摘要:總的來看,近幾年我國大部分城市的智慧公路建設已經相對完善,城市公路與高速公路市場未來的需求主要集中在5G商用之后的改造需求,行業的規模將保持總體的穩定,市場需求將由一到三線城市下沉擴散,硬件設施仍將是最大的但增速將逐漸放緩,智慧決策、管控及服務方面保持相對穩定的增長。2022年我國智能交通行業市場規模接近2035.8億元,同比增長8.54%,2015年到2022年復合增長率約為14.1%,保持著較為高速的發展。
一、定義及分類
智慧公路指著眼安全、高效、創新、可持續發展目標,綜合運用大數據、云計算、物聯網、AI等信息技術,智能裝備、新材料、新能源等工程技術,構建全域感知、泛在互聯、融合計算、自主決策、智能協同、服務觸達等能力,實現建設、運營、養護、服務全壽命期智慧化的新一代公路系統。
智慧公路可以通過感知基礎設施與多網融合的通信設施,實現海量公路數據的超低時延、超高可靠、超大帶寬的實時動態采集和傳輸,從而全面、準確掌握每段路、車、結構物的狀況,協助智能車輛實現環境感知和運動行為控制,最終顯著提升交通系統的安全水平、通行效率和服務水平,是交通行業與人工智能、新能源產業深度融合的產物。
二、行業政策
智能化正成為新一輪全球科技革命和產業變革的核心驅動力,引領著第四次工業革命時代快步走來,信息化、數字化、智能化正在成為推動經濟社會變革和產業升級的重要引擎,推動經濟社會各領域從數字化、網絡化向智能化加速躍升轉型。智慧交通是國民經濟智能化發展的重要組成部分和先行領域,在提高運輸效率、促進環境保護中發揮著重要作用。近些年來,政府為了不斷推進智慧公路技術、設施、裝備等方面的防止,為服務構建新發展格局、加快建設交通強國印發了《“十四五”交通領域科技創新規劃》《“十四五”全國道路交通安全規劃》《數字交通“十四五”發展規劃》等一系列政策,提出要大力發展智慧交通,在交通安全、道路暢通、社會服務三個重點業務領域,引導智慧交通管理發展。
三、行業壁壘
1、技術壁壘
智慧公路解決方案融合了信息技術、數據通訊傳輸技術、電子傳感技術、控制技術、計算機技術、系統集成等眾多先進技術,掌握這些技術并將其熟練應用于智慧交通系統中需要一個長期積累的過程。此外,由于產品專用性較強,業主在購買產品后必然要求企業提供及時、專業、長期的服務。因此,技術因素是制約其他企業進入該行業的關鍵性因素之一。
2、項目經驗壁壘
智慧公路解決方案主要應用于城市公路交通的智慧化管理,其技術先進性、性能穩定性以及售后服務及時性對于交通管理工作有著很大的影響,因此各地交通管理部門在選擇產品時都較為謹慎,一般會優先選擇具有較高知名度、產品品質優良、項目實施經驗豐富的企業。對于新進入的企業而言,由于缺少項目運營經驗和品牌知名度,在項目競標中難以勝出,在市場開拓時必將面臨一定的困難。
3、資金壁壘
智慧公路解決方案的資金壁壘主要包括兩方面:其一,由于國內智慧交通系統項目的規模越來越大,招標方對競標企業的資本實力提出了更高的要求;其二,項目規模的不斷擴大使得中標企業需準備更多的資金以應付項目前期的資金墊付需求。資金壁壘可以有效防止一些規模小、資金技術實力弱的企業進入大型高端項目中;而對于在智慧公路解決方案市場中已經占據了一定份額的企業來說,繼續擴充資金實力是保持和提高市場份額,增強行業競爭地位的必備條件。
4、人才壁壘
智慧公路行業屬于新興的高新技術產業,對從業人員的綜合技術能力要求較高,除了必須具備基本專業技能外,還必須深入了解交通管理部門的業務流程和工作標準,故只有擁有足夠數量的知識復合型人才,才能保證企業在該領域具備持續的競爭力。目前國內從事智慧交通行業的高級復合型專業人才比較缺乏,而這些人才的培養需要較長的時期,從而形成了較強的行業進入壁壘。
四、產業鏈
