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我國推進交通基礎設施數字化的機遇和挑戰
瀏覽量:2615   發布時間:2021-09-17 17:05:42

我國交通基礎設施發展的總體藍圖

新中國成立以來特別是改革開放以來,我國綜合交通運輸發展取得了巨大成就?;A設施網絡規模躍居世界前列。綜合交通實體線網總里程達到525 萬公里,高速鐵路、高速公路里程及港口萬噸級泊位數世界第一,高鐵“四縱四橫”主骨架、國家高速公路“7918”主網絡、內河“兩橫一縱兩網十八線”體系、國內骨干油氣管道網初步形成,86%以上的縣及20 萬人口以上的城市可在1 小時內享受到高速公路、鐵路、民航等服務。同時,基礎設施建造技術達到國際先進水平,高速鐵路、特大橋隧、離岸深水港、大型機場工程、大輸量管道工程等一批超級工程震撼世界。

為加快建設交通強國,構建現代化高質量國家綜合立體交通網,支撐現代化經濟體系和社會主義現代化強國建設,國家又啟動編制了“綜合立體交通網規劃”。

歷經3年多努力,20多個國家部委部門齊心協力,2021年2月24日,中共中央、國務院正式印發了《國家綜合立體交通網規劃綱要》。所謂“國家綜合立體交通網”,是指包括五種運輸方式和郵政國家級基礎設施的線網及樞紐節點,連接全國主要城市、行政中心、經濟中心、主要口岸、重要工業和能源生產基地、主要景區,輻射國際主要政治、經濟中心,滿足國家經濟、政治、社會、國土、安全等方面需求,是我國最高層次的海陸空綜合交通運輸網絡。該規劃是我們國家第一個綜合立體交通網的中長期規劃綱要。規劃核心實際明確了三方面主要任務:

1. 優化交通布局

將構建70萬公里的交通網線,建設6軸、7廊、8通道主骨架,建設100個綜合交通樞紐城市,完善面向全球的運輸網絡。

2. 推進融合發展

強調推進各種運輸方式的融合發展,推進交通基礎設施網絡和服務網絡、信息網絡的融合發展,推進各個區域間交通協調發展,還要推進交通運輸與旅游業、現代制造業、快遞物流業、現代物流業的融合發展。

3. 主張高質量發展

中國交通將推進安全發展,推進智慧發展,推進綠色發展,提升交通運輸的治理水平。

規劃明確了到2035年,基本建成便捷順暢、經濟高效、綠色集約、智能先進、安全可靠的現代化高質量國家綜合立體交通網,實現國際國內互聯互通、全國主要城市立體暢達、縣級節點有效覆蓋,有力支撐“全國123出行交通圈”(都市區1小時通勤、城市群2小時通達、全國主要城市3小時覆蓋)和“全球123快貨物流圈”(國內1天送達、周邊國家2天送達、全球主要城市3天送達)。交通基礎設施質量、智能化與綠色化水平居世界前列。

該規劃同時展望:到2050年本世紀中葉,全面建成現代化高質量國家綜合立體交通網,擁有世界一流的交通基礎設施體系,交通運輸供需有效平衡、服務優質均等、安全有力保障。新技術廣泛應用,實現數字化、網絡化、智能化、綠色化。

我國交通基礎設施發展的潛在危機

盡管成就舉世矚目,終極藍圖也基本框定,但也要看到,我國交通基礎設施網絡發展不平衡、不充分,土地、水域、岸線、空域等資源集約利用率不高,科技創新核心競爭力不強,智慧安全綠色發展水平亟待提升的現象依然存在。一些重大影響因素和潛在風險包括:

——從工程建造階段看,我國公路水域交通運輸建設領域較大以上事故依舊頻發。

——從資產養護階段看,受養護資金短缺影響,不少干線公路養護不到位,一些危橋、事故多發和災毀路段不能及時修復;相當數量農村公路處于失養狀態,油返砂現象逐步加劇。早期大規模建設的公路,逐漸進入了周期性養護高峰期,需要集中進行大中修。部分公路臨水臨崖、坡陡彎急,安全防護設施相對不足,部分路段地質災害多發易發,安全形勢還比較嚴峻。

