新发展理念下的江苏智慧高速建设

桥梁杂志2024-04-03 09:56:41  53

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》,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。江苏省地处长三角区域,交通往来频繁,很多路段的高峰流量已远超设计流量,加之危化品车辆占比较大、恶劣天气时有发生,智慧扩容、路网调度、公众服务、应急处置等需求更加迫切。对此,江苏高速公路各方管理者、经营者思路高度统一,积极探索应用数字化技术解决管理痛点、呼应民生需求,在智慧高速建设方面做了一些工作。

笔者认为,智慧高速建设本质上是数字化转型,不同管理主体的信息化平台、业务流程也许各不相同,但数字化转型的总体方向和本质逻辑应该有共通之处,其建设过程中的基本原则和主要抓手,也应该能彼此借鉴。纵观江苏智慧高速建设过程,契合贯穿了新发展理念,现稍加整理供同行参考。

创新——

围绕业务展开

创新的根本目标是让管理更优、服务更好、效率更高、成本更低,其出发点和落脚点只能是业务发展方向,不能高举高打,必须落地应用;不能曲高和寡,必须雅俗共赏,要以问题为导向,形成清晰的逻辑闭环,并最终重塑原有的业务模式,如此循环反复,螺旋发展。

传统高速公路数字基建已经支撑行业运行多年,日益显现出资源利用率较低、建设和运维难度较高、扩展能力较弱等问题。随着“一张网”运行、跨部门协同以及C端多样化大并发等复杂业务的出现,适度超前建设数字基础设施,形成一体化算力体系尤为重要。江苏在2016年就开始布局SD-WAN网络建设,目前“云网边端”数字新基建架构初步形成,600多个传输节点已实现江苏高速公路收费站、车道、服务区、路段中心的全覆盖,支撑日均40万笔移动支付业务,支撑近百项应用稳定运行,真正实现网络不掉线、业务不中断。项目还荣获“2020年智慧江苏十大标志性工程”。

现在,团队正在研发将传统光纤传输网、互联网、SD-WAN网融为一体的三网融合技术,把现有的“一云多网”架构升级为“一网多云”架构,打通不同品牌、不同类型的云、边、端节点,链接公有云、私有云和本地机房,形成可调度算力网络,降低网络安全隐患和单节点捆绑风险。

为及时发现道路突发情况,运用视频开展事件检测是业界通行做法,但目前普遍存在3大难点。一是识别类型不全,道路交通事件成百上千,但受制于算力,无法对所有事件类型精准检测。二是检测精度不高,高检出率与低误报率往往难以兼顾,大部分算法仅在某一方面表现突出,其他方面则不尽如人意。三是业务理解不深,比如发生一起交通事故,传统算法会陆续产生停驶(事故车辆)、行人闯入(救援人员)、抛撒物(安全锥桶)甚至逆行等多个告警,给一线人员造成 “数字负担”。

2022年以来,自主研发了“AI2”事件检测数字产品,从业务实际出发,深度融合成熟AI算法和业务场景语义,通过机器治理、数据治理、业务治理“三重治理”,提升检测精度,如前述的“数字负担”,产品会通过关联其他业务动作自动合并告警。产品还突破了AI算法设备绑定,有效压缩信噪比,提升算法检出率。目前,“AI2”已具备5类132种算法引擎,检出率达95.8%,业务准确率达95%。

协调——

从顶层推进

数字化转型本质上是制度重构和业务重塑,必然涉及对现有体系的冲击,很多时候,拿起手术刀和手术刀指向的,都是同一个对象,必须要秉持自我否定的精神,必须要拥有刀口向内的勇气,但也须面对巨大的压力。所以成败的关键在于企业一把手的推动力度,并且这种推动不能停留在文件上和会议中,更多时候需要亲自下场、躬身入局。

企业内控管理数字化往往经历3个阶段。第一个阶段是线下到线上,实现单个部门的业务电子化;第二个阶段是集团到子公司,实现单个业务的纵向到底;第三个阶段是业务链条的横向打通,实现立体管控结构。三个阶段也互相穿插,每一步都是从模糊到精准、从封闭到开放、从权力到责任,在文化、理念没有最终转变实现破茧成蝶之前,步步都像是作茧自缚。

从2017年开始推动“内控云”平台建设,目前平台已经支撑42000用户,实时在线人数超过千人,日均操作近20万次;每年支撑50多亿的资本性支出管理、15万次收发文处理、近百万次值班出差用车等。这离不开OA上线时主要领导的亲自使用推广,离不开资本性支出审批对其他报送渠道的一刀切,离不开人员不录入就发不出工资的果断。但对比预想目标,功能仍不全面,运用仍不彻底。在2024年年度工作会议上,主要领导专门点评,针对“内控云”进行督办。

