今年9月,省厅印发了《广东省交通基础设施数字化转型升级总体设计与建设方案(试行)》文件,数字化转型升级设计整体对标“十五五”发展目标,以及十五五后的智慧交通规划发展目标,系统总结了广东智慧交通的发展成效。
在由广东省公路学会、福建省高速公路学会联合主办的2025公路交通基础设施数字化转型与交通安全发展创新大会上,广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司汪俊彬就《广东省公路交通基础设施数字化转型设计构思与实践》作专题分享,本文自视频直播整理而来,未经本人审核,如有错漏,敬请谅解。
交通基础设施数字化简况
广东的路网特点。截止2024年底,广东省道路路网规模已经突破了22.3万公里,高速公路里程达到1.17万公里,连续10年位居全国第一,全省高速公路日均交通流量超过713万辆,占全国的1/5,高速公路年收费也是遥遥领先,达到851亿,全国占比超过10%。但路网分布不是很均衡,集中在粤港澳大湾区区域,此次广东省公路交通基础设施数字化转型的“一轴一网”示范路段,也主要集中于此。珠三角区域的交通量也非常大的,其高速公路接近6000公里,约占全省的一半,高速路网密度(9.7km/百平方公里)、交通流量(日均出口流量612万辆)以及车流密度(1670辆/公里)都领先于全省以及全国。在高峰时段,特别是节假日,区域高速公路已呈现了常态化拥堵的情况,全省高速路段高峰小时繁忙里程约1550公里,示范通道占了91%,平分时部分立交节点也经常拥堵,节假日更是突出。所以,广东有很大需求去推进公路交通通行效率的提升。
在这个背景之下,两部委下发了通知,并遴选了第一批示范区域,广东是第一批,今年又公示了第二批。第一批示范省市目前大部分开展了设计及施工招标,有一些示范工程也已经落地了。
广东工作方案中以“一轴两网”为主体,其中,“一轴”为京津冀—粤港澳主轴在广东境内的京港澳通道;“两网”为粤港澳大湾区干线公路网、高等级航道网。
京港澳高速为国家高速,是多省南下广东的主要路线,同时该公路广东境内山多隧道多,运行情况复杂,因此转型升级提升的第一部分是安全提升,从行车安全角度去提升效率;二是跨省域联动,涉及到一些机制体制的创新,省域之间会有一些数据联动跟机制上的沟通。
粤港澳大湾区干线公路网共涵盖了区域内高速公路、普通公路达1340公里,聚焦整于智慧扩容,从而提升通行效率;此外,将试点推动高速公路、国省道之间的联动协同的应用,更好的去解决出行问题。
基础设施数字化转型升级示范工作的任务分为三个类别,包括一体化任务、示范性任务等,其中一体化任务中,公路5个、水路2个任务为必选项,要注重应用场景在示范通道及网络的连续覆盖,后续实施过程中,将进一步明确功能和数据要求;示范性任务中,公路、水路各10个任务为可选项,需坚持问题导向,结合自身实际选择性开展,至少开展2项及以上;突出融合创新:高速、普通公路一张网数据融合、公路水路通过数字化实现融合等。
一体化任务是全国统一,示范项目都要做的,涵盖了几个一体化任务,如智慧站点、智慧服务区、路网运行监测、大件运输、数字治超等相关的应用。而示范性任务,就包括干线通道的智慧扩容、车路云的协同等。
相应的任务有考核指标,如收费站通行效率提升10%,示范通道内的高峰小时平均行驶速度是提升20%等,公路突发事件的应急提升效率提升30%,ETC特勤处理响应效率提升是提升40%,公路出行者满意度要求达到90%及以上等。
总体设计思路
第二部分是总体的一个设计思路,基本上今年省厅这边为了规范整一个全省数字化转型升级的思路的设计情况,包括建设情况就做了一个工作,基本上数字化转型升级整体对标的十五五的结合十五五后续的一个智慧交通的规划做了一些工作,对标准一个发展目标,系统总结了智慧交通的一个成效。
今年9月,省厅印发了《广东省交通基础设施数字化转型升级总体设计与建设方案(试行)》文件,数字化转型升级设计整体对标“十五五”发展目标,以及十五五后的智慧交通规划发展目标,系统总结了广东智慧交通的发展成效。同时希望通过数字化转型升级项目,落地一批创新的示范应用工程,以点带面来推动智慧交通的全局发展。
《方案》基本明确了数字化转型升级示范工程,是作为广东省数字交通十五五规划的先行工程来推动。总体的要求分为近、中、远期三个部分,近期是到2027年以数字化转型升级项目为依托,打造、落地一批示范工程;中期是到2030年,十五五计划结束,由“一轴一网”路段推广到大湾区以及出省通道路段,把数字化转型升级的工作经验、成果向外推广;远期是到2035年,实现交通强国的应用落地,在全省推广整市场经验、技术应用落地。
总体方案的基本构思是以全省数字交通体系架构为基础,省市合力、政企协同,在企业侧跟政府侧都有相关项目应用来推动、来完善,包括完善感知传输网、构建交通行业的数字底座,打造各类基础设施数字化应用场景,统筹推进业务流程重构升级。
