道路基礎設施智能化效能評價指標體系研究

黨 倩 吳 超 賈 萌 王君羽

（1.華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014；2.蘇州市相城區交通運輸局，江蘇 蘇州 215137；3.南京市公路事業發展中心，江蘇 南京 210008）

智能化道路基礎設施主要借助路側環境融合感知、車路協同、4G/5G網絡、邊緣計算、高精度定位、高精度地圖等應用，賦能傳統交通基礎設施，實現自主感知、數字化采集、智能互聯、高效協同及精準服務[1]。目前，道路基礎設施智能化重點關注新技術、新設備的試點應用或創新應用場景的打造。受到建設規模、應用場景定制性、技術成熟度等影響，應用場景建設成效在安全、服務、效率等方面存在較大差異，缺乏有效的建設效益評估手段。圍繞交通的安全性、管理效能及服務效能等對交通細分領域建立評價指標體系，為道路基礎設施智能化建設效能評價提供了參考[2-7]。文章從數字化、智能化、實用性、安全性的角度，圍繞道路基礎設施數字化、交通組織管理智能化、出行服務能力、產業帶動能力等方面建立效能評價指標體系，通過構建效能評價模型，為道路基礎設施智能化建設效能評價提供有效支撐。

1 道路基礎設施智能化建設評價體系構建原則

1.1 整體性原則

道路基礎設施智能化建設績效評價以整體目標的優化為準繩，兼顧建設、管理、服務等方面的綜合效能，自上而下由宏觀到微觀，系統性構建評價指標體系。

1.2 典型性原則

評價指標選取要具有代表性、典型性特征，能夠準確反映建設、運營、服務等各階段的綜合特征，指標的設置應簡明扼要，確保指標設置的科學性和合理性。

1.3 可測性原則

指標體系的構建要為道路基礎設施建成后效益效能的定量化考核服務。因此，指標選取的計算量度和方法需要一致，各指標應具有很強的現實可操作性和可比性，可以運用現有的工具或方法進行測量，以便進行數學計算和分析。

1.4 可行性原則

指標體系的構建要結合道路基礎設施智能化建設的特點和現實情況，評價指標需要的數據應該規范，資料收集應簡單易行，來源渠道必須可靠，使管理部門能夠根據該指標體系開展效能評估工作。

2 道路基礎設施智能化效能評價體系構建

基于“目標層—準則層—指標層”3層次的指標體系結構，文章選取道路基礎設施數字化、交通組織管理、出行服務、產業帶動等4個方面開展效能評價，最終確定了2項一級指標（道路建設智能化評估A1、道路經濟社會服務效益A2），4項二級指標（基礎設施數字化程度B1、交通組織與管理智能化水平B2、交通出行服務滿意度B3、智能交通產業帶動能力B4），25項三級指標構成的評價指標體系。

2.1 基礎設施數字化評價

基礎設施數字化是道路基礎設施智能化建設的基本要求，主要圍繞設施、裝備、數據、保障等多個角度進行指標構建。

（1）智能感知設備覆蓋率C11，反映路側智能感知設施的覆蓋范圍。

（2）智能感知設備平均布設密度C12，指區域內設備布設平均間隔。

（3）智能化作業裝備覆蓋率C13，指用于道路養護、巡查、應急等管理的運載工具或機械化裝備，是智能化作業裝備與人工作業工作量的比值。

（4）4G/5G通信網絡覆蓋率C14，反映了數字技術設施的建設規模與后續發展的可行性，是全線4G/5G蜂窩網絡覆蓋長度與道路總長的比值。

（5）C-V2X通信覆蓋率C15，是智能網聯車輛與道路及云平臺信息交互的重要保障，是全線C-V2X通信覆蓋長度與道路總長的比值。

（6）數據資源共享率C16，體現了道路基礎設施數據資源建設的有效性，反映了數據的價值效能及集約化程度，是共享數據資源總量與全部數據資源的比值。

（7）數據資源上云比例C17，可以支撐管理與服務的協同化，有利于數據資源的集中化，提升數據資源共享效率，是上云數據資源總量與全部數據資源的比值。

2.2 交通組織與管理智能化評價

交通組織與管理智能化以“保障安全、提高效率”為目標，是道路基礎設施智能化建設效益的直接體現。

（1）交通信號協調控制覆蓋率C21，是提升道路通行效率的基本保障，交通信號優先、綠波通行等控制策略對提升通行效率具有重要意義，是應用交通信號協調控制的交叉路口數與全部交叉路口總數的比值。

