■文 福建省公路事業發展中心 張繼林

2022年8月1日起,《深圳經濟特區智能網聯汽車管理條例》正式生效,這是國內首部關于智能網聯汽車管理的法規。
結合無人駕駛技術發展現狀和公路路況實際,筆者提出通過設立無人駕駛貨車中轉站實現高速公路貨車無人駕駛與普通公路貨車有人駕駛的場景應用,基于提供建議以速度為主的普通國省干線公路輔助服務駕駛員的場景應用,實現智慧公路商業應用和車路協同的“從0到1”,有效降低物流成本和交通事故,并提出“公路數字資源使用稅”概念,探索公路養護經費從“燃油稅”向“公路數字資源使用稅”的轉型升級。
公路數字資源是指與公路相關的各類數字化資源,包括但不限于交通流量、道路狀況(公路路線彎道、縱坡、路況、路基路面、橋梁、隧道)、天氣狀況、車輛信息、車速、行駛路線等車輛運行監測與安全應急的動態數據。隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的快速發展,公路數字資源的采集、處理和應用變得更加智能化和個性化,通過感知這些基礎設施與多網融合的通信設施,實現道路信息高效采集、控制誘導、智慧決策,以及個性化服務等功能,全面準確掌握每個路段、行駛車輛、結構物、行人的狀況,可以協助車輛安裝的輔助系統實現環境感知和運動行為控制,提升交通系統的安全水平、通行效率、服務水平和管理效能,對重復挖掘公路數字資源價值,助力智慧公路建設具有重大意義。
智慧公路是指基于新一代信息技術和物聯網技術,智能化改造和運營管理公路,從而實現公路的智能化、數字化和智慧化。公路數字資源作為智慧公路的重要組成部分,可以為智慧公路提供數據支撐和決策依據,從而實現交通出行、安全管理和維護保養等方面的智能化目標。
研究公路數字資源在智慧公路中的應用場景和盈利模式具有多重意義,包括為智慧公路建設提供技術支撐和思路指導,促進公路智能化的發展;為企業在公路數字資源的應用領域探索商業模式和盈利途徑提供參考,推動產業發展;引導公路數字資源的應用方向,鼓勵企業研發和創新技術,提高公路數字資源的應用價值和市場影響力;促進政府和企業的合作,共同推進公路數字資源的應用和發展,促進公路實現智慧化。
總之,公路數字資源在智慧公路中具有廣闊的應用前景和重要的社會價值。研究公路數字資源的應用場景和盈利模式,對于推進實現公路智慧化,促進產業發展,提升公路交通的效率和安全等都具有重要的意義和作用。
此外,公路數字資源在智慧公路中的應用也涉及一些技術挑戰和風險問題。例如,公路數字資源的采集和處理需要運用各種傳感器和設備,涉及數據傳輸、存儲和處理等技術,需要確保數據的準確性、完整性和安全性,避免數據被篡改、泄露或丟失。同時,公路數字資源的應用還需要考慮數據隱私保護和合規性等問題,確保用戶和公眾的數據隱私權和合法權不受侵害。因此,研究公路數字資源在智慧公路中的應用場景和盈利模式時,需要從政策、技術、標準等方面提出相應的建議和解決方案,促進公路數字資源的健康應用和可持續發展。
現階段,無人駕駛技術正逐漸走進公眾的生活,以特斯拉、比亞迪為例的眾多車企,以及以百度為例的互聯網企業相繼開啟或準備開啟無人駕駛技術的研發。但由于技術尚未成熟,無人駕駛系統的感知、識別和決策還存在一定的技術瓶頸,無人駕駛系統的穩定性和可靠性還需要進一步的提升,在全環境實現無人駕駛的難度比較大。
高速公路具有全封閉通行、無行人干擾等特點,路況條件相對簡單,可以先在高速公路嘗試貨車無人駕駛。具體實施方案如下:
在所有高速公路收費站旁設立無人駕駛貨車中轉站,實現無人駕駛和有人駕駛的有效銜接;在高速公路上設置無人駕駛專業車道,減少駕駛干擾。駕駛員通過普通道路將貨車從工廠駕駛到最近的無人駕駛貨車中轉站A,然后發送指令,無人駕駛貨車按照指令沿高速公路駕駛到距離貨源目的地最近的無人駕駛貨車中轉站B,再通過駕駛員將貨車開到貨物接收點。待無人駕駛技術成熟后,可逐步向所有道路推廣應用。
在此之前,高速公路管養單位需要收集縱坡、彎道等公路技術指標,交通氣象條件等沿線環境(地形地貌、地域特征),以及交通量、車型等運行特征信息,將之發送至百度、高德等無人駕駛系統技術服務商,繼而實現車路協同,保障無人駕駛貨車安全高效運行。
普通公路具有彎道、平交路口、視距不足路段多,以及人車混合等特點,車輛行駛過程中車速變化幅度和頻率大,駕駛員常常無法及時有效獲取相關信息,影響駕駛安全和公路通行效率。據2021年度,某省普通公路交通事故統計數據顯示,平交路口交通事故數量占比高達23%。