基本架构就不展开了,基本上基本架构都类似,都是以数据资源为要素来推动底层所有感知的设备的接入,再到后端构建数字底座,在底座上部署相关的应用做业务支撑,从而为公路管理者、出行者提供相关的一些服务。
重点场景的设计构思
一是智慧站点。收费站是所有出行者进入高速公路的一个窗口,“一轴一网”工作方案就计划建设123个智慧站。而智慧站点的设计理念就是从提高通行效率、优化通行服务,且紧扣考核指标。智慧站点涉及到两个考核指标,一个是单车通行时间下降10%,还一个是ETC特勤响应处置时间下降40%。就智慧站点这一场景,有几个特点,影响收费站通行能力的有几个因素,主要是特情,如入口拒超、绿通、ETC特情处置等,特别是绿通特情平均耗时已经超过了400多秒,入口拒超处置时间也超过200多秒,所以所有的智慧站点设计都是解决从特情处置效率,还有提高通行效率的角度去做。
我们做了一些分析,针对制约收费站通行效率的因素,可采取的措施包括建设自助车道、云站、数字站务、数字化辅助查验、站前预称重、绿通待检区查验、潮汐车道、窄岛化设计、电子发票等十几项,希望能够提高收费站的通行效率。
智慧站点已经有一个成功案例了,由省交通集团建设公司在广珠高速荔湾南收费站实施,站点综合应用了高精底图与全息数字孪生应用、收费智慧化、营运数字化三项技术措施。该站点作为智慧站的先行工程已经落地应用,建设成效可观:单日通行能力提升25%,收费岛空间占用减少30%,特情发生率降低40%,司机满意度98%,数据共享效率提升80%,ETC车道特情响应时间缩短至30秒内。
第二个场景是路网运行监测预警。这是一体化任务,示范工作中,有1000多公里都需要覆盖,目前在做测试,以部、省厅相关技术、标准文件作为依托,以交通流、交通事件为基准,去做一些对信息的一个所有高速公路事件的一些反应。
该任务涉及面比较广,资金量比较大,广东也调研了其他诸多省份,也做了很多研究工作,总体而言,其他省份试点示范工程外场感知基本服务于路网运行监测、交通流主动管控、数字孪生、车路协同。路网监测的外场设备多是以视频为主的,江苏浙江等主推的事纯视频技术路线,一些省份则是以视频+雷达为主,但也有采用视频+雷达+ETC的感知技术。
这三种技术路线其实各有优劣,广东最后则是结合路段的交通特性和路段环境特点去做一些差异化的设计。珠三角区域的大部分高速公路都有照明系统,而粤北山区交通比较复杂,且没有路灯。总体而言,不同路段的流量、服务水平以及所处位置均有差异,外场感知宜采用差异化配置方案。
因此省厅要对相关技术方案做对比测试,年内也开展了公开征集参与高速公路交通流异常事件检测路侧感知设备测试评估的活动,目前测试也正在推进当中,测试过程当中也有一些很多的讨论,大家都很热烈。
路网运行监测方面,省交通集团其实也做了一个试点项目,在广乐高速,跟高速交警做了一个联动,项目结合“五快机制”,构建“全天候智能监测、多维度精准预警、一体化合成作战”的交通安全与灾害协同防控体系,打造的一路多方协同处置平台及“高速协同APP”均已上线。其“空地一体化”全天候可视化管控,可基于交警、路政的感知手段以及无人机等,定时巡逻,通过无人机、情报板、定向喇叭等快速干预。
第三个场景是干线通道主动管控。
该场景基本上落地在珠三角区域,主要是为提升通行效率、提高通行速度。同样,集团前期做了很多调研工作,包括沪杭甬高速、沪宁高速等。主动管控涉及与交警的协同,不论是动态开放路肩,还是做出口协同,都需要属地交警同意,涉及大量的沟通工作。
省内也进行了调研,通过收集的路段安全性评价报告、主线拥堵点视频图像、事故多发区视频等,对干线通道的饱和情况、路段线型、车辆行驶习惯、拥堵/事务成因等开展分析。可以说大湾区路网超饱和拥堵呈现常态化,4条跨江通道设计通行能力40万pcu/小时,目前节假日就已经常态拥堵,预计到2035年~2040年达到100万pcu/小时,拥堵程度加加剧。此外,关键区段运行安全风险高,跨江通道货车占比高、事故易发,且为桥隧结构,通行环境封闭,紧急避险功能弱。
所以我们也设计了三个管控策略,一是动态车道管控,基于交通流特征和行车安全需求,动态调整客货车道分配、动态限速、车道临时封闭、实时路况提醒等;二是出入口协调控制,目的是解决出入口匝道与主线的交通流融合问题,减少交通冲突和拥堵,包括匝道信号控制、出入口预告与引导、区域交通流联动等;三是动态开放硬路肩,这个已经在南沙大桥试点应用,在超饱和情况下动态开放硬路肩通行。南沙大桥的主动交通流管控系统于2025年1月4日上线,2025年春运期间,南沙大桥通行能力同比提升17%,事故处置平均时长同比下降56%,路段事故数同比下降43%,有效缓解了节假日高峰时段的交通压力。