高速公路智慧信息化項(xiàng)目發(fā)展研究

時(shí)間:2022-07-10 09:44:25

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高速公路智慧信息化項(xiàng)目發(fā)展研究

國內(nèi)交通行業(yè)飛速發(fā)展,路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,帶來了對高速公路管理和規(guī)劃的更高需求。交通行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)科技相結(jié)合提升了交通行業(yè)整體服務(wù)質(zhì)量,也強(qiáng)化了道路安全管理。高標(biāo)準(zhǔn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)讓人們的生活出行更加準(zhǔn)確、高效、便捷、智能,智慧高速互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合對傳統(tǒng)交通工程造價(jià)產(chǎn)生重大影響,打破了固有傳統(tǒng)的造價(jià)組成框架結(jié)構(gòu),改變了交通工程整體造價(jià)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

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(qiáng)國在未來交通發(fā)展方向上都選擇了道路交通的智慧信息化作為重要目標(biāo)。從20世紀(jì)開始,世界強(qiáng)國在一些重大項(xiàng)目上均從不同角度對交通智慧化進(jìn)程作了具體計(jì)劃,目前已經(jīng)在一些地區(qū)部署和實(shí)施。比如,歐洲各國推行的聯(lián)網(wǎng)化、自動化及標(biāo)準(zhǔn)化、車路協(xié)同智能化;美國側(cè)重立法、商業(yè)驅(qū)動、單車智能研發(fā);日本側(cè)重車路協(xié)同和智能駕駛等。2.符合我國交通行業(yè)發(fā)展需要交通強(qiáng)國戰(zhàn)略作為立足國情、著眼全局的重大決策,是指導(dǎo)交通行業(yè)未來發(fā)展的方向標(biāo)。智慧化交通、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合,立足京津冀、長三角、大灣區(qū)等區(qū)域開展智慧高速建設(shè),實(shí)現(xiàn)交通智慧化感知網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,也是未來交通基建的目標(biāo)。交通運(yùn)輸部開啟公路智慧化、新一代交通控制網(wǎng)試點(diǎn)工作,基本確定了6個(gè)主要試點(diǎn)發(fā)展方向,即基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、北斗高精度定位綜合應(yīng)用、路運(yùn)一體化車路協(xié)同、“互聯(lián)網(wǎng)+””路網(wǎng)綜合服務(wù)、基于大數(shù)據(jù)路網(wǎng)綜合管理和新一代國家交通控制網(wǎng)。建設(shè)智慧高速是加快新舊動能轉(zhuǎn)換、紓解運(yùn)輸壓力、提升道路安全水平和通行效率的可行性方法,建設(shè)智慧高速加速公路智能化進(jìn)程也是難得的歷史機(jī)遇。3.符合人民高品質(zhì)出行需要把發(fā)展的理念落到實(shí)處,關(guān)注出行人員的安全、成本、擁堵、服務(wù)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(shí)間等相關(guān)信息服務(wù),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(yè)智能化發(fā)展需要以信息化智能化擴(kuò)容取代傳統(tǒng)物理擴(kuò)容模式,不但帶動企業(yè)管理、技術(shù)、商業(yè)模式等創(chuàng)新突破,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,還能推動交通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,助力新時(shí)代國家經(jīng)濟(jì)從數(shù)量型擴(kuò)張向質(zhì)量型發(fā)展轉(zhuǎn)化,同時(shí)與智慧化城市建設(shè)接軌,將全國智能化物聯(lián)網(wǎng)體系發(fā)展完善82022年第4期總第374期起來。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(shù)據(jù)分析判斷等手段,以期滿足現(xiàn)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(wù)水平未來發(fā)展對智慧化的需求

