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我国推进交通基础设施数字化的机遇和挑战
浏览量:97   发布时间:2021-09-17 17:05:42

我国交通基础设施发展的总体蓝图

新中国成立以来特别是改革开放以来,我国综合交通运输发展取得了巨大成就。基础设施网络规模跃居世界前列。综合交通实体线网总里程达到525 万公里,高速铁路、高速公路里程及港口万吨级泊位数世界第一,高铁“四纵四横”主骨架、国家高速公路“7918”主网络、内河“两横一纵两网十八线”体系、国内骨干油气管道网初步形成,86%以上的县及20 万人口以上的城市可在1 小时内享受到高速公路、铁路、民航等服务。同时,基础设施建造技术达到国际先进水平,高速铁路、特大桥隧、离岸深水港、大型机场工程、大输量管道工程等一批超级工程震撼世界。

为加快建设交通强国,构建现代化高质量国家综合立体交通网,支撑现代化经济体系和社会主义现代化强国建设,国家又启动编制了“综合立体交通网规划”。

历经3年多努力,20多个国家部委部门齐心协力,2021年2月24日,中共中央、国务院正式印发了《国家综合立体交通网规划纲要》。所谓“国家综合立体交通网”,是指包括五种运输方式和邮政国家级基础设施的线网及枢纽节点,连接全国主要城市、行政中心、经济中心、主要口岸、重要工业和能源生产基地、主要景区,辐射国际主要政治、经济中心,满足国家经济、政治、社会、国土、安全等方面需求,是我国最高层次的海陆空综合交通运输网络。该规划是我们国家第一个综合立体交通网的中长期规划纲要。规划核心实际明确了三方面主要任务:

1. 优化交通布局

将构建70万公里的交通网线,建设6轴、7廊、8通道主骨架,建设100个综合交通枢纽城市,完善面向全球的运输网络。

2. 推进融合发展

强调推进各种运输方式的融合发展,推进交通基础设施网络和服务网络、信息网络的融合发展,推进各个区域间交通协调发展,还要推进交通运输与旅游业、现代制造业、快递物流业、现代物流业的融合发展。

3. 主张高质量发展

中国交通将推进安全发展,推进智慧发展,推进绿色发展,提升交通运输的治理水平。

规划明确了到2035年,基本建成便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的现代化高质量国家综合立体交通网,实现国际国内互联互通、全国主要城市立体畅达、县级节点有效覆盖,有力支撑“全国123出行交通圈”(都市区1小时通勤、城市群2小时通达、全国主要城市3小时覆盖)和“全球123快货物流圈”(国内1天送达、周边国家2天送达、全球主要城市3天送达)。交通基础设施质量、智能化与绿色化水平居世界前列。

该规划同时展望:到2050年本世纪中叶,全面建成现代化高质量国家综合立体交通网,拥有世界一流的交通基础设施体系,交通运输供需有效平衡、服务优质均等、安全有力保障。新技术广泛应用,实现数字化、网络化、智能化、绿色化。

我国交通基础设施发展的潜在危机

尽管成就举世瞩目,终极蓝图也基本框定,但也要看到,我国交通基础设施网络发展不平衡、不充分,土地、水域、岸线、空域等资源集约利用率不高,科技创新核心竞争力不强,智慧安全绿色发展水平亟待提升的现象依然存在。一些重大影响因素和潜在风险包括:

——从工程建造阶段看,我国公路水域交通运输建设领域较大以上事故依旧频发。

——从资产养护阶段看,受养护资金短缺影响,不少干线公路养护不到位,一些危桥、事故多发和灾毁路段不能及时修复;相当数量农村公路处于失养状态,油返砂现象逐步加剧。早期大规模建设的公路,逐渐进入了周期性养护高峰期,需要集中进行大中修。部分公路临水临崖、坡陡弯急,安全防护设施相对不足,部分路段地质灾害多发易发,安全形势还比较严峻。

