智能與“雙碳”驅動下的交通工程建設與管理：現狀、挑戰與展望

DOI：10.12433/zgkjtz.20250612

近年來，我國在交通工程建設與管理方面取得了顯著成就，基礎設施規模不斷擴大、網絡覆蓋日益完善，工程技術水平持續提升，信息化、智能化手段初步融入工程建設管理之中。然而，伴隨建設規模和復雜度的不斷加大，工程質量安全風險依然嚴峻，資源環境壓力持續增大，同時，新技術和新業態的迅猛發展對傳統管理模式提出了更高要求。對此，交通工程建設與管理正加速向精細化、綠色化、智能化、標準化和國際化方向轉變。本文通過文獻綜述方法，對國內外交通工程建設管理、大數據應用、車路協同、綠色低碳交通等領域的研究成果和實踐案例進行系統梳理，并圍繞技術創新、安全質量控制、投融資模式、綠色施工、災害防治、應急管理以及政府與市場多主體協同等熱點進行歸納和對比，總結出各國在管理體系、關鍵技術、法律法規及標準建設等方面的異同，旨在為政府決策和行業發展提供參考。

一、大數據與智慧交通治理

（一）大數據在城市交通治理中的核心地位

伴隨著城鎮化進程的不斷加速，交通擁堵已成為全球普遍問題[。大數據技術通過整合手機信令、車輛定位、視頻監控、社交媒體等多源異構數據，顯著提升了對城市交通運行狀態的實時監測與精準預測能力。借助云計算和分布式數據庫平臺，政府及科研機構能夠快速檢索、分析和可視化海量數據，為交通管理提供科學依據。同時，跨部門數據共享、公共平臺建設及隱私保護法規的制定均凸顯了政府在保障數據安全與應用效能中的關鍵作用。

（二）大數據技術與城市交通綜合治理的融合趨勢

通過對出行時空分布與出行意圖的分析，大數據可精準識別高風險擁堵路段和時段，為動態限速、車道管控等措施提供理論依據，研究顯示，即便在無物理瓶頸條件下，微小車速波動也可能引發“幽靈堵塞”。此外，在公交線路優化和軌道交通客流分析中，借助手機信令與公交IC卡數據的綜合挖掘，可以精確把握出行需求和客流分布，為線路規劃和運力配置提供科學依據[5。

二、交通工程建設與管理

（一）城市軌道交通建設的安全與質量管理

城市軌道交通工程往往具有施工環境復雜、社會期望值高等顯著特點。已有研究表明，BIM技術通過數字化三維建模與多專業協同平臺，可實現建設周期內對工程質量、安全風險與進度的全流程管理。實踐表明，若能將施工現場監測系統與遠程視頻巡檢等信息化平臺與BIM模型緊密對接，可在施工階段迅速定位并預警安全隱患。

軌道交通建設涉及政府、施工企業、監理單位及公眾等多元利益主體。政府在工程監管中不再局限于傳統的行政審批與竣工驗收，而更加注重多維度的實時監管與過程績效評估。CBS平臺在交通建設項目資金監管中的成功范例表明，信息化監管模式可大幅提升投資決策的透明度與準確性，同時借助專業化咨詢與評估機構也可確保監管結果的公平與公正。

（二）交通工程項目管理與投資控制

大型交通工程項目往往需要巨額資金投入，同時建設周期也較長。為有效規避資金浪費與腐敗風險，王小平等學者從財務管理、施工流程及審計監察等角度提出了多樣化的應對策略。將精益管理思想與國際通行的項目管理體系應用于項自決策、施工與竣工全流程，可構建更為完善的投資管控閉環 [9-10]。

隨著信息化與工業化日趨融合，裝配式施工技術在交通工程領域已逐漸普及。基于物聯網傳感器、云端數據庫及可視化儀表盤的現代信息管理平臺，可實現施工現場進度與質量的即時監測，縮短管理層的決策周期，同時降低事故風險。上述信息化技術的應用不僅減少了施工事故的發生，也為建設安全保障和質量提升提供了堅實保障[11-12]。

（三）交通工程面向自然災害與應急管理

面對極端天氣、山體滑坡等自然災害帶來的威脅，公路與橋梁等交通設施迫切需要提升自身韌性。為此，各地區已著手打造針對性較強的防災減災體系[13-14]。例如，高雪等在黑龍江高速公路的研究指出，通過強化路面排水設計、部署實時監測裝置以及建立分級預警制度，可顯著提升惡劣氣象下道路的整體通行能力與安全水平。

高效的應急響應需要政府部門、交通企業、專業救援組織等多方協同制定并演練應急預案。在此過程中，信息技術的作用不可或缺。例如，通過GIS平臺可直觀呈現災情范圍及相關信息，借助無人機或車載攝像頭實現動態偵察，從而精準匹配受災區域與應急資源[15]。隨著技術的持續演化，應急指揮的數字化、網絡化與協同化趨勢愈發明顯。