江苏高速每年发生各类突发事件近20万起,很多突发事件需要高速交警、交通执法、管养单位,甚至消防、卫生、环保等布局多方联动;同时,江苏路网四通八达,高速公路的交通异常往往会波及相邻普通公路和城市道路,因此,多方协同配合、事件信息共享尤为重要。2020年开始,联合省交通运输厅、省公安厅共同建设“智慧路网云控平台”,打造云控联动“一张网”,开创省级公路网管理“一平台”新模式,以期实现一网多路、一路多方的资源共享和业务协同。

智慧路网云控平台基于一朵云,一张网,一个平台,一套数据,聚焦“事件处置、路网监测、大流量保畅”等场景,积极破解全省公路“一张网”动态监测难、路网应急处置效率提升难、恶劣天气及突发事件安全管理难、大流量拥堵疏导难、重点车辆动态监管难、“悦其行”服务提升难等难题,实现了跨部门、跨行业的业务融合、平台统一、数据共用,构建了覆盖江苏省高速公路、普通干线公路的全路网、全天候、全要素的云服务。

绿色——

解耦下的重构

据说唐代诗人李绅爱吃鸡舌,为了吃鸡舌每次杀鸡300只,其他部分吃不掉,只好掩埋。故事的真实性不去考据,只是觉得如果李绅生活在现代,绝不会有此事发生。工业体系下,需求无限细分,产业链、供应链也已无限细分,想吃鸡身上的任何部位都能如愿。这就是“解耦”的力量,广义的“绿色”发展内涵丰富,但解耦无疑也是重要的一环。

比如高速公路无人施工,就是将机械与人员解耦。传统施工需要人工操作机械,作业人员在烈日酷暑下、沥青热气中辛苦劳作,施工时长受限于光照和视力,施工质量受限于人体的疲劳度。

2021年,江苏交控在沪宁高速苏州段集中养护工程中首次探索和尝试“无人施工”新技术,采用高精度北斗定位、自动控制、智能感知、群控安全、任务协同等技术,实现了摊铺机、压路机无人驾驶,以及机械设备集群化协同作业;施工时采用前四后四、同进同退碾压模式,这也是目前世界上最先进的碾压模式。本次施工的现场人员数量减少67%,其作业时长、检测合格率也超过传统人工作业,施工质量、效率和安全都得到了很大提高。此后,我们又继续深化应用无人施工技术,让“苏式养护”正式迈入智慧养护阶段。

再如“软件定义”,就是将硬件和软件、软件和软件,甚至需求和应用开发进行解耦。传统的信息化建设,经常从机房建设开始,其后视情可能还有专用网络建设、专用设备部署,最后是应用软件开发。每个环节彼此牵扯,明明只为了实现一个软件应用,但其他费用却占据工程量的70%以上,其情景和李绅何其相似。

美国斯坦福大学于 2006 年首次提出SDN(软件定义网络)概念。SDN 重新定义网络架构,实现物理层与控制层的解耦,将网络架构分为物理层、控制层和应用层,在控制层对底层物理资源进行集中控制。Gartner于2014年又提出SDX(Software defined anything),认为是当时的十大战略技术趋势之一,通过软件定义,将IT服务从硬件底层解耦出来,从而将虚拟化概念扩展至新的层面。2017年,团队将计算、中间件、存储和应用解耦,大规模上云;2019年大规模建设SDWAN网络,从网络和应用解耦;2021年发布边缘平台EdgeWize,将边缘侧终端设备和应用解耦。通过软件定义,可以快速、高效的部署和变更;可以更灵活的定义和改变功能;可以打破对高端硬件、专有设备的依赖,降低拥有成本;可以构建更经济、更融合、更智慧的数字交通新生态。

开放——

借鉴互联网思维

任何主体都是社会生态圈里的一个角色,其价值大小,取决于其对于生态圈的服务能力,如果丧失服务能力,它也将丧失生存基础。论起服务,当之无愧的冠军是互联网企业,互联网思维“独孤九剑”的“总诀式”就是用户思维,所有环节都“以用户为中心”,凭此一招,无数巨头大厂倒在互联网的剑下。国有企业更要时刻警醒,不能自觉身处“世外桃源”而自鸣得意、固步自封,否则他日兵临城下只能束手就擒,必须老老实实向互联网学习如何“服务”,提升在生态圈的真实力、真价值,打牢自身的生存基础。

