公路建设情况及公路数字化实施策略
有胆有识的石榴
2024年06月21日 10:12:42
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来源:广联达新建造

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作者:数字基建大会

  数字基建大会邀请了 交通部公路局工程管理处王恒斌 王处进行了“公路建设与公路数字化”方面的主题报告,下面小编将带领大家深入了解我国公路建设的现状,并探讨如何在数字化浪潮中推动公路基础设施的高质量发展。我们一起看看全方位的视角下,如何助力未来的公路建设与管理更上一层楼。 王恒斌: 很荣幸受邀为大家做“公路建设与公路数字化”主题报告,在这次基建数字化人工智能主题的大会上,主办方希望我分享一些关于公路建设的基本情况,以及我们在数字化方面的思考和政策考虑。因此,我的报告将分为三个主要部分,

 

数字基建大会邀请了 交通部公路局工程管理处王恒斌 王处进行了“公路建设与公路数字化”方面的主题报告,下面小编将带领大家深入了解我国公路建设的现状,并探讨如何在数字化浪潮中推动公路基础设施的高质量发展。我们一起看看全方位的视角下,如何助力未来的公路建设与管理更上一层楼。


王恒斌: 很荣幸受邀为大家做“公路建设与公路数字化”主题报告,在这次基建数字化人工智能主题的大会上,主办方希望我分享一些关于公路建设的基本情况,以及我们在数字化方面的思考和政策考虑。因此,我的报告将分为三个主要部分, 首先是关于建设项目的总体情况,其次是公路建设领域的形势与机遇,最后是对数字化的实施策略和政策的解读。


01

建设项目的总体情况


 

回顾1984年国务院召开第54次常务会议,决定实施加快公路建设的三项政策,许多领导对此都非常熟悉。当我们在国外与同行交流时,常会被问到一个问题:你们是如何在这么短的时间内建成如此多的道路,并取得如此快速的发展?事实上,有些政策的复杂性并不是一句话就能解释清楚的。


我们了解到的一些欧洲国家,尽管他们国内的交通系统高度发达,车辆可以自由通行,但他们也开始恢复对部分高速公路的收费。这体现了这些国家在深耕本国机制、保障基础设施可持续发展的努力。

 

图为1981年的第一个国家级干线公路网络规划,总规模达10.92万公里。


 

图为“三主一支持”的国道主干线系统规划


 

图为西部大开发的“四纵四横”“八条西部开发省级公路通道”的规划,是“五纵七横”国道主干线在西部地区的补充,这些都在2000年代初建成。


 

图为2004年的“7918网”的规划,现在主线已经基本建成。


 

图为2013年国家公路网规划,目前正在推进实施。


 

截至2022年,国务院批准了新的国家公路网规划,总规模约46.1万公里。国家高速公路已建成12万公里,在建的有1万公里,待建约2.8万公里,另有3万公里需要扩容改造。这些数据是基于2021年规划编制阶段的数据,目前略有更新,但总体变化不大。

 

图为综合一体交通网主骨架布局,主要包括4个级、8个组群、9个组团,由“6轴、7廊、8通道”组成。


 

刚才提到的一系列规划,是我们公路建设发展的重要依据,也是今后一段时期公路建设发展的重点方向和领域。这些规划构成了国家层面的总体蓝图。此外,各省和地方政府也根据本地情况,经由本地人民政府批准,制定了地方公路规划。因此,企业在研究投资政策时,不仅要关注国家的规划,还要关注省级规划,从而了解下一步建设发展的重点。


目前,我们每年投资约3.8万亿至3.9万亿元,其中每年用于公路建设的投资稳定在约2.8万亿元左右。从目前来看,尽管受一些投资形势的影响,今年的投资总量总体上保持稳定。

 

高速公路的里程每年基本上都保持在新增5000公里以上,连续10年以上在世界范围内保持首位。

 

图为普通公路发展的总体情况。


 

截至2023年底,全国农村公路总里程已达到460万公里。这是一项深得民心的伟大工程。

 


我们拥有一大批具有代表性的工程项目,其中包括今年建成70周年的成渝铁路和宝成铁路。这两条铁路不仅是工程建设的丰碑,更孕育了“两路精神”。

 

这是一些代表性的工程,其中最有代表性的墨脱公路是2013年通车的。


 

目前在建的深中通道主体工程已基本完工,预计在6月完成后期收尾工作。除此之外,我们还可以看到许多代表性的重大工程,这些工程不仅是交通强国的标志性项目,也是紧随国家战略发展的成果。在水网密集地区,如粤港澳大湾区、长三角、珠三角,以及京津冀地区和西部大开发战略区域,均有许多重大工程在推进。这些项目紧密结合国家战略,推动区域协调发展。

 

