在2023世界交通运输大会期间，中交第二公路勘察设计研究院有限公司（以下简称“二公院”）党委书记、董事长杨忠胜接受了《中国公路》杂志的独家专访。在采访中，杨忠胜深入地介绍了未来智慧公路的发展趋势，建设、管理、养护、运营不同阶段的智慧公路发展重点，以及二公院在智慧改扩建方面的深度探索等。

“智慧公路是交通运输领域新型基础设施建设的重要组成部分,目前二公院在智慧公路的建设方面具有先发优势，处于行业前沿，我们不断增强自主创新能力，以信息、数字、绿色技术赋能，不断推进交通运输提效能、扩功能、增动能。”近日，二公院党委书记、董事长杨忠胜表示。

中交第二公路勘察设计研究院有限公司党委书记、董事长 杨忠胜

“把智慧和绿色元素，真正融入到智慧公路的建设发展中，有很多难点和问题亟待突破。如何保障人、车、路、环境等多个要素之间高度协同运行，使得智慧公路系统整体运行效益最高，是智慧公路建设的重要任务。”杨忠胜说到，“智慧公路的建设目标是通过全要素感知、全时空管理、全方位服务，全面实现‘建设、管理、养护、服务’全生命周期数字化交付、精准化管控和智慧化服务，实现‘人、车、路、环境’智能网联和高效协同，实现安全提升、效率提升、服务提升、事故降低、能耗降低和成本降低。”

智慧公路的发展趋势

近年来，我国虽然在智慧公路建设过程中取得了一些成效，如建设更加务实的、以目标为导向的应用场景，建设重点逐步侧重于精准感知和数据中心，由以前的重视硬件建设转变为现在的硬件、软件兼顾实施等。但同时也面临着一些问题，如缺乏相应的行业规范导致智慧公路建设标准不统一，大量的场景应用尚无法形成联动效应，智慧公路的实际效果、商业效益还待检验等。随着科学技术的进步，智慧公路呈现四大发展趋势。

基于技术条件的变化及其渐进性，底层架构呈现兼容性、开放性的趋势 这一趋势主要体现在全要素感知能力的演进、基础设施数字化能力的演进、通信传输通道能力的演进、人工智能认知与预测能力的演进、运载工具自身自动化能力的演进、能源供给技术的演进等。

基础设施多网融合发展及分布式协同的趋势 通过全要素感知、全时空管理和全方位服务，全面实现高速公路基础设施数字化，构建物流网、交通公路网、运输网、信息网、通信网、能源网的“六网合一”，形成物流、信息流、通讯流、交通流、资金流“五流融合”；搭建数据开放体系，面向公路行业管理部门、相关企业、互联网平台、出行者等不同用户，按需开放道路运行数据，提升数据应用价值；构建运营服务综合大平台，打造面向用户出行服务的新模式。

交通基础设施体系设计向数字化智能发展趋势 未来要发展交通数字经济，首先要实现交通基础设施体系设计数字化，基础设施数字化是基础、是底座，没有基础设施的数字化，其他的数字化均是空谈。

坚持车路协同发展趋势 在着力发展新基建背景下，车路协同已经成为智慧交通规划的重要组成部分，但车路协同的融合技术方案还需完善，测试验证体系还需健全，商业模式还需探索。近两年，业内有“唱衰”车路协同发展、自动驾驶“冷静期”等说法。实际上，车路协同依然是交通运输，尤其是智能交通的重要发展方向。

“我们是否可以利用‘有路必有标线’的工程特点，给标识标线赋予人工智能，将道路和交通信息传递给司乘人员与管理方，实现人、车、路、环境的交互，打造基于‘智慧标线’的智慧公路。”杨忠胜提到，“这既需要我们脑洞大开，又要脚踏实地地做好科学技术的探索研究。”

不同生命周期的智慧侧重

智慧公路应从建设者、使用者、管理者的角度出发，以“建设、管理、养护、服务”全生命周期数字化为主线，通过精准感知、精确分析、精细管控、精心服务，实现公路通行效率、通行安全和驾乘体验三大提升。

建设阶段

智慧公路的建设阶段应聚焦于数字化设计、智能建造。数字化设计是实现“一模到底”的基础，将设计、施工等所有工程项目参与方共用同一个三维数字模型协同工作，彻底解决“碎片化”问题；智能建造是指利用现代技术和工具来优化建造过程，达到提高效率、降低成本和提高质量的建造方式。

“能否把医学器械的技术理念应用到工程机械上来，研发出新型的机械设备，实现公路、桥梁、隧道的智能建造，这是未来智慧公路建设值得思考的问题。”杨忠胜列举了两个二公院先行先试的案例：首先是二公院自主研发的大吨位自行式高同步模块运输车(SPMT)及配套车载支撑系统技术，能快速完成梁体的提驮运架落一体化施工，大量节约占路时间，目前已在京哈高速公路辽宁段得到应用。其次是在天山胜利隧道的建设过程中，二公院自主研发的小型化电驱动千米级水平定向钻机，可在车行横通道或紧急停车带作业，不占用掌子面，不影响隧道施工，定向钻进并一次性完成孔内测试，保证了高精准度施工。“除了新技术、新方法、新工艺，智慧公路还需要新材料。”杨忠胜特别提出，“未来的材料是否可以做成仿生结构，不仅能够有效感知外界环境变化，而且可以迅速做出反应，遇强则强，遇弱则弱。这种材料的最大特点是工作性能达到最优，大大延长全寿命周期，且有助于公路行业的革新。”