三、車路協同與車路云一體化技術

（一）車路協同的理論基礎與實踐進展

車路協同關注車輛與道路基礎設施之間的信息交互和協同決策，依托車間通信實現車輛路徑、速度與信號控制的精細化管理[16-[17]。國外車間通信和路側通信的相關研究和標準化實踐已開展多年，國內也在智能高速公路、城市快速路等情境中加速應用并建立示范區與測試場[18]。

（二）“車一路一云”一體化理念的提出與意義

“車一路一云”一體化是在“單車智能”與“車路協同”模式基礎上的深化與擴展。其主要特征包括：在車輛端，保留基礎的傳感及安全冗余能力，以減少對高算力芯片的依賴；在路側端，通過大規模部署感知設備與邊緣計算節點，實現車輛、道路及環境信息的實時采集與處理；在云端，面向全局的高負載計算與決策，對車輛與路側設施下達實時調控指令[19]。

在“車一路一云”協同模式下，自動駕駛車輛在復雜或擁堵環境下的感知與安全保障能力有望大幅提升。這不僅能夠降低單車對高端硬件的依賴，也能通過全局性優化減少事故與擁堵。然而，該模式在基礎設施建設投入和跨區域標準統一等方面依舊面臨瓶頸，亟需政府和產業界在法規政策、技術標準和數據管理等層面加強協同[20]。

（三）車路協同與大數據融合的多層次價值

依托大數據平臺對區域交通流進行整合分析，可支持車輛調度、信號配時及路段限速等宏觀層面的全局優化。例如，在高速公路環境下，通過綜合評估各路段交通量、車速與突發事件信息，可以及時調整車速誘導與匝道信號控制，進而降低交通流波動與擁堵風險[16-17]。

在車路協同環境下，研究視角可進一步下沉至單車級的運行軌跡與交互行為。當路側與云端具備充分的數據融合與決策能力時，可對車輛的加減速、并線行為等進行精準干預，在確保安全的同時提升整體通行效率。

四、低碳與綠色交通

（一）交通行業碳減排與“雙碳”戰略

在“雙碳”的總體目標下，交通領域必須加速實現綠色低碳轉型。國家相關部門陸續出臺政策，推動綠色出行、節能車型推廣和交通基礎設施綠色升級[21]。此外，通過分布式光伏、電網、儲能及充電（加氫）設施的深度融合，構建低碳公路能源生態成為探索方向[22}；部分地區也開始打造“零碳服務區”，利用可再生能源為清潔出行提供支持[23]。

（二）新能源汽車與智慧交通的協同發展

隨著新能源汽車在公共交通、私人用車和物流配送領域的普及，結合大數據與智能調度技術（如動態公交和智慧充電管理），新能源汽車的使用效率和環保效益將進一步提升[24]。同時，合理布局充電基礎設施并與可再生能源電力相結合，通過車網互動與儲能系統統籌調度，有助于大規模消納可再生能源，推動產業可持續發展[25]。

五、主要優勢與挑戰

（一）技術與經濟社會優勢

依托大數據、車路協同與信息化施工管理等新技術，政府在科學決策和精細治理方面獲得了更全面、前瞻性的支持，實現了公共資源的高效配置。同時，通過自動駕駛與車路協同等技術深度融合，不僅降低了交通事故率，也在節能減排上發揮了積極作用。

（二）關鍵挑戰及應對策略

盡管取得了諸多進展，但交通工程建設與管理仍面臨基礎設施升級資金投入大、跨區域協調不足、標準法規滯后及數據安全隱私保護等挑戰。構建跨部門、跨區域的協同機制，創新投融資模式，完善法律與監管體系，是突破現有瓶頸的重要方向。

六、未來展望

（一）綜合智慧交通生態構建

未來城市交通將趨于智能開放，多種運輸方式（公交、地鐵、共享出行、自動駕駛車隊等）將實現無縫銜接，構建全方位智慧出行服務體系，推動交通系統由“以車為中心”向“以人為中心”轉變。

（二）深化車路云一體化與軌跡級控制

隨著感知與通信技術的進步，車輛將在云端與路側設施協同下實現更高級別自動駕駛和精細化軌跡控制，推動該模式在跨城市、跨區域的大規模應用。

（三）強化低碳與綠色化理念

未來交通部門將在政策、技術與運營管理上持續推進新能源汽車和綠色基礎設施建設，通過合理規劃充電（或制氫）設施、儲能系統和分布式能源，與清潔能源深度耦合，實現交通領域的低碳轉型。

（四）完善法制與治理體系

智能交通的深度應用既帶來技術變革，也引發法律責任、數據產權與隱私保護等新問題。未來亟須在法制和治理體系上進行改革，構建既保障技術發展又兼顧社會公正的綜合治理體系。

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（作者單位：長沙交投建設項目管理有限公司）