1.完善的監(jiān)控設(shè)施,連接網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)相關(guān)要求,高速公路服務(wù)水平等級分級一般采用V/C值作為擁擠程度的度量標(biāo)準(zhǔn)和重要指標(biāo),同時(shí)以小客車實(shí)際行駛速度與自由流速度之差作為次要指標(biāo),對服務(wù)水平進(jìn)行評價(jià)。交通量的大小、服務(wù)水平的高低、處理偶發(fā)性事件的能力,都是道路服務(wù)水平的具體體現(xiàn)??紤]遠(yuǎn)期交通量的增長幅度可能會較大,服務(wù)水平下降會導(dǎo)致行車速度和運(yùn)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(yùn)營,以及出行人員的基本需求;后期,保證運(yùn)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(jiān)控設(shè)施并連接網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)。2.高速公路交通流運(yùn)行狀態(tài)評估指標(biāo)體系及計(jì)算方法在交通運(yùn)輸部《公路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測與服務(wù)暫行技術(shù)要求》的基礎(chǔ)上,提出符合通道型高速公路交通流特點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)評估指標(biāo)體系及指標(biāo)的計(jì)算方法,提出通道高速公路運(yùn)行狀態(tài)的綜合評估方法。在此基礎(chǔ)上,通過對閾值的合理劃分,實(shí)現(xiàn)對高速公路預(yù)警等級的劃分。高速公路運(yùn)行狀態(tài)綜合評估與預(yù)警指標(biāo)體系可以直觀地在GIS地圖上展示出來,主要體現(xiàn)為道路的擁擠與飽和度、交通特征指數(shù)、通行中斷率及通阻度、天氣氣象指數(shù)等相關(guān)內(nèi)容。3.高速公路項(xiàng)目建設(shè)智慧化高速公路項(xiàng)目建設(shè)總體遵循“現(xiàn)有技術(shù)用足,未來技術(shù)預(yù)留”的原則,通過高速公路頂層設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)施3個(gè)層面推動方案的實(shí)施工作,實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)信息服務(wù)和良好出行體驗(yàn),為管理者科學(xué)決策提供參考。4.車輛安全自動駕駛技術(shù)采用智能交通工程設(shè)施設(shè)備與公路泛感知系統(tǒng)相結(jié)合方式,實(shí)現(xiàn)“準(zhǔn)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(xiàn)有高速公路由路段管理級提升為車道級管理,對重點(diǎn)分、合流區(qū)及危險(xiǎn)路段提供安全預(yù)警和智能管控服務(wù),提高路面暢通水平和路網(wǎng)運(yùn)行效率,逐步建設(shè)完善可實(shí)現(xiàn)全自動駕駛的路段。5.智能可視化、數(shù)字化控制管理根據(jù)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(yùn)用5G信息化、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)車聯(lián)網(wǎng)、定位及高精度地圖、人工智能、云平臺計(jì)算等技術(shù),打造“改擴(kuò)建工程+智慧高速”創(chuàng)新型建設(shè)模式,將公路基建從傳統(tǒng)化向新一代智能化推進(jìn),實(shí)現(xiàn)全過程全路段的智能可視化、數(shù)字化控制管理,保證道路全天候安全通行并實(shí)現(xiàn)高舒適度全方位的出行服務(wù)。以現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等高新信息化技術(shù),通過智能感知的方式構(gòu)建一個(gè)多元多維度的大數(shù)據(jù)全息智能感知體系,實(shí)現(xiàn)對道路沿線運(yùn)行狀態(tài)、路網(wǎng)環(huán)境狀態(tài)和設(shè)備安全運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知。交通運(yùn)輸部對目前我國高速公路智慧化及信息網(wǎng)絡(luò)控制,在試點(diǎn)省份推行了6個(gè)試點(diǎn)建設(shè)方向,主要為道路基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、大數(shù)據(jù)路網(wǎng)綜合管理應(yīng)用、高精度北斗定位系統(tǒng)綜合應(yīng)用、車路協(xié)同一體化、互聯(lián)網(wǎng)與路網(wǎng)綜合服務(wù)應(yīng)用、國家新一代交通控制網(wǎng)系統(tǒng)等。6.構(gòu)建交通工程智能化體系基于各試點(diǎn)省份高速公路項(xiàng)目的需求和功能定位,以“智慧化高速”為理念設(shè)計(jì)建立系統(tǒng)框架,對傳統(tǒng)的公路機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)提升,構(gòu)建出一套“安全、便捷、智能、環(huán)保”的交通工程智能化體系,實(shí)現(xiàn)高速公路的“可控、可測、可視化”服務(wù),全面提升道路通行的安全便捷性和人們的出行體驗(yàn)感。