目前的規范有以下幾種速度定義:
限制速度 對公路上行駛車輛規定運行行駛速度的限值。
設計速度 確定公路設計指標并使其相互協調的設計基準速度。
運行速度 當交通處于自由流狀態且天氣良好時,駕駛員操作車輛的速度,可采用路段某斷面或特征點上測定的第85%位速度。
建議速度 根據公路某一段的技術指標、運行特征和沿線環境等條件,建議車輛的行駛速度。
當前,由于各種原因,公路部門在設置公路限制速度時,大多數直接采用“設計速度”,“運行速度”“建議速度”沒有得到有效的應用。建議智慧公路系統能為駕駛員提供“建議速度”參考值服務。
智慧公路系統可收集“公路技術指標(平交路口、縱坡、彎道、路面狀況、交通安全設施、左側障礙物、路側余寬、視距、車道數)、路側干擾(沿線路側開發程度、土地利用類型、城鎮化程度、人車混合交通狀況)、沿線環境(地形地貌、地域特征、交通氣象條件)、運行特征(交通量、車型、交通事故統計)”等信息,經過研究計算,通過百度、高德等導航系統實時推送給駕駛員。例如,提前預警平交路口、視距不良等路段的前方車輛及行人信息,當平交路口沒有車輛時,駕駛員可以以正常速度行駛;當平交路口支路有車輛通行時,提醒駕駛員提前降低速度,有利于公路高效運行和降低交通事故風險。
智能交通管理是智慧公路的重要應用場景之一,通過在道路上安裝各種感應器、攝像頭等設備,采集車輛和行人的交通數據,并將數據傳輸至智能交通管理系統,實時監測和分析交通流量、路況等信息,從而為交通管理部門提供精準的數據支持,優化交通管理和指引公眾出行。
交通流量監測和預測 通過在道路上安裝感應器等設備,實時采集車輛流量等交通數據,并利用智能交通管理系統處理和分析數據,提供精準的交通流量信息,幫助交通管理部門開展交通擁堵預測和交通管控。
實時路況信息反饋 通過在道路上安裝攝像頭等設備,實時監測道路的交通狀況,包括擁堵、施工信息、事故等情況,并將信息傳輸至智能交通管理系統中,實現實時路況信息反饋,幫助公眾選擇最佳出行路線。
智能信號控制 通過在路口設置智能信號燈、智能交通標志等設備,根據交通流量和路況等信息,實現交通信號控制的智能化,提高交通流暢度和安全性。
交通違法監測 通過在路口、高速公路等場所安裝監控攝像頭等設備,實現交通違法行為的監測和抓拍,減少交通違法行為的發生和交通事故的發生率。
智能導航和旅游服務 通過智能交通管理系統和移動應用等渠道,向公眾提供路況信息、路線導航和旅游服務等功能,幫助公眾更加便捷地出行。
智能停車管理 通過在道路旁安裝智能停車設備,實現智能停車場管理、空余車位實時查看等功能,從而優化停車體驗和停車效率。
在智慧公路建設過程中,交通行業管理部門主導全省的普通公路智能管理系統建設,直接參與系統標準、數據產權等板塊的設計,并代表政府為技術服務商提供公路采集的基礎數據信息,其中,技術服務商負責開發及市場推廣,在公路上埋設的傳感器則由公路養護管理單位負責日常維護工作。
前期可以以政府補貼為主導的形式,建設以高速公路服務貨車無人駕駛、普通國省干線公路服務駕駛員輔助決策為主的智慧公路系統,待該系統成熟可大面積推廣、大部分物流企業及駕駛員接受該系統,并能夠顯著降低物流企業成本和交通事故率時,可與物流企業、保險公司等商談服務收費事宜,同時探索研究“公路數字資源使用稅”的設立可行性問題。
從行業經費角度,預計到2030年,電車、氫能源汽車將占據主流,燃油稅勢必會大幅度降低。通過挖掘公路數字資源助力無人駕駛的增值服務收費,首先,可以為智慧公路提供造血功能,反哺智慧系統運維升級,不斷提升系統智能化性能。其次,可通過駕駛員自由選擇與付費盈利市場化機制,倒逼技術服務商提升系統的智慧性能,僅靠財政投入,沒有市場化參與,企業提升服務的內升動力將不足。最后,可探索研究公路養護經費從“燃油稅”向“公路數字資源使用稅”的轉型升級路徑和可操作性。
公路數字資源在智慧公路中的應用場景非常廣泛,這些應用場景可以提高公路的智能化、高效化、安全化水平,為公眾出行提供更好的服務體驗。同時,公路數字資源的應用不僅可以提高公路服務水平,也可以創造商業價值,存在多種盈利模式,這些盈利模式可以幫助公路運營商獲得收益,進一步推動公路數字化建設和智慧公路服務的發展。