目前正在推进前期工作的一些重大工程包括杭淳开高速,这是浙江省内投资体量最大的单项工程。此外,还有独库高速,以及京港澳的湖南和广东部分路段的改扩建工程。这些项目有的已经进入实施阶段,有的仍在推进前期工作。


02

形势与机遇


 

刚才提到的是我们之前一些公路建设的规划和进展。总体来看,目前公路建设在连网、补网、强链,以及构建现代化公路基础设施体系的角度来看,仍存在一些局部短板。具体来说,路网的韧性和保障能力需要进一步强化,覆盖面尚有不足之处。西部地区公路密度偏低,而东部地区则面临拥堵问题。此外,一些局部路段的抗灾能力仍需提升。


 

公路网的覆盖水平与发达国家相比仍有明显差距。我国人多地少,且西部大部分地区为山区,有一半以上的国土是山区地形,这与其他国家的国情存在显著差异。因此,公路建设面临的挑战也有所不同。


 

西部地区在建的高速公路规模已连续多年超过中东部地区的总和。目前,国省干线二级公路的比例大约为60%,而全国的平均水平为70%,东部发达省份普遍达到90%以上。全国正在改扩建的高速公路总里程约为5000公里,主要集中在国高主线和繁忙路段。


从建设发展的环境来看,近期实施的一些外部法规要求是我们必须遵循和保障的重要政策。例如,土地和投资条例是我们发展的基本法规。此外,保障农民权益条例对于建筑施工企业来说也尤为重要。这些法规在过去几年中引起了广泛关注,并成为各部门每年的工作重点。


 

目前,我们常说的土地、资金、环保三大要素中,土地是影响前期工作的最重要环节。近年来,国家通过改进土地政策,促进有效投资,我们与自然资源部门共同出台了一系列文件,特别是自然资源部按照党中央国务院的要求,积极出台了一些支持和保障政策,这对基础设施建设,特别是线性工程,是重大利好。线性工程如公路和铁路,由于前期工作程序的阶段性特点,很难在初期获得全部土地,只能逐步深化用地范围,必然会经历变更调整。因此,从施工图审批和招标到最终土地批复之间,通常存在一到两年的时间差异,土地批复相对其他程序较慢。此外,土地批复后,征地拆迁也是建设过程中的主要工作之一,大家对此都有深刻体会。


 

大家特别关注PPP的新机制。2013年11月,发改委和财政部经国务院批准发布了规范实施PPP的指导意见。去年,许多省份对此关注了一年时间,新政策出台后,引起了广泛关注。我们也进行了多次集中学习和研讨。

 

发改部门负责综合协调,财政部门严格预算管理,聚焦使用者付费,要求明确收费渠道才能使用PPP模式。2013年2月前的项目需完成核查,如继续采用PPP,必须严格执行新机制,原有运营期补贴改为建设期资金补助。


建设期可采取批准的方式,提供资本金注入和建设期补助两种方式。运营期只能按统一标准进行常规补贴,不能单独补贴项目。


优先选择民营企业参与,分三类:一类是民营企业独资或控股,公共属性较弱;一类是公共属性较强,但民营企业参与比例原则上不低于35%;另一类是参与难度较大的项目,需积极创造条件支持民营企业参与。


以前普通公路的PPP模式难以推广,因其缺乏使用者付费机制。地方政府的矿产资源和公路捆绑融资手段,现在也需要严格限制和论证。

 

现在有两个纲要和一些远景规划纲要对我们提出了要求。其中,数字交通发展规划纲要是我给大家报告的内容。我们开展了一系列重点工作,包括新材料、新工艺、新方法的应用,如钢结构桥梁和绿色地毯,以及绿色公路、智能建造、智慧工地、公路新能源、公路与光伏的融合发展、公路与旅游的融合发展等。去年年底,我们与文旅部联合发布了旅游公路的行动方案。公路与光伏融合发展方面,我们联合能源局和国家电网起草相关政策,并密切关注国家新政策,制定行业新政策,各地也在积极试点。这些措施都是为了推动公路建设的高质量发展。


在所有这些措施中,全行业一致认为数字化和智慧公路建设是未来的重中之重。因此,我们在大量研究和调研的基础上,去年9月制定了关于加快推进公路数字化转型、促进智慧公路建设发展的指导意见。这一意见发布后,受到了广泛关注。我们会同相关部门和行业专家共同研究数字化的后续工作,近期也在各地进行宣传培训和辅导,与大家一起研究推进后续工作。


03

推进公路数字化


数字经济的重要性无需多言,数据和信息资源是新生产力的核心要素。

 

