一、发展背景
《交通强国建设纲要》提出，要大力发展智慧交通，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术和交通行业的深度融合，推进数据资源赋能交通发展。2023年9月20日，交通运输部印发《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》。《意见》提出运用现代数字技术赋能公路交通，提升感知、分析、决策支持能力，实现人、车、路、环境深度融合以及全业务流程数字化。在此背景下，“数字”、“智慧”成为新一代高速公路发展的关键词。
为贯彻落实交通强国战略，构建现代综合交通运输体系，建设“便捷通畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠”的交通运输领域新型基础设施，推动高速公路建设数字化转型发展，江苏省交通工程建设局立足新一轮高速公路和过江通道规划，联合江苏交通控股有限公司，合力构建同频共振、高效协同的江苏特色智能高速协同建设模式，奏响了面向未来的智能高速、智能隧道、智能大桥建设“三部曲”，构建了“智能建管全要素、安全保障全天候、出行服务全方位、运维救援全过程、绿色低碳全周期”的“五全”未来高速基本形态，分别依托五峰山高速公路、太湖隧道、常泰大桥探索了面向未来的智能高速技术与发展模式，对于提升高速公路运营管理效能、保障用户交通安全发挥了重要作用。
二、前期基础
近几年来，江苏省交通工程建设局联合江苏交通控股有限公司，结合新一轮高速公路和过江通道规划，根据“五全”未来高速形态的总体规划，自2018年4月起超前谋划，依托五峰山高速公路、太湖隧道、常泰大桥三个工程项目对未来高速三部曲进行了初步探索，通过“理论探索，科研攻关，先行先试”等举措，在顶层设计、技术创新与产品开发、示范路段建设等方面取得了系列成就，具体表现为车路精准感知、动静态数字孪生聚合、多通道协同管控。
1、依托五峰山高速，实现车路精准感知
五峰山未来高速公路聚焦精准感知，借助5G通信技术，推进BIM、大数据、物联网、云计算等技术与高速公路建设深度融合，通过车路协同、云平台+人工智能、信息化管控等前瞻性、先进性技术，实现了八车道高速“五全”系统29个特色场景应用。其中，通过雾区诱导系统实现车路准确感知、诱导及警示，这是全国首条车道级雾天诱导系统；主动感知路面能够实现路面温度的自我调节，满足“夏季降温抗车辙、冬季除冰防裂缝”的智能控制需求，保障路面结构安全和行车安全；车路协同系统可支持小客车智能车辆、重卡编队等车路协同自动驾驶场景。交通事件、气象环境、交通态势等反馈感知时间平均为10秒，较常规高速公路提升约30%，为高速公路安全畅行提供精准数据支撑。
2、依托太湖隧道，实现动静态数字孪生聚合
太湖未来隧道聚焦数据融合，融合数字孪生、感知预警、智慧诱导，开发了数智隧道聚合管理平台，实现了超长水下隧道“五全”系统26个特色场景应用。车辆动态、事件等融合计算能力提升17%，准确度提升13%，实现了隧道运行状态的实时高保真孪生仿真和多源聚合，保障了超长隧道的运行安全与应急效能。隧道设置了视觉疲劳唤醒系统和洞口距离提示特色标志，可缓解司乘人员在隧道内长时间驾驶疲劳、减轻压迫感。首创基于视频+雷达+AI边缘计算的交通事件检测技术，可以提升隧道运行安全保障水平；建成了国内首个水下隧道车路协同自动驾驶测试环境；利用5G+北斗高精度定位，可以无死角解决通信与定位盲区；隧道结构智能监测立体多维度布设传感系统，可360度监控隧道结构变形与渗水风险；隧道主体结构建设与运营全专业数字化，实现了运维动静态数字孪生聚合。
3、依托常泰大桥，实现多通道协同管控
常泰未来大桥将重点聚焦协同管控，包括桥上和水上水下的协同、路和桥的协同、高速公路与一级公路的协同以及公路与铁路、海事的协同，重点开展桥梁应急机器人、桥梁主动防撞系统、数字孪生管控系统、车路协同2.0、5G伴随式信息服务、智慧高速技术标准体系等专题研究，并推动二十余项特色场景应用，实现“人-车-路-环境”等的智慧协同运行。
前一阶段未来高速三部曲取得了诸多显著成果，为管理方和建设方提供了全面、准确、及时的数据支持，为后续智慧高速公路建设提供了实施经验。然而，传统的智慧高速建设大多立足于建设者和管理者视角，以信息化、数字化手段提升项目规划、设计、施工阶段的效率和质量以及运营期管理效能为主要出发点进行的技术应用与场景建设。仍存在智慧高速核心底层创新不足、建管未深度融合、用户体验感不强、数据挖掘应用不充分等不足，不能完全适应新时期智慧高速建设发展长期演进、持续迭代的要求。此外，不同层级管理、建设单位以及不同类别出行者在对未来智慧高速需求方面，以及信息的颗粒度和处理方式、信息发布渠道等多方面存在差异，导致交通参与各方体验感、获得感不强。面对新时期的发展态势，如何适应未来发展需求，智慧高速公路的建设仍需继续深入探索。
三、新一代智慧高速发展理念