三、高速公路智慧化對工程造價(jià)的影響

1.大數(shù)據(jù)提供支撐目前,國內(nèi)智慧信息化高速項(xiàng)目主要是利用國內(nèi)及各省既有的“高速云”建設(shè)智能交通管理平臺,基于大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、云存儲、GIS技術(shù)、BIM技術(shù)等先進(jìn)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的匯聚與預(yù)處理、大數(shù)據(jù)分析梳理、存儲共享、對路況管理的可視化智能化,為實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)字管控、準(zhǔn)全天候安全通行和全方位立體服務(wù)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(jié)點(diǎn),即為智慧網(wǎng)聯(lián)云控平臺、路段級管理單元、公路沿線感知及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,邊緣節(jié)點(diǎn)通過干線網(wǎng)絡(luò)與云端節(jié)點(diǎn)相連。從終端處理器或傳感器收集數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析及各級存儲再由大數(shù)據(jù)云計(jì)算二次分析,而后發(fā)布到各宣傳管理運(yùn)營平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總和分類展示,最終提供決策方案。3.精確控制工程造價(jià)高速公路智慧化不但帶來了傳統(tǒng)交通行業(yè)與信息化技術(shù)上的飛躍和融合,也同時(shí)帶來了公路工程造價(jià)與信息工程造價(jià)更多的深度融合。智能化信息化技術(shù)在高速公路建設(shè)管理全過程的應(yīng)用,基本實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、施工到后期運(yùn)營的全方位智能化可視化管控,雖然從軟硬件相關(guān)技術(shù)及設(shè)備設(shè)施上有一定的投入,但同時(shí)也能更精確地控制整體工程造價(jià),對于高速公路后期運(yùn)營管理的便利與節(jié)能增效也有顯著效果,更符合未來高速公路建設(shè)和管理的發(fā)展方向。2018年交通運(yùn)輸部頒布的項(xiàng)目概算預(yù)算編制辦法中新增了一項(xiàng)的“建設(shè)項(xiàng)目信息化費(fèi)”,主要包含建設(shè)單位用于質(zhì)量安全管理、進(jìn)度及費(fèi)用控制等工作所必須的信息化建設(shè)和運(yùn)營維護(hù)等相關(guān)費(fèi)用,如全壽命周期及BIM模型應(yīng)用。這項(xiàng)費(fèi)用的增補(bǔ)代表了交通行業(yè)造價(jià)專業(yè)向智慧化發(fā)展靠攏的趨勢。高速公路交通工程智慧化項(xiàng)目造價(jià)的整體框架及傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備部分,仍是參照交通運(yùn)輸部頒布的公路概預(yù)算編辦及概預(yù)算定額。但與高速公路智慧及信息化有關(guān)的部分,尤其是涉及到的專用軟件及模塊,可以結(jié)合交通運(yùn)輸部的概預(yù)算編辦、定額與工信部的電子建設(shè)工程概預(yù)算編辦、定額作為相關(guān)計(jì)價(jià)依據(jù),用以計(jì)算軟件開發(fā)和集成費(fèi)用。4.新型功能軟件研發(fā)適應(yīng)未來規(guī)劃目前,高速公路智慧化相關(guān)內(nèi)容還處于一個(gè)初步發(fā)展完善的階段,其涉及到幾大主要的系統(tǒng)還在拓展研究,較為成熟的BIM技術(shù)、北斗定位、智能云平臺、車路協(xié)同、智慧服務(wù)區(qū)等相關(guān)服務(wù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用軟件研發(fā)已經(jīng)有固定的產(chǎn)品及模塊,一般不需要太多研發(fā)費(fèi)用,工程造價(jià)計(jì)費(fèi)時(shí)也可采用市場報(bào)價(jià),并套用相關(guān)定額計(jì)價(jià)即可。