經過多年發展,智慧公路行業具備完整的、成熟的產業鏈。產業鏈的下游主要為地方政府部門、地方交通管理部門等單位。下游客戶受國家行業政策指導,具有明確的交通信息化布局,積極推進智慧公路,對公司產品和服務具有穩定的、廣闊的消費需求。產業鏈的上游主要為交通信息化項目的軟硬件制造商,主要包括計算機、通訊設備、監控設備、照明設備、供配電設備以及配套的軟件系統等。上游供應市場處于充分競爭的格局,競爭激烈,價格透明,公司受其發展制約較少。同時,隨著智慧交通行業所應用的云計算、物聯網、5G、GPS/北斗定位、大數據等技術成熟度不斷提升,門檻不斷降低,應用范圍不斷擴大,為公司產品和服務新應用場景的挖掘和實現提供了良好的基礎。












五、行業現狀
總的來看,近幾年我國大部分城市的智慧公路建設已經相對完善,城市公路與高速公路市場未來的需求主要集中在5G商用之后的改造需求,行業的規模將保持總體的穩定,市場需求將由一到三線城市下沉擴散,硬件設施仍將是最大的但增速將逐漸放緩,智慧決策、管控及服務方面保持相對穩定的增長。2022年我國智能交通行業市場規模接近2035.8億元,同比增長8.54%,2015年到2022年復合增長率約為14.1%,保持著較為高速的發展。2022年我國智慧公路行業智慧設施規模達到341.6億元,近幾年增速有所回升,主要是由于高清攝像頭等設施的完善,硬件設施的需求顯著增長。此外智慧決策、管控及服務方面,得益于基礎硬件設施的完善,后臺數據中心能力增強,市場增長更為顯著,增速保持相對較高的水平。2022年我國指揮決策、管控及服務方面行業市場規模接近205億元,同比增長5.9%。
六、發展因素
1、有利因素
(1)積極的產業政策促進了智慧公路行業發展
最近十年,圍繞智慧公路系統建設,國家先后出臺了一系列鼓勵發展的產業政策和發展規劃,中共中央、國務院在《交通強國建設綱要》中明確提出:推進城市公共交通設施建設,科學規劃建設城市停車設施,加強充電、加氫、加氣和公交站點等設施建設;全面提升城市交通基礎設施智能化水平;加強城市交通擁堵綜合治理,優先發展城市公共交通,鼓勵引導綠色公交出行,合理引導個體機動化出行;推動大數據、互聯網、人工智能、區塊鏈、超級計算等新技術與交通行業深度融合。推進數據資源賦能交通發展,加速交通基礎設施網、運輸服務網、能源網與信息網絡融合發展,構建泛在先進的交通信息基礎設施;構建綜合交通大數據中心體系,深化交通公共服務和電子政務發展;推進北斗衛星導航系統應用。
(2)智慧公路市場需求空間廣闊
隨著我國社會經濟的發展,城市化進程加快,汽車保有量迅速增長,交通擁堵狀況日益蔓延,道路建設的速度已不能滿足日益增長的交通需求。因此,全社會對智慧公路出行需求日益凸顯,預計未來本行業市場空間仍然廣闊。充足的市場需求將為本行業技術創新、體制創新以及高質量發展提供了源源不竭的動力。
(3)技術進步為智慧公路的發展奠定了基礎
隨著相關技術的進步,智能交通產品對市場需求的滿足能力越來越高,各種新應用的產品化、市場化使得市場規模呈現幾何級數增長,同時,新的商業應用機會不斷涌現。以ETC為例,當ETC普及后,其應用領域可以擴展至停車場管理系統,而若能實現與其它車載導航、通訊模塊、移動互聯網的緊密結合,ETC則有潛力成為交通運輸電子支付體系的關鍵環節。整體來看,相關技術的不斷進步不僅提升了現有智能交通產品應用的客戶滿意度,還能夠不斷滿足客戶的潛在需要,甚至引導客戶需求。
2、不利因素
(1)有關智慧公路的統一認識和整體規劃缺乏
交通行業對智慧公路建設的必要性和迫切性已有共識,但對智慧公路的內涵理解存在較大差異,沒有形成共識,存在“為智慧而智慧”的不良發展勢頭。從14個省份發布的智慧公路建設指南等指導性文件來看,各地對智慧公路的發展目標、總體框架、建設內容、分級分類等具有不盡相同的認識和追求。有關智慧公路建設的發展理念、指導文件等參差不齊,造成智慧公路規劃建設缺乏系統性,難以發揮公路網的整體效益,也易產生重復建設、鋪張浪費等情況,亟待成體系研究和完善智慧公路發展建設策略。
(2)智慧公路建設標準規范體系不健全
整體上,智慧公路建設仍處于探索階段,沒有形成完整的標準框架體系。當前,智慧公路涉及的標準規范集中在基礎通用標準和服務標準層面,而智慧公路建設所需的諸多設施/設備仍處于研究和試驗階段,導致促進新技術應用的關鍵性技術標準明顯缺失。同時,智慧公路建設普遍存在“一地一方案”“一路一方案”的情況,全國統一的智慧公路建設標準體系框架仍為空白。數據系統之間、設施/設備之間的銜接與融合存在困難,難以實現高效的互聯互通。