（2）高峰時段擁堵延時指數C22，即工作日早晚高峰時段的實際行程時間與平峰時段暢通行程時間的比值，是表征城市交通擁堵狀況的指標。

（3）平均行程速度C23，即出行總路程與出行時長的比值。平均行程速度越大則意味道路越通暢，反之則代表道路越擁堵。

（4）交通事件智能感知率C24，是道路建設智能化的體現，路側所有智能設施可以識別的交通事件種類越多，道路智能化程度越高。

（5）事件響應平均處置時效C25，反映交通組織管理的處置效率，自事件主動發生至事件閉環處理完結的時間越短，代表響應處置效率越高，是交通事件處理總時長與交通事件種類的比值。

（6）管養業務流程電子化率C26，反映道路基礎設施管理智能化水平，業務流程電子化率越高，代表管理水平越高，是道路管養業務流程電子化數量與所有管養業務種類的比值。

2.3 交通出行服務滿意度評價

（1）交通信息發布渠道多樣性C31，即發布交通信息至出行人智能終端的渠道的種類。

（2）公眾滿意度指數C32，即公眾對交通出行過程中所享受的各項服務的滿意程度，公眾對交通服務的滿意度對交通服務水平具有明顯的代表性。

（3）交通誘導信息的服從率C33，即駕車出行并服從交通誘導信息的人數占駕車出行總人數的比重，是服從交通誘導信息的駕車出行人數與駕車出行總人數的比值。

（4）交通服務的準點率C34，即交通運輸企業提供的準點到達運輸服務單次占所有運輸服務單次的比重。

（5）城市物流能力指數C35，反映地區物流發展的水平，間接反映了貨物運輸對城市生產總值的貢獻度，是城市物流總費用與城市生產總值的比重。

（6）車路協同應用場景覆蓋率C36，反映了道路基礎設施智能化建設水平，覆蓋率越高，代表基礎設施對車路協同應用場景的支撐能力越強，道路智能化程度越高，是車路協同應用場景覆蓋里程與路段總里程的比值。

（7）自動駕駛落地應用場景C37，自動駕駛落地場景越多、等級越高，說明道路設施的基礎支撐能力越強。

（8）智能網聯開放測試認證能力C38，車聯網產業的發展對測試認證的需求日益迫切，道路智能化建設能夠為產業鏈上下游企業提供開放道路測試環境、硬件性能與協議（uu口）一致性、應用場景等測試服務。

2.4 產業化帶動能力評價

（1）智能交通產業新增產值C41，新增產值一定程度上反映智能交通發展與地方經濟效益的貢獻程度，體現智能、數字交通對數字經濟的支撐程度。

（2）科技成果轉化率C42，體現數字化、智能化技術對道路基礎設施智能化建設的應用程度和技術研究向落地應用的轉化。

（3）行業標準政策孵化數C43，反映了道路基礎設施智能化建設的引領性及體系化程度。

（4）上下游企業入駐情況C44，表示與道路基礎設施智能化建設相關的企業入駐情況，反映了道路智能化建設的社會效益。

3 評價模型構建

在構建道路基礎設施智能化建設效能評價指標體系的基礎上，建立評價模型，確定評價指標權重，實現指標量化及效能綜合評價。

3.1 構建判斷矩陣

道路基礎設施智能化建設效能評價指標層次共分為一級評價指標、二級評價指標、三級評價指標3個層次。通過專家打分的形式，采用1～9評判標度法，對隸屬于上一層次同一個評價指標的各因素間的相對重要性進行比較，獲得重要性標度，構造判斷矩陣：

式中：aij——同一層次中第i個元素和第j個元素在判斷上層元素時，i相對j的重要程度。

aij的取值標準如表1所示。

表1 aij的取值標準

專家的有效意見平均處理，可得到各級指標判斷矩陣。

3.2 確定評價指標權重

采用層次單排序法計算判斷矩陣特征向量問題，判斷隸屬于某一層指標的下一層各指標之間重要性。

則某層次中各子因素的權重矩陣為：

依次沿階梯層次結構逐層計算，可以計算出底層因素對高層的相對重要性或相對優劣的排序值及權重ω。路基礎設施智能化效能評價如表2所示。

表2 道路基礎設施智能化效能評價

3.3 效能評價

為了避免各評價指標數量級及計量單位之間存在差異性，對各評價指標進行統一的標準化方式處理，將不同量綱的數據歸一化在［0，1］區間內，按照各指標權重占比，分層次對建設效能進行評價計算，依據效能評價得分對道路基礎設施智能化效能進行等級評價。道路基礎設施智能化的效能評價等級如表3所示。

表3 道路基礎設施智能化效能評價等級

4 結語

隨著智慧城市、智慧交通的發展建設，道路基礎設施智能化建設需求日益增加，科學、規范、有效地對道路基礎設施建設數字化、交通組織管理智能化、出行服務能力及產業帶動能力等方面進行綜合評價，有利于促進道路基礎設施建設的可持續、高質量發展。文章構建的指標體系具有科學性、針對性和可操作性，能夠為開展道路基礎設施建設后評估及效能評價提供參考。