,就提前确认了各业务应用场景需要什么数据,并逐项梳理所需数据来源、对数据的具体质量要求、获取方式以及应用要求等内容,避免了常见的“先建图再找应用”的脱节问题。
以应急指挥调度为例,根据业务不同环节的不同需求,每一部分的数据都来自不同的业务系统:
事前阶段:目标是监测预警,数据来源包括视频监控平台、隧道智能感知系统(烟雾、温湿度、火情探测等)、气象监测系统(能见度、风速、温度等);事中阶段:目标是事故快速响应与资源协调,数据主要来自监控中心事件报送系统(事故、拥堵等)、路政系统(现场处置反馈)、养护系统(是否需联动清障、设施修复);事后阶段:目标是归档复盘与评估提升,数据来自数据集市中的历史事件数据库、运营报表平台。
应急指挥调度平台
通过对这些数据的汇聚,在应急指挥场景下,高速公路一张图平台就可为应急指挥平台综合展示应急布点、应急设施、应急事件的分布情况等信息,帮助其根据事故现场处置动态分析生产与应急指挥业务相关的监控事件、救援工单、应急人员位置、应急车辆、应急物资等与空间位置相关的空间数据,针对全市高速公路路网建立一系列应急处置机制。
相比之下,“先融合后搭建”模式具备三大优势:
一是整体性强:平台在规划阶段即嵌入业务逻辑,使“图”围绕功能模块协同开发,打通数据链路,实现一图统管。
二是实用性高:平台以实际运营需求为导向,确保每一项功能都能精准服务前线业务,提升操作效率与用户体验。
三是风险和成本低:融合环节前置,避免后期重复开发和技术调整,提升项目成功率,优化投资回报。
在这套体系建设完成之后,北京高速公路运营单位将在高速公路”一张图”上,构建出一套完整的智控平台体系,包括监控、收费、应急、服务等子平台,实现“一图协同、一应俱全、一键联动、一揽全局”。
首发集团高速公路运营数智管控平台
除上述提到的应急、监控、养护等场景外,北京高速数字地图平台的搭建还为未来自动驾驶、车路协同应用场景的实现预留了接口与拓展空间。
北京市首都公路发展集团有限公司总工程师孔祥杰在采访中表示:未来除了为高速公路运营管理方提供支持,北京高速数字地图还将在服务C端用户方面带来更多价值体验,面向社会提供更精准的、更全面的、更规范化的数据服务。
北京高速公路“一张图”的建设,已经着眼未来。
有了北京、广东、江苏等一批省份的先行先试之后,也为多地“一张图”建设带来了信心。据悉,部分省份的路段级一张图平台也开始有了扩大规模的意向。以省为单位构建高速“一张图”,在地方层面分布式推进、逐级整合,再通过国家级枢纽平台或区域协同平台实现互联互通,也形成了一套技术可控、成本可控、进度可控的全国高速一张网推进路径。
2024年起,财政部、交通运输部联合发布《公路水路交通基础设施数字化转型升级》系列政策,政策提出:以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力,促进交通基础设施智慧扩容、安全增效、产业融合,推动交通运输行业流程再造、系统重塑、制度重构。
按照第一批、第二批示范区域的投资规模估算,30个省份的数字化转型升级初步建设投资规模预计将达到800亿。
从政策规格及投资力度不难看出,通过数字化升级手段提升公共服务能力、行业管理效能和产业协同创新水平已成下一阶段公路行业的工作重心。从路网扩张到数字化运营,以高速公路“一张图”为底座,大运营时代的大幕已经全面拉开。