(3)支持智慧公路發展的創新性政策規章缺失
智慧公路建設需要建設單位、運營管理部門、用戶部門、政府部門等多元主體參與,但智慧公路的投資主體、投融資模式、服務內容以及收費定價、收費方式等都未以政策規章的形式予以明確。由于上位法律法規的支持缺失,導致創新性政策規章滯后于實際發展需求,制約了智慧公路的可持續發展。例如,需要深化階段性法律法規、各級管理政策、社會共識、人文倫理等研究,才能明晰并探討解決車路協同自動駕駛商業運行面臨的責任歸屬、市場監管、成本分攤、價值分配、商業保險等諸多復雜因素。
(4)跨部門協同治理機制尚未理順
實現智慧公路的功能價值,需要跨行業、跨區域、跨部門的協同治理。除了交通主管部門,還需氣象部門開放技術數據、公安部門完善安全通行標準、工信部門研究車輛設備前裝準則等。目前,我國缺乏多部門協同推進智慧公路發展的機制,規劃、建設、運營等方面的統籌協調力度不夠,造成信息不共享、政策不完善、標準不統一。
七、競爭格局
智慧公路市場比較分散,行業集中度較低,地域性強。各地智慧公路解決方案項目多由當地的系統集成企業實施,絕大多數企業為規模較小的地方性系統集成商。目前主要致力于公路智能化產品和服務的上市公司有皖通科技、中海科技、億陽信通、萬集科技、銀江股份、金溢科技等。其中皖通科技主要布局在安徽省,萬集科技主要布局在華北地區,銀江股份、金溢科技、中海科技主要布局在華東地區。
智慧公路解決方案重點供應商介紹
八、發展趨勢
我國智慧公路建設主要分為近期(到2028年)、中期(到2035年)、遠期(到2050年)3個階段。近期,完善頂層設計,構建發展框架,解決突出問題,建立標準規范體系,深化示范試點,確保取得初步成效。中期,全面提升相應技術的路網應用范圍、數智驅動管理服務能力,建成區域級智慧路網,基本建成智慧公路網絡體系。遠期,關鍵技術全面自主可控,支持公路全要素、全流程、全場景、全天候應用,全面建成智慧路網,以產業化發展提高對國民經濟的貢獻度。
1、近期建設目標
(1)重點區域實現“保安全、疏擁堵、強服務”
在長江三角洲城市群、珠江三角洲城市群、京津冀城市群、成渝城市群,重點針對主干道、易擁堵道路提升精準感知、精準管控、應急響應能力,建設區域級智慧路網,實施跨路段、跨區域、跨部門的協同管控和整體服務。面向易受惡劣天氣影響、位于災害多發區域、歷史事故多發的高風險路段,采用智慧化監測、預警、引導手段提升安全保障能力。針對高速公路的城市出入口、城鎮過境和主通道的擁堵路段,以智慧擴容等形式提升通行能力10%以上。
(2)重要通道實現“強銜接、重配套、優功能”
對于國家綜合立體交通網主骨架中的公路通道,新建項目實現全壽命周期建筑信息模型(BIM)應用,改擴建項目實現“改擴建–運營養護”全鏈條的數字化運行管理與服務以確保道路通暢,在役公路有序推進基礎設施全要素、全周期的數字化改造。重點運輸通道實現全天候、全要素、全過程實時監測,綜合采用車道級管控、特別通行管理、惡劣天氣安全保障等管控方式支持實現準全天候通行;部分具備條件的繁忙通道提供車路協同安全提醒和信息服務;主骨架高速公路快充網絡有效覆蓋;重點區域及若干主通道實現出行服務的智能化、個性化、便利化。此外,推動數字化、智能化設施/設備的跨地區統籌布局,統一標準、同步建設,形成全國性的協同管理和服務能力。
(3)重大構造物實現“全測、全控、全防”
以跨江、跨海、跨峽谷橋梁為重點的重要橋梁,全面實現設施健康狀況、交通運行狀態的實時監測,強化安全隱患排查和風險管控,形成關鍵信息主動安全預警能力。有條件的長大隧道建成智能監控及運行、風險應急處置能力,高邊坡、支擋結構等構造物應用結構安全監測和災害風險防控措施。
(4)消除路網的共性突出問題