管理阶段

智慧公路的管理阶段应聚焦于精细化管控和及时救援。以全要素智慧感知及大数据为基础，通过精细化主动管控提升通行效率，对偏离行驶车道、疲劳驾驶、超限超重驾驶等危险行为及时报警提醒，保障行车安全；通过应急事件快速接入、预案智慧管理、立体协同指挥调度等手段，实现突发事件快速响应，确保救援及时高效。

“二公院在大广高速江西南康至龙南段扩容工程中，通过模拟驾驶平台模拟项目场景，优化相关的外场设施布设，可为司乘人员提供车道级的精细化服务，目前运行效果良好。”杨忠胜介绍。

养护阶段

智慧公路养护聚焦于基础设施、机电设施等方面。智慧养护主要是采用养护设备及自动检测评估结合历史巡检养护大数据，预测设施的使用性能，分析设施技术状况未来演变趋势，制定科学的养护决策方案，指导路面养护资金的合理利用，最大程度提升公路设施使用性能、降低养护成本。

二公院通过自主研发的公路路面养护维修智能系统，建立了科学的公路养护大数据云平台，可记录存储项目历年定检资料信息，为公路路面使用性能、模型预测、养护资金分配、选择最佳养护方案提供科学依据，相关成果已应用于贵州省花安高速公路、武黄高速公路和武深高速公路嘉鱼北段等多条高速公路的技术状况评定中，实现了设计与检测养护的高效决策与智能管养。

“恶劣气象条件下，山体滑坡时常发生，如何保证高速公路的边坡稳定，做到精准养护，科学预测，是养护阶段的一个重点及难点。”杨忠胜认为，“我们要将养护阶段的经验教训反馈到设计方案中去，形成PDCA(计划plan、执行do、检查check、处理action)的闭环管理，对未来公路的建设起指导作用。”

服务阶段

智慧公路的服务阶段应聚焦于面向出行者，为他们提供精细贴心的服务，并让出行者感觉到公路的“智慧”，智慧公路的建设才是成功的。根据“两点一线、一中心”（两点即收费站、服务区；一线即指路段；一中心即管理中心）的设计理念，为司乘人员提供“收费站、公路、服务区”3个场景的智慧化服务。目前，二公院设计

的京港澳高速湖北段改扩建项目聚焦“为民服务”的理念，打造“智慧服务区、智慧收费站、全时全域信息伴随道路”的场景，让司乘人员感受到了贴心的服务和良好的出行体验。

杨忠胜表示，目前智慧公路的建设大多聚焦于某一个阶段，少有从全生命周期出发考虑总体的智慧方案，若按照“建设、管理、养护、服务”全过程的思路，对智慧公路的建设进行全方位、全生命周期的设计，可实现数据的传递、事件的追溯、精细化的服务及智慧化的管理，智慧公路一定会发挥更大的价值，真正实现车畅其路、人悦其行。

智慧改扩建的深度探索

当前，高速公路改扩建的方式主要有平面改扩建和立体改扩建两种。平面改扩建分单侧拓宽、双侧拓宽、混合拓宽、分离拓宽等形式；立体改扩建分两侧单层高架、单侧单层高架、单层双层高架、隧道等类型。改扩建公路存在“两大一高”的特点，即交通量大、实施难度大、社会关注度高。

杨忠胜指出，在超大交通量下施工期如何保障现有高速的通行能力，如何对路网进行调控，如何保障安全运营是改扩建工程必须考虑的问题。

针对改扩建工程存在的难点，二公院提出了数字化设计、快速化施工保通、精细化运营服务的解决方案：通过数字遥感技术、数字化设计平台，实现贯穿产品全生命

周期的智能协同与动态优化设计；通过自主研发的智慧保通平台，对态势进行监测及预测，提前计算、分析、预测道路通行数据，主动识别风险，事件发生后自动预案策略触发，系统推送一路三方责任主体，处置责任归位，多方协同沟通；通过驾驶模拟实验技术，将典型施工场景进行三维模型还原，构建各施工阶段下的关键路段交通网络环境，测试与仿真不同交通需求下的交通运行状况，从基础设施、出行环境、通行空间三方面实现交通运行效果评价及交通组织方案优化论证。

二公院在公路改扩建方面积累了大量的经验，形成了成套的改扩建技术，并在京港澳高速公路湖北段和湖南段、京港澳高速公路广东广州至深圳段、京哈高速公路辽宁绥中至盘锦段、沈海高速福建泉州至厦门段、广东甬莞至莞佛高速常平至虎门段等改扩建工程中得到了应用。

“未来，若全部实现了‘聪明的车+智慧的路’，对传统公路土建标准的改变是颠覆性的，对路线的选择、车道宽度、停车视距、通行效率、服务水平、桥梁荷载、护栏等级等关键技术指标的影响是不可估量的。”杨忠胜提出，“如果有了智慧的超视距，对停车视距的要求是否可以降低？有了自动驾驶车辆，车道的宽度是否可以减小？利用全息技术或其他虚拟技术进行信息交互，交通标志标牌是否还有存在的必要？这些变更都深刻影响着公路工程技术标准。”

科技不断创新发展，一切皆有可能。