——从重大构造物来看,随着我国桥梁建设越来越向外海和复杂高海拔山区拓展,建设条件将更加复杂,规模尺度与自然灾害条件将颠覆以往工程范畴,从桥梁养护需求看,我国现有桥梁超过100万座,由于“老龄化”(超过25年以上)和服役条件恶化,大量桥梁病害问题突出,安全事故日益增多,维护成本巨大。

——从安全监测预警能力上看,交通基础设施本质安全水平安全防护设施、监测检测系统等建设覆盖水平和健康评估、预警能力严重不足。

此外,全球气候变化加速,近年来地震、泥石流、雷暴、滑坡、强降雨、台风龙卷风飓风等恶劣风自然灾害愈加频繁,给全国高达几十万亿交通资产的健康维护带来威胁,也对交通基础设施的韧性发展提出更高要求。

交通基础设施数字化场景思考——以公路为例

为有效应对我国交通基础设施发展面临的各类挑战,早日实现《国家综合立体交通网规划纲要》提出的“交通基础设施质量、智能化与绿色化水平居世界前列”的宏伟目标,国家和交通运输行业已密集出台了若干文件:

——2019年7月25日 交通运输部《数字交通发展规划纲要》提出,要到2035年,推动完成交通基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理等全要素、全周期数字化。
——2020年8月6日 交通运输部《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》在“智慧公路”章节,提出,要推动先进信息技术应用,逐步提升公路基础设施规划、设计、建造、养护、运行管理等全要素、全周期数字化水平。
——2021年1月29日 交通运输部《关于服务构建新发展格局的指导意见》提出要推进交通基础设施数字化建设和改造,积极发展智能铁路、智慧公路、智慧航道等,完善标准规范和配套政策。
——2021年3月最新印发的《国家综合立体交通网规划纲要》更是首次用量化指标明确了要2035年,要实现“交通基础设施数字化率达到95%”。

国家加速推进围绕“全要素、全周期”的交通基础设施数字化建设,是积极响应我国大力发展数字经济、推动新型基础设施建设的行业重大举措,也是推动交通运输全行业数字化转型的“重大基础性工程”,具有广泛和深远的意义。

具体到公路领域而言,有以下一些值得关注的景:细分场

——规划与设计。伴随着“改善式规划”时代到来,“多部门多专业在一个平台上做规划或设计”的需求愈发强烈;而既有各类规划业务场景定量化支撑不足,缺少大数据和可视化协同工具支撑,亟需考虑诸如规划云平台、BIM正向一体化设计、数字沙盘等新解决方案支持。

——建造。公路建设工地通常数量众多、分布广泛(通常在郊区、甚至分布到海外)、呈线状延伸且人员松散、技术层次不齐等特点,建设项目监管时常缺少抓手,安全事故多,管理效率低。亟需考虑诸如智慧安全工地、云监工、电子围栏、一体化的融合业主、代建和施工方的建管一体化平台等新解决方案支持。

——运行管理。公路建成后从开放交通直至新一轮改扩建,主管部门和运营机构一直存在“运行管理”的职责,亟需在交通运行的状态评测、事件识别、异常交流量状态干预、收费管理等诸多环节改造和提升其数字化、协同化水平。

——养护。为保持公路资产性能和资产价值的总体平稳,需要逐步打破过去“养护作业”小闭环的思路,考虑将养护巡检、性能检测与评定、农村公路“路长制”的“随手拍”、桥梁隧道等重大构造物健康检测、养护作业、公路超限超载治理“非现场执法”、路政管理、交通量调查、收费管理以及上述规划设计、运行管理的各类细分业务数据统一汇聚,并实现中台化管理和工单统一派送,推动实现公路交通资产的数字化、定量化管理模式,进而实现公路大数据价值的迭代升级使用。

——设施安全监测与预警。围绕桥梁、隧道、高墩、高边坡等易出现重大风险、重大安全隐患的构造物,应逐步实现性能感知、在线和离线巡检监测、状态在线评估、预警应急等工作闭环,积极构建辖区路网构造物性能的中长期监测网。