专家解读 | 唐毅：科学、高效推进公路数字化、智能化建设

作者简介

唐毅，重庆首讯科技股份有限公司副总经理，工学博士，教授级高级工程师，交通运输部交通运输青年科技英才，重庆云大协专家顾问委员会委员。

唐毅同志一直从事智能交通与企业信息化建设工作，具有系统、扎实的专业基础理论知识和专业技术知识，善于将新技术、新思维应用于公路交通建设与运营管理，具备独立承担重要研究课题和组织重大工程项目的能力。作为主研人员先后参与了“交通部物联网专项”等10余项科研项目，其中“公路隧道智能联动控制技术研究”获得“重庆市交通科学技术特等奖”，“基于物联网的高速公路空间分析关键技术与应用”获得“中国地理信息产业协会地理信息科技进步奖三等奖”。在各种公开刊物上发表论文19篇，参与2本著作编译编写，获得国家发明专利授权6项、实用新型专利3项、外观设计专利1项，获得各类表彰奖励14项。

前言

十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央正确领导下，全国交通运输行业紧紧围绕当好发展先行官的职责使命，认真贯彻落实新发展理念，不断深化供给侧结构性改革，着力推进综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通“四个交通”建设，服务好“两个百年目标”。“四个交通”相互关联，相辅相成，共同构成推进交通运输现代化发展有机体系。其中，智慧交通建设是实现“人便其行、货畅其流”的关键。随着互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与交通运输深度融合发展趋势日益明显，如何以方便公众出行、提升运输效率、增进交通安全、加强绿色环保为切入点，按照“注重基础、整合技术、融合应用、适度超前”思路，聚焦基础设施智能化、技术运用科学化、应用集成高效化、示范工程规模化等重要环节，从而有效提升交通运输数字化、智能化水平，是建设“交通强国”必须面对的众多核心问题之一。 

公路建设与运营在新时代面临的挑战

1、交通出行需求与公路交通基础设施建设发展不平衡

截止2017年底，中国城市轨道交通里程和高速公路里程均世界排名第一，但同时随着机动车保有量迅速增加，公共交通体系建设步伐相对滞后，尤其是在经济发达城市小汽车无序发展，交通文化尚未形成，使得城市交通负荷日益增加，交通拥堵变为常态，局部范围公路交通基础设施承载能力远远超过设计规划，虽然后续运营阶段“想方设法”不断加大交通控制力度，但由于缺少统一组织与规划落实，“木桶效应”严重。

2、从“走得通”向“走得好”提出了高质量公众出行要求

从国际发展经验和人均GDP水平看，目前中国公路交通基础设施不宜再全面大规模建设，而应逐步转向细节打造和服务提升，出行者对新开通轨道线路和高速公路线路新奇感消失，但对出行服务要求却在不断提高，对各类服务瑕疵变得敏感，可以看出高质量发展不仅仅是硬件，出行体验已逐渐成为评估公路交通水平的重要内容和指标，以出行者为中心打造高质量公众出行服务体系势在必行。 

3、数字化、智能化技术与公路交通实际场景深度融合不足

毋庸置疑，数字化、智能化是新时代公路交通发展的重要抓手，在新数字化概念和技术条件下，需要重新定义智能化公路体系结构和服务内容，既能服务于公路管理者日益精细化的管理理念，也要解决公众出行实际痛点、难点，应从“感知-传输-处理-服务”不同层次出发，逐层夯实软硬件基础且要求融入公路交通实际场景，避免数字化、智能化建设“自娱自乐”。

公路交通新时代发展的重点方向

1、注重公路交通基础设施智能化建设

一是全面提升公路交通基础设施运行状态智能在线感知能力，构建新一代道路信息基础设施环境，进一步丰富各类采集手段，系统性地研究“土木工程基础设施+无线传感网络系统”，尤其是在传感器覆盖范围和数据采集质量上要有突破，重点强调实时性、准确性、稳定性，从而真正实现公路基础设施在线感知；二是在道路设施交通承载能力和形式上进行创新，例如在骨干公路交通网络分别设立由人操控的集散和自有驾驶车道、专用远程货运车道、自动驾驶车道，建设功能专业化道路基础设施并辅以信息化系统（如动态信息发布和交通诱导标志等）作管理支撑；三是推进建筑信息模型（BIM）技术在重大公路交通基础设施项目全生命周期应用，促使基础设施建设和管理水平大幅度提高，依托建设期形成的BIM数据库，保障和加强后续在监测、养护、应急、公众服务等方面应用。

上述工作是大数据、人工智能等前沿信息技术落地公路交通实际场景的基础，工作量巨大、现场复杂度高且不易受到重视，没有比“交通大脑”这类顶层设计来得有感官冲击力，但对于交通行业来讲，感知和数据本身也许比智慧更重要。