把互联网技术请进来。2016年10月,新成立的信息化部门的第一项任务,就是构建全省统一的调度平台。当时尚无类似先例可借鉴,传统办法是建造机房、采购设备、编制设计文件、寻找高水平开发商建设。这种硬件堆叠、瀑布开发的模式,建设成本高、建设周期长、建设灵活性低。

与此同时,大胆借鉴互联网思维,完全基于“公有云”进行开发,平台底端使用IaaS技术,租用云上服务器、存储及网络设施,形成数据的存储资源池和计算资源池;中间层采用PaaS(平台即服务)基础平台,使用开源数据库、负载均衡器、消息中间件等平台应用构建系统;上层结合业务需求调用气象、流量、智能分析等多项SaaS(软件即服务),应用模式灵活丰富。应用互联网技术后,不到半年,覆盖江苏路网的“调度云”就上线运行,年处置突发事件近20万起。2018年,这种建设模式又被交通运输部认可采纳,推动了全国视频云联网工程。“调度云”开创了中国高速公路“云”纪元,得到了广泛认可,并入选为“全国国有企业数字化转型优秀案例”。

把互联网服务给出去。放下身段“请进来”已属不易,自加压力“给出去”更是难上加难。比如向公众开放高速公路路侧视频,此举对于担心道路拥堵而惴惴不安的自驾游车主,或者因前方事故滞留高速而内心焦虑的驾乘人员,无疑是雪中送炭。但对于高速公路运营方,即平添了工作,也增加了风险。两相权衡,还是要坚持去做难而正确的事,不忘初心,不断增强人民群众的获得感、幸福感。

做正确地事情,也要正确地做事,毕竟视频可能涉及个人隐私甚至国家安全。对此团队把码流降低为32k,只能看到路况,不能看清车牌、人脸等隐私信息;还增加了“一键关停”功能,特殊情况下管理者可以随时暂停开放。2018年的国庆,在全国率先开放高速公路路侧视频,最高并发量超过20万。随后,江苏省公路事业发展中心也将普通公路视频对社会开放,目前已有多个省份借助公共平台提供路况视频查询服务。

共享——

提升高速生态体系价值

社会是一个大生态,高速公路行业是其中的一个体系,因高度类同、天然成网,对外界而言,行业属性远超过区域属性,随便找出近年来有关高速的舆情,往往一个点上的事件,都会引起对社会对高速行业的总体关注和态度变化,所有同行一荣俱荣、一损俱损。

江苏因地理位置、社会经济等特点,具有一些先发优势,当然也有先行者“入坑”“蹚水”的体会,因此有必要、有责任将自己的经验教训加以分享,推动行业进步,提升体系价值。

笔者认为共享可分为3个方面。第一是理念共享,凡有和外省同行交流的机会时,都会将一路走来的发展脉络和所感所悟和盘托出,以期有所裨益;第二是技术共享,前文已提及,“调度云”平台为行业贡献了新模式、新技术,带动了全国视频云联网工程;高速公路路侧视频共享开风气之先,提升了行业形象;第三是产品共享,通过科技研发的这些产品在各地的适配和迭代,从某种程度上实现了彼此经验的互相激发、融合和传承。

交通行业彼此相通,天然是一个整体,随着社会进步和技术演进,更高层次、更大范围、更多主体的共享渐成趋势。首先是全国“一张网运行”,2019年启动高速公路主线站拆除工程以来,实现了“一张网通行”,未来还可以借助一体化数字基建和数据底座,进一步实现高速公路“一张网运行”,在区域乃至全国范围为社会提供精准路网调度和精细公众服务。其次是“通道运输”,据悉外国同行也想尝试将高速公路、普通公路和城市公路串联成整体加以管理,但受限颇多、进展有限。前文提及的“智慧路网云控平台”已初见成效,后续江苏高速公路改扩建工程中,还将进一步打通不同性质的道路,提升通道整体运行效率。最后是“交通生态圈”,苏州市于2015年就整合9个分散的智慧分中心职能,建成了集日常监管、应急处置、数据分享、信息发布于一体的交通运输应急智慧中心(TOCC),并作为第29届智能交通世界大会技术考察路线,受到了世界同行的赞誉。另外,在省级层面,通过SDWAN网络实现了数据互通,比如“两客一危”数据,之前通过接口协议传输,略有延时,2024年初提出建议后,迅速改造为kafka实时传输,满足了企业的需求。

科技发展从来都不会一蹴而就,智慧高速的发展也是一样,需要继续秉持新发展理念,在实践应用中不断迭代更新,才能以广泛深刻的数字变革,不断赋能经济发展、丰富人民生活、提升社会治理现代化水平。

本文刊载 / 《数智视界》杂志 2024年 第1期 总第28期

作者 / 周宏

作者单位 / 江苏交通控股有限公司

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