本文为交通运输部公路科学研究院智能交通研究中心副主任宋向辉在2023中国智能交通大会（ITSAC 2023）智慧公路建设与发展论坛上进行主题分享的现场录音整理而来，未经本人审核，如有错漏，敬请谅解。
一、技术体系构建
1、智慧公路本质及发展
本质
2017年开始，部公路科学研究院开始深入地参与各地方智慧高速公路示范工程以及服务支撑。看待智慧高速公路的发展，要回归本质，其是智能交通理念在公共领域落地的典型范例，是技术有效的集成，将信息通信、传感、控制技术有效集成在交通基础设施中；要能发挥服务效能，实现更安全便捷、绿色、高效、经济、包容韧性的公路运输；要能解决公路运输的供求矛盾等。
发展历程
1999~2019年是公路机电系统建设发展期，建设目的是为了更好地收取通行费用；而后随着技术的不断发展，管理方更希望用技术去提升高速公路的管理能力，2019年是信息化提质发展期，侧重于联网收费、视频监测、光纤通信等工作，2019年到现在是智慧化建设发展期，在数字化、网联化、自动化的趋势下探讨路侧智能感知、云控平台管控、智能服务等工作。
2、技术体系
在分析智慧高速公路技术体系时，要审视其需求的变化，用正向设计的方法去探索体系构建。原来高速公路机电系统设计方法成熟、固定、标准化，智能化系统设计经常按照其流程从物理系统起步，如今数字化、网联化高速发展，高速公路的需求在逐渐变化，在此背景下新一代数字系统和智能交通系统的技术构建要从需求定义、框架设计、系统综合出发，最后再验证系统对服务的支撑能力。
另外，现阶段智慧高速公路的用户构成和供需逻辑发生了很大变化，一方面管理方依然需要提高管理能力，另一方面传统在途用户需要获得更多的信息化服务，此外新型载运工具也在发展，传统公路机电体系的各个服务系统相对割裂和独立，如果用传统系统去迎合新阶段的服务需求会出现不适应性，所以要升级原有技术体系，要用“云边端协同”的控制架构支撑新体系建设。
“云边端协同”中的“云”指云平台架构的高速公路运行监管和服务中心，“边”指云平台架构的边缘计算节点，“端”指智能终端设备。实现“云边端协同”要从行业的纵深往下看，为实现跨系统、跨运营甚至跨领域的目标，首先要在“云端”打通全部功能，涉及对道路安全时效性高的服务下沉到“边端”去实施，运行管控、跨领域、跨区域等服务上升到监测区域去提供。
部公路科学研究院也提出了多网融合的基础设施体系，将道路运输网、基础信息网、能源网进行融合，信息基础设施网络要将多模式感知、无线专网、北斗地面增强、高精地图等融入，这些技术能帮助感知车道运行和功能性的变化。此外，要将交通基础设施进行全新设计，重新思考车道功能、性能，浙江省曾提出超级高速的概念，部公路科学研究院也专门部署去探索超速运行的需求。随着自动驾驶车辆功能的进一步完善，今后自动驾驶车辆路权的优先级可能更高，这些都能体现车道功能和性能的变化。
二、费效分析及展望
1、分析
目前智慧高速公路建设出现了用户服务体验感不强以及费效相关问题，用户服务体验感不强主要由于对公众出行密切的场景挖掘不足、技术手段有限等问题造成，接下来主要说明一下费效的相关问题。
从建设费用这方面来看，主要包含建设成本、运营成本两大板块。建设成本分为硬件设备和软件平台，目前建设的硬件设备在增加，比如全线杆件布设密度增加、单杆部署设备数量增加、单杆部署设备类型增加等，软件平台的计算能力和算力也在增加。运营成本上主要是设备养护和维修费用增加，以及平台日常维护费用增加。
从效益目标来看，目前主要关注三个方面的内容，一是降低运营成本，比如减少人工巡检、人工值班、人工养护等；二是节约出行时间，比如利用数字化手段减少出行拥堵，提升事故处置效率，提升出行体验等；三是减少交通事故发生。
部公路科学研究院在示范工程运行成效调研评估中收集了来自全国的信息，从各地报告的数据来看，其中140多条带有智慧高速公路属性的示范工程普遍提升了通行效率，同时降低了事故发生率。拿四川省某工程案例来说，其通行流量同比上升了33.8%，这意味着用软能力增加了一条车道通行，在交通量上升的同时，月均事故率下降了31.6%。此外，运用各种信息化手段和管理模式，将事故后处理人员到达现场时长降低了51.28%，从上述的三个效益目标来看，四川省这条智慧高速公路的建设效益是可行的。
应该从哪些维度看待智慧高速的效益？
从整体框架来看主要有建设效果评估指标和运营效果评估指标，建设效果评估指标中的减少事故发生、提升运行效率都和效益目标相似，特别需要注意要对数据进行有效应用，比如提供交通状况及行车时间资讯服务、预测实时事件信息、动态车道管理、控制收费车道等；运营效果评估指标中将改善道路安全纳入其中，需要评估是否对事故数目及严重程度进行了改变，公众呼叫、事故救援是否及时，以及对环境是否产生了影响等。所以进行效率评价时，要用宏观的思维去看待智慧化的发展，不单要算经济账，还要评价对社会、环境的影响。
2、发展展望
对未来主要有三点展望，一是进行数据挖潜与共享，研判找准智慧高速公路规模化、网络化发展的堵点痛点，努力实现跨区域连网成线发展，跨路段、跨主体数据交互共享及平台一体化运营，纵深挖掘数据应用价值，强化数据中心的数据治理；二是从顶层构建标准化，根据分级原则尽快形成全国智慧公路技术指南，指导各地结合实际、分级分类地建设智慧高速公路；三是推动智慧高速公路产生服务效能，逐步建立完善智慧高速公路的效益评价指标体系和统一标准的统计制度。