在综合立体交通网中,公路占据重要地位,承载了跨区域社会流动人口的大部分。春运期间,90%以上的跨区域流动人口通过公路出行,包括自驾车和营业性公路客运。由于公路里程长、资产大、发展时间长,吸引了大量人才,成为资金密集型、智能密集型和技术密集型行业。几十年的数字化积累使公路行业处于重要的转型节点,这是几次工业革命变迁的结果。

 

工业革命和大国地位与GDP之间的关系密切,基本上是随着新技术和新革命不断前进的。

 

公路领域的数字化和信息化历程始于80年代,当时电子信息技术概念传入国内。90年代,CAD在各大设计院开始试用,而我们还在学习机械制图和工程制图,使用286、386、486机器进行上机操作。那时,工作同志刚刚接触计算机,一些业务系统开始初见雏形。


2000年初,高速公路在1998年后经历了一次大发展,公路的通信、收费、监控三大系统及供电、照明、通风等辅助系统逐渐普及。然而,设计招标时全国只有两三家设计院具备机电设计能力。今天,许多甲级设计院已具备这种能力,机电系统的应用逐步实现信息化。


2010年后,许多业务融合,新的信息系统逐步汇聚。十三五期间,智慧交通和数字交通的概念不断提出并尝试。

 

到2017年,交通运输部启动了新一代国家交通控制网和智慧公路试点,安排了9个省份参与。我们发布了公路水运工程BIM技术应用的指导意见和BIM示范工程的通知,虽然当时文件内容较浅,但发挥了重要作用。此后,多家设计院和单位成立了BIM中心或数字中心,一些单位组建了BIM联盟,显示出强大的导向性。


2019年,强国纲要和数字交通纲要发布。2020年,取消省接主线站的物理设施背后涉及大量信息系统和数字连通工作,这对数字化进程至关重要。2021年,发布综合立体网并加快公路数字化方案,这是我们的纲领性工作方案。到2023年,我们发布了智慧公路的意见。

 

经过几十年的发展,各地在尝试、试点、创新和示范工程方面多点开花、百花齐放,推动了量变到质变,达到了一个重要关口。这为文件的制定和出台酝酿了时机。文件的发布经历了两三年的论证,许多单位提供了技术支撑。

 

总的思路一是围绕“建、管、养、运、服”公路全流程展开,二是以数据为核心要素。文件的六个板块内容都是围绕数据的生成、采集、加工、存储、应用和开发展开的,同时考虑不同等级公路的特点,以及不同建设和运营单位的具体职责。

 

文件的几个着力点包括强调应用场景和市场化应用效益,以发挥实际效果。尽管数字化投入巨大且研发风险较高,我们认为特别要注重实用性和效益,让业主有收获,群众有获得感,政府主管部门看到变化,才能确保数字化的持续推进。如果仅造概念,让大家投资后长期看不到变化,将会毁掉这个事业。

 

我们以数据为核心贯穿全业务流程,共八个部分。核心业务部分包括“六提升、五推动、一筑牢”,主要涉及建造、养护、出行三个方面。治理和升级标准是行业事务,而数字底座是共性基础。

 

以上是总的指导思想,文件中标注颜色的字体是经过反复讨论的,每个颜色字体浓缩了我们的一些思考。例如,“重安全、保畅通、提效率、优服务、降成本、减排放”这六个词强调数字化必须带来效益,为不同主体创造效益才能发展。“协同共享、需求导向”是数字化的关键。“新业态联动创新”是从传统产业向数字经济发展,土木工程需主动适应这一新经济发展趋势。

 
 

文件中明确了2027年和2035年的目标,核心在于建设、养护、运营、行业治理和路网调度等方面的目标。虽然两个阶段的写法不同,但总思路一致。2027年主要是考虑文件的3到5年周期,并以此为时间节点。

 

智慧建造是第一项任务,也是我重点报告的内容,涵盖项目统筹、数字化勘测、设计、建造和工程数字化监管。建设、养护和出行服务是三个核心板块,其中建设是龙头,设计是源头,前端策划尤为重要。

 

要注重全生命周期的数字化统筹,强调项目全过程的一套模型和数据,贯通设计、施工、养护和运营的各个环节。业主应制定基于BIM的协调机制,在各阶段应用BIM技术。例如,在发包时优先选择具备BIM技术能力的单位,即使在招标中增加0.5分,也能强化导向。研发基于BIM的计量支付平台非常重要,这个平台贯穿各个环节,若不与计量支付挂钩,就缺乏生命力。几十年来,公路建设管理系统中最成功的是计量支付系统,许多优秀的互联网和科技企业也从此起步。

 

采用设计施工总承包模式,有利于打通设计与施工环节。在试点工程中,可基于数字模型进行支付,并提倡数字化咨询。高水平的数字化咨询是生产性服务的重要环节。与华为交流时提到,向业主和主管部门讲解数字化理念类似于设计院做功课,虽然可能不挣钱甚至亏本,但非常有益。这项工作决定了后续项目的机会,不是忽悠,而是实事求是地介绍数字化理念带来的变化。