采用應急指揮智能協同,全天候通行保障,準自由流收費,重點車輛精準監控,數字化、智能化養護管理等技術,使高速公路、具備條件的國道/省道有序提供“全天候、秒過站、快響應”的道路通行保障服務,人性化的服務區服務,經濟高效的養護管理。完善“兩客一危”車輛安全監控能力,建成部、省兩級的智慧路網云控平臺,覆蓋監測、調度、管控、應急、服務等綜合功能。
2、中期建設目標
(1)數字化轉型成效凸顯
在長江三角洲城市群、珠江三角洲城市群、京津冀城市群、成渝城市群,全面建成智慧路網,實現協同管控和服務。新建國家公路基本實現全壽命周期數字化,在役干線公路數字化覆蓋率大幅提升,重大橋梁和隧道具備基于數字孿生的智能運行及安全事件應急處置能力。建成部、省兩級聯網的公路行業大數據中心,聚集行業數據資源,實現多源數據深度融合和智能分析。在公路全壽命周期各環節普及大數據技術應用,優化并完善設計、建造、管理、養護、服務全過程。BIM設計、智能建造、路網云控平臺、全壽命周期預防性養護、自由流收費、伴隨式出行服務、車路協同、自動駕駛等智慧化場景得到推廣應用,推動經濟社會及交通行業生產方式變革。
(2)科技創新應用全面增強
大數據、云計算、物聯網、衛星導航等信息技術,自助設施、智能服務終端、自動化作業、無人機、AI/虛擬現實、無人駕駛等智能裝備實現規模化應用。BIM設計、智能建造、自由流收費、車路協同、自動駕駛、新能源、衛星導航服務等方向的關鍵核心技術全面實現自主可控。國產化設施/設備普及應用,部分國內技術標準上升為國際標準,具備較強的國際市場影響力.
(3)公路網運行效率顯著提升
在具備條件的城市群,高速公路擁堵路段全面實施智慧擴容,使通過能力提升20%以上。重點區域及國家高速公路主通道實現車道級管控,顯著提升車輛通行速度;具備條件的重要運輸通道實現車路協同輔助駕駛,大幅提升通行安全和效率水平;個別通道實現貨車自動駕駛運行。大規模實施快速化、集約化、自動化、智能化養護作業,精準開展養護決策,使道路擁堵情況明顯緩解,因養護或天氣原因封路次數大幅減少,顯著降低養護的時間、人力、資金等成本。
(4)安全應急能力顯著增強
全國干線公路網基本形成準全天候的通行保障能力,具備條件的通道實現全天候通行。綜合應用智能化應急響應及災害救援技術、“一路多方”協同平臺,大幅提升對突發事件尤其是重大事故的應急處置效能。基于公路基礎設施監測預警體系、自然災害綜合風險相關數據構建“公路綜合風險一張圖”,實現全部高速公路、重點國道/省道的路網風險辨識及應急管理智能化。
(5)經濟社會價值更為突出
國家公路基礎設施網與運輸服務網、信息網、能源網的融合更為深入,智慧公路相關的數字產業經濟形成規模,有效提高在國家數字產業經濟中的占比。在具備條件的地區全面實現準自由流收費,智慧服務區功能完備、服務便利;豐富信息服務的渠道數量和內容質量,提高社會公眾對公路服務水平的滿意度。
(6)治理效能大幅提升
省級路網云控平臺建設覆蓋率達到100%,全部實現部、省兩級聯網,全面形成全國高速公路、普通國道/省道運行狀態的精準監測與管控調度能力。全面部署不設站的新一代智能收費系統,提供對公路里程稅的技術支持。部、省兩級公路綜合養護系統建成并投入運行,支持路網資產養護管理的全面管控與科學部署。部、省兩級農村公路數字化綜合監管體系初步建成,形成農村公路“一張圖”管理能力,支持實現農村公路“四好”建設目標。
3、遠期發展目標
到2050年,我國全面建成智慧公路網絡體系,智慧化能力實現全要素、全場景、全天候、全周期覆蓋。車路協同、自動駕駛普及化應用,智慧公路工程廣泛實施,關鍵技術系統自主可控,通道運輸能力及運行效率、路網安全水平均大幅提升。智慧建造、智慧養護、智慧運營、智慧服務發展水平進入國際前列,智慧公路綜合技術水平達到世界領先.
智慧公路建設目標
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2019年以來,我國智慧公路市場規模持續上漲,2022年,我國智慧公路市場規模為3519.8億元,同比增長22.45%,預計到2023年底,我國智慧公路市場規模將上漲至4367億元。