但還有一些處于拓展研發(fā)階段的新型功能軟件,或者根據(jù)不同項(xiàng)目的特征和服務(wù)定制的軟件,暫時(shí)還沒有比較成型的市場價(jià)格、軟件的集成和研發(fā)費(fèi)用,就需要結(jié)合電子建設(shè)工程的編辦及軟件研發(fā)成本度量規(guī)范,按不同的功能要求進(jìn)行進(jìn)一步明確和細(xì)化之后,從功能模塊到功能點(diǎn)按相關(guān)規(guī)則來計(jì)價(jià)。軟件開發(fā)人員的人工費(fèi),可參考項(xiàng)目當(dāng)?shù)厝肆Y源及社會保障局發(fā)布的最新職業(yè)工資指導(dǎo)價(jià)位,按一定的開發(fā)成本系數(shù),并綜合企管費(fèi)、規(guī)費(fèi)、利潤、稅金等計(jì)取應(yīng)用軟件開發(fā)費(fèi)。智慧高速設(shè)備及配套功能軟件都處于技術(shù)及市場較為先進(jìn)的水平,造價(jià)在滿足設(shè)計(jì)方案的前提下,也應(yīng)考慮滿足后續(xù)服務(wù)及配套設(shè)施等相關(guān)費(fèi)用,在符合節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的前提下適應(yīng)未來的規(guī)劃。5.智慧高速智能聯(lián)網(wǎng)開發(fā)應(yīng)用對于智慧高速智能聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備及軟件,系統(tǒng)研發(fā)和軟件集成費(fèi)與傳統(tǒng)交通機(jī)電系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)費(fèi)用以及與現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施、路網(wǎng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng),需要計(jì)取相關(guān)費(fèi)用。智慧高速項(xiàng)目較傳統(tǒng)機(jī)電項(xiàng)目而言,工程造價(jià)費(fèi)用中包含專項(xiàng)評估費(fèi)、課題研究費(fèi)和5G通信服務(wù)鏈路所需費(fèi)用。專項(xiàng)評估費(fèi)主要是安全等級測評、國密及商業(yè)密碼等一系列評估費(fèi)用。專項(xiàng)評估和課題研究費(fèi)用占一定比例,需要根據(jù)項(xiàng)目的情況來確定,但要注意切實(shí)滿足實(shí)際應(yīng)用及后續(xù)相關(guān)功能的開發(fā)和應(yīng)用。綜上可見,高速公路智慧化項(xiàng)目基本是在傳統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增加智慧化專項(xiàng)和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試等內(nèi)容。傳統(tǒng)機(jī)電部分造價(jià)基本與原來差異不大,而智慧化的部分增加的造價(jià),根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目不同的要求和特點(diǎn),從目前國內(nèi)建設(shè)或試點(diǎn)項(xiàng)目來看,尚存在一定的差異性,但較傳統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)造價(jià)有所增加。因此,智慧化體系的應(yīng)用對高速公路整體建設(shè)造價(jià)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(wǎng)信息及道路安全控制卻有著深遠(yuǎn)的意義。

四、結(jié)語

高速公路智慧信息化在國家公路發(fā)展中的趨勢及作用愈加明顯,全國路網(wǎng)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,大數(shù)據(jù)與人們的工作、生活、出行息息相關(guān)。隨著各省試點(diǎn)項(xiàng)目的逐步開展,公路智慧化的方向和優(yōu)勢也日趨顯現(xiàn)。初期新技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息平臺搭建需要資金投入必然較大,基于工程造價(jià)具有的項(xiàng)目特性及受市場價(jià)格波動影響的特征,該類項(xiàng)目早期總投資額也較高,但隨著技術(shù)及市場的不斷進(jìn)步及穩(wěn)定,公路智慧化項(xiàng)目的工程造價(jià)總投資也將會逐漸下調(diào)并趨于穩(wěn)定。

作者:劉旭輝 鄭玲玲