——從重大構造物來看,隨著我國橋梁建設越來越向外海和復雜高海拔山區拓展,建設條件將更加復雜,規模尺度與自然災害條件將顛覆以往工程范疇,從橋梁養護需求看,我國現有橋梁超過100萬座,由于“老齡化”(超過25年以上)和服役條件惡化,大量橋梁病害問題突出,安全事故日益增多,維護成本巨大。

——從安全監測預警能力上看,交通基礎設施本質安全水平安全防護設施、監測檢測系統等建設覆蓋水平和健康評估、預警能力嚴重不足。

此外,全球氣候變化加速,近年來地震、泥石流、雷暴、滑坡、強降雨、臺風龍卷風颶風等惡劣風自然災害愈加頻繁,給全國高達幾十萬億交通資產的健康維護帶來威脅,也對交通基礎設施的韌性發展提出更高要求。

交通基礎設施數字化場景思考——以公路為例

為有效應對我國交通基礎設施發展面臨的各類挑戰,早日實現《國家綜合立體交通網規劃綱要》提出的“交通基礎設施質量、智能化與綠色化水平居世界前列”的宏偉目標,國家和交通運輸行業已密集出臺了若干文件:

——2019年7月25日 交通運輸部《數字交通發展規劃綱要》提出,要到2035年,推動完成交通基礎設施規劃、設計、建造、養護、運行管理等全要素、全周期數字化。
——2020年8月6日 交通運輸部《關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》在“智慧公路”章節,提出,要推動先進信息技術應用,逐步提升公路基礎設施規劃、設計、建造、養護、運行管理等全要素、全周期數字化水平。
——2021年1月29日 交通運輸部《關于服務構建新發展格局的指導意見》提出要推進交通基礎設施數字化建設和改造,積極發展智能鐵路、智慧公路、智慧航道等,完善標準規范和配套政策。
——2021年3月最新印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》更是首次用量化指標明確了要2035年,要實現“交通基礎設施數字化率達到95%”。

國家加速推進圍繞“全要素、全周期”的交通基礎設施數字化建設,是積極響應我國大力發展數字經濟、推動新型基礎設施建設的行業重大舉措,也是推動交通運輸全行業數字化轉型的“重大基礎性工程”,具有廣泛和深遠的意義。

具體到公路領域而言,有以下一些值得關注的景:細分場

——規劃與設計。伴隨著“改善式規劃”時代到來,“多部門多專業在一個平臺上做規劃或設計”的需求愈發強烈;而既有各類規劃業務場景定量化支撐不足,缺少大數據和可視化協同工具支撐,亟需考慮諸如規劃云平臺、BIM正向一體化設計、數字沙盤等新解決方案支持。

——建造。公路建設工地通常數量眾多、分布廣泛(通常在郊區、甚至分布到海外)、呈線狀延伸且人員松散、技術層次不齊等特點,建設項目監管時常缺少抓手,安全事故多,管理效率低。亟需考慮諸如智慧安全工地、云監工、電子圍欄、一體化的融合業主、代建和施工方的建管一體化平臺等新解決方案支持。

——運行管理。公路建成后從開放交通直至新一輪改擴建,主管部門和運營機構一直存在“運行管理”的職責,亟需在交通運行的狀態評測、事件識別、異常交流量狀態干預、收費管理等諸多環節改造和提升其數字化、協同化水平。

——養護。為保持公路資產性能和資產價值的總體平穩,需要逐步打破過去“養護作業”小閉環的思路,考慮將養護巡檢、性能檢測與評定、農村公路“路長制”的“隨手拍”、橋梁隧道等重大構造物健康檢測、養護作業、公路超限超載治理“非現場執法”、路政管理、交通量調查、收費管理以及上述規劃設計、運行管理的各類細分業務數據統一匯聚,并實現中臺化管理和工單統一派送,推動實現公路交通資產的數字化、定量化管理模式,進而實現公路大數據價值的迭代升級使用。

——設施安全監測與預警。圍繞橋梁、隧道、高墩、高邊坡等易出現重大風險、重大安全隱患的構造物,應逐步實現性能感知、在線和離線巡檢監測、狀態在線評估、預警應急等工作閉環,積極構建轄區路網構造物性能的中長期監測網。