 

这是关于勘测设计部分。之前已有一些基础,现在强调从勘查测绘到自动化生成数据,并结合BIM+GIS模型,以提高效率和进度。

 

正向设计是必由之路,但过程漫长,近期仍不能排除翻模。各大设计院和科技公司有不同的技术路径,许多施工企业具备翻模能力。正向设计与翻模的核心区别在于参数化一键设计,可以实时生成工程量清单和工程断面截面图,并可能生成钢筋构造图,虽然目前多数专家认为不能实现,但也有少数专家表示可行。我近期将专门调研正向设计的技术优势。由于目前无法完全实现正向设计,我们将采取两条腿并行的策略,逐步推进。

 
 

智慧建造和智慧工地的核心理念是基于BIM平台,实现工地的全面贯通与协同管理。例如,十年前贵州已经通过操作系统实现钢筋和模板的高效配送,而现在许多优秀的施工企业都能做到这一点。我们的目标是通过BIM模型调配现场的“物料机工法环”,实现现场所有设备与模型的关联和数据共享。例如,钢筋加工厂的弯箍机参数可以直接与BIM关联,模板需求也可以从模型中生成,并直接定制发单。此外,无人压路机、无人机巡检等技术的应用,都是工地现场物联网的体现。我们还在与江苏交通局和江苏交通厅合作,制定智慧工地的指南,解决这个问题。


在与勘察设计协会和建设行业协会交流中,我们发现设计单位普遍认同数字化是发展的方向,紧跟技术步伐就能保持竞争力。而施工企业对数字化的态度较为消极,认为推行困难。然而,我们与建筑业协会交流,认为施工企业的数字化是必由之路,必须大力推进。


有施工企业反映,BIM的应用在现场项目部遇到阻力,主要是现场管理与模型配合不畅。但这恰恰说明施工企业数字化势在必行,不以个人或单个企业意志为转移。浙江的民营施工企业已经认识到这一点,积极研究国家文件,并落实相关思路,努力实现数字化施工。


通过数字化施工,企业成本将大幅下降,对生产和组织模式的变革也将是颠覆性的。当前行业的施工利润率虽然各异,但成本核算不透明。实现数字化施工后,将显著提高企业的生产效率和利润水平,这对行业来说都是颠覆性的改变。

 

这是监管上的一些考虑,包括BIM+GIS、区块链和高分摇杆的现场监控技术。

 

这是我刚才向大家报告的建设上的一些考虑。养护的主要思路是利用建设期的成果,结合大装修和养护系统,包括健康监测,将数据汇聚以支撑科学养护,提升养护装备、安全应急和防灾水平。这是基本的思路和重点。

 

智慧出行方面,以往五六年主要聚焦在感知、监测、气象分析和事件预警,提升出行服务。我刚才提到的建设和养护属于基础设施数字化和数字孪生的范畴。

 

出行方面大家更熟悉,包括数据感知、路网一站式服务。通过一个APP汇聚公路沿线资源,公众可以在出行前进行定制和订购服务。

 

智慧治理主要涉及行业管理,包括完善市场数据库、网上行业管理和行政许可在线办理。目前,这在运输领域应用较广,利用数字化推动审批监管制度的重塑。

 

标准规范方面,主要是为了适应数字化进行更新和调整。一是对老规范进行微调和补充;二是将已出台的标准规范以数字化方式呈现,便于使用。

 

在数据安全方面,我们特别注重数据安全和底座建设。数字化产生大量数据资源,有效开发和利用这些数据以发展公路数字经济非常关键。

 
 

总体来说,我认为应聚焦在智慧扩容、安全增效、产业融合和机制创新四个方向,设定实现目标,并根据地区差异设定不同补助比例上限,通过竞争性评审进行申报。重点领域包括公路的智慧隧道、智慧收费站和水运场景等。相关文件和通知都是一脉相承的,旨在转变观念、系统布局和组织协调,以实现预期目标。


非常荣幸在大家的共同努力下,我们的工作总体上适应高质量发展的需要,尽管未来的路还很长,特别需要建筑施工企业和设计企业的共同努力。这是我的报告,谢谢大家。


王处带我们了解了公路建设与公路数字化的推进不仅是技术和政策的双重驱动,更是应对新时代交通需求的重要手段。通过系统的规划、科学的管理和前沿的技术应用,不仅要实现基础设施的现代化,还要在智慧化建设中不断创新,提升公路网络的整体效能和服务水平。


未来,企业依然要深耕数字化战略,紧跟国家政策导向,协同各方力量,共同谱写公路建设的新篇章。小编真是收获满满,关注我,明天的内容更精彩哦!

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