2、合作式智能交通（C-ITS）是整合技术、融合应用可期目标

智能交通（C-ITS）概念在于应用车车（V2V）、车路（V2I）通信、数据及控制，提升交通安全和交通流，包含出行者、车和基础设施间协同互动。此体系庞大，涉及众多通信和信息技术，其中还有很多技术实现、行业壁垒、政策支持方面的难题尚未解决，而我们在这个框架体系中应以怎样的路径来推动更高阶交通运行智能化工作，值得深思。

一是从技术整合出发，可将ETC（DSRC短程双向通信，交通部用于高速公路不停车收费）、机动车电子标识（RFID低成本芯片，公安部强制推行）、位置信息（交通部正大力推动北斗卫星和高精度地图商用）、移动通信技术（4G已实现与ETC系统交互通信）整合成“智慧交通数据集成器”，将这个终端强制性安装在所有机动车上，当车辆运行在具有智能感知的公路交通基础设施之中，大量路侧设备可实现实时信息交互；二是从融合应用角度，精准车辆监测、交通控制、交通诱导、出行与停车服务、预防和遏制交通违法、违法举证等各种场景都能逐一梳理并落地，智慧交通实施中许多痛点、难点问题可以迎刃而解，进而构建面向智慧交通的大数据平台。

虽然上述工作不是完整的技术和产业路径，但个人认为这是所有C-ITS的基础，这不仅对信息产业在交通领域发展具有极大推进作用，对开放的城市道路和封闭的高速公路之间运行管理协同也有积极意义。不过目前ETC、北斗卫星由交通部主管、机动车电子标识由公安部主管、汽车产业和移动通信由工信部主管，确需各方高效协同开展此项工作方可成功。

3、大数据、人工智能技术在公路交通领域的应用

大数据、人工智能技术在理论研究领域已发展数十年，过程有起有伏，但当前随着计算机软硬件能力的飞速提升，使得数据挖掘、模式识别、神经网络等理论模型服务于各行各业实际生产行为成为可能。目前此项工作的媒体报道、资本介入都十分狂热，但真正带来经济效益和效能提升的成功案列屈指可数，究其原因，个人认为还是对行业自身业务需求、实际应用场景认识不深或是出现偏差，出现了大量“就技术说技术”的行业解决方案，看似前沿领先，但对实体经济和行业发展意义不大。

因此，在现有公路交通信息化工作基础之上，大数据、人工智能技术在公路交通领域的应用落地必须找准切入点，有所为有所不为，应以需求作牵引，技术作驱动，解决实际交通管理问题。

在大数据技术应用方面，一是帮助行业建立大数据治理体系，解决设施和交通运行完整数据获取能力不足的问题；二是引入交通领域业务专家，重新定义业务场景，利用数据挖掘理论进行数据处理和特征提取，并通过可视化的方式向管理者和出行者进行展示；三是在前两项工作的基础上，寻找公路交通运行客观规律，通过创新建模对未来交通演变情况进行适度预测。

相反，在人工智能技术应用方面，路径和方法论相对没有大数据技术应用这么清晰，但在局部应用场景仍然值得期待：一是图像识别，公路交通是安装实时监控摄像头最多的行业，而对人脸、车特征、车型谱等提取和识别非常适合使用人工智能技术，且识别结果能马上运用到公路交通实际业务场景中；二是机器人，但也是面向特殊场景的，如无人驾驶车、道路突发灾情无人侦测机器人等，其中涉及深度学习、场景再造等细分技术领域，因而要实现真正应用仍有很长道路要走。

其它热点话题

1、自动驾驶宜谨慎前行

自动驾驶产业和资本的积极性与社会认可存在矛盾，因为人的行为最难以预测，大家担心自动驾驶技术研发者制造出的新错误类型可能比他们要避免的人驾驶错误还要多。现在全球有千万台正在路测的自动驾驶汽车，但是却没有一台真正能够上路就可以证明这个观点。总体感觉，对于自动驾驶领域，IT界比较积极，汽车界相对保守，这也许跟IT背后的资本一向都十分“躁动”有关，但从实际应用角度出发，个人认为现阶段把辅助驾驶或者部分、条件自动驾驶作为主攻方向更贴近实际应用需求，这也给自动驾驶安全保障、环境支撑、政策研究、交通文化建立赢得发展时间。

2、大力优先发展公共交通不可忽视

智慧交通绝不是万能钥匙，尤其是在人口密度大且极其不均匀的大城市中，仅仅依靠智慧交通建设来解决城市拥堵、碳排放量降低等交通难题无疑是战略路径选择性错误，有些公路交通基础设施承载能力已经远远超负荷，任何智能化手段都是徒劳。因此，大力发展公共交通应该提升到优先实施地位，集中有序发展快速公交系统（即设立公交专用路、公交专用道、柔性公交道）和轨道交通（完善地铁、轻轨网络），引导出行者“弃车就乘”，从而在扩大出行服务能力的同时减少交通量，使之成为解决交通拥堵的有效手段。

本文内容来自唐毅博士为重庆市云计算和大数据产业协会专刊《新IT时代》2018年第二期所著《注重基础、整合技术、融合应用、适度超前——科学、高效推进公路数字化、智能化建设》一文。