1、指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的二十大和历次全会精神，紧紧围绕交通运输部《关于推进公路数字化转型 加快智慧公路建设发展的意见》，结合省委省政府“着力打造全国数字经济创新发展新高地”目标要求，完整、准确、全面贯彻新发展理念，抢抓数字化、网络化、智能化融合发展的战略机遇，落实江苏省新一代智慧高速公路建设，以数字技术赋能高速公路高质量发展，加快推进高速公路建设管理数字化转型发展，有力服务支撑交通运输现代化示范区和交通强省建设，不断适应人民日益增长美好出行需求。
2、新一代I2X理念框架
以“效率、服务、安全、绿色”为导向，以高速公路全生命周期管理中的各类数字化技术为手段，以精确满足司乘人员、建设方、运营管理方、道路管理方、交通管理方“一员多方”的多样化需求为目的，建设新一代智慧高速I2X体系。其中，“I”为高速公路上的基础设施（Infrastructure）以及可能产生的各类静态和动态信息（Infomation），如地形环境、基础设施、施工运营信息等，以及路侧基础设施；“X”为道路不同阶段需要接收信息的不同道路参与者（Everything），如建养人员、司乘人员、车辆等；“I to X”即利用丰富的智慧传感设施和鸿蒙欧拉操作系统，融合统筹“人、车、路、环境”各要素，依托“云、网、边、端”一体化架构，基于物联网信息交互技术，融合多种应用场景，打造端边协同的数据交互机制，实现高速公路与各方的智能化连接和协同，提升高速公路的安全性、可靠性、效率和服务水平。
新一代I2X智慧高速建设路径分为三个阶段：第一阶段为基础层，首先搭建智慧高速数字底座。以“数字”方式为高速公路实体基础要素构建三维数字化模型，建立“高速公路数字孪生底座”，实现数据化运营的底座载体构建；第二阶段为技术层，系统性梳理数据治理、智慧建造、建管协同、智慧养护、智慧出行和绿色环保六个方面的共性关键技术，以及针对路桥隧的个性关键技术，为未来新一代高速建设打下基础。第三阶段为场景层，针对不同道路实体构建全维度智慧场景，依托锡太高速、张靖皋长江大桥及海太长江隧道打造数字化示范工程，有针对性地提出适应各工程特点的未来智慧化实现效果；第四阶段为服务层，考虑“一员多方”的信息需求，基于前两个阶段的数字化成果，全面打造数据融合的分析能力，为高速公路资产养护和运营决策提供全面的数据支撑，为“一员多方”中各位道路参与者有针对性地、准确地提供所需数据信息，打造全方位数字化服务体系。
3、新一代I2X建设目标
新一代I2X建设旨在通过信息互通、智能化连接和协同，推动公路建设、管理、养护、运行、服务全流程数字化转型。重安全、保畅通、提效率、优服务、降成本、减排放，助力数字公路建设，为加快建设交通强国、科技强国、数字中国提供技术保障。
响应交通运输部《关于推进公路数字化转型加快智慧公路建设发展的意见》中的发展目标——到2027年，公路数字化转型取得明显进展，构建公路设计、施工、养护、运营等“一套模型、一套数据”，基本实现全生命期数字化；打造公路出行服务新模式，提升公众满意度；建立健全适应数字化的公路标准体系，形成公路数字化支撑保障和安全防护体系。到2035年，全面实现公路数字化转型，建成安全、便捷、高效、绿色、经济的实体公路和数字孪生公路两个体系；公路建设、管理、养护、运行、服务数字化技术深度应用；公路交通与经济运行及产业链供应链深度融合，公路数字经济及产业生态充分发展。
四、下一步计划
下一阶段，江苏省交通工程建设局还将立足智慧交通行业的痛点，通过构建统一的数字底座打破数据壁垒，强化技术融合，同时强化需求向导，促进建管深度融合，切实提升用户体验，围绕以下几方面打造综合性系统性的新一代智慧高速建设样板：
1、形成智慧高速建设新体系
针对智慧高速公路存在的碎片化、缺乏统一的智慧高速建设标准理念框架以及系统设备衔接融合困难等问题，提出I2X智慧高速建设新理念，构建一套稳定可靠且自主可控的数字底座操作系统对数据信息进行统一采集和传输，实现各类分散数据的无缝集成和实时共享，助力智慧高速系统性综合性建设。
2、拓展智慧高速应用新技术
针对用户体验感不强、智慧化工程模式不新等问题，结合大数据、人工智能、5G等新一代信息技术，构建针对不同交通主体的关键技术体系，同时，基于用户的个性化需求，为用户提供实时、具有针对性的智慧化、数字化服务。强化“安全、服务、效率、绿色”建设目标，推动高新技术深度应用，开展大规模部署与全网级推广，实现智慧高速的质效齐飞。
3、建设智慧高速产业新生态
针对智慧高速示范工程中存在的产业链条未打通，投入高而回报率低等问题，结合生态圈理念，打通相关资源，集聚各方力量，协同多方领域，发挥资源优势，共同推动智慧高速产业化发展，逐步形成“江苏省智慧高速产业生态圈”，真正促进交通大循环畅通有序运转。促进高速公路建设投资方与云计算服务商、AI技术服务商、软件制造商等上下游企业形成良性互动，共同推动智慧高速成果转化和产业发展。
