智慧高速“頭頂的山”和“眼前的山”

　　智慧高速是什么？智慧的定義是什么？上了先進感知設備就是智慧嗎？上了車路協(xié)同就是智慧嗎？根據各省發(fā)布智慧高速公路建設技術指南對智慧高速的定義，智慧高速應具有全要素實時感知、全過程管控、全數字運營、伴隨式信息服務等基本特征，可以確定的是，智慧高速并不是某個或某幾個場景的建設。

　　建設更安全、更高效、服務體系更加完善的高速，是智慧高速行業(yè)的目標與方向。早些年的智慧高速建設，側重投入新技術新產品，這為早期行業(yè)技術積累與探索帶來了寶貴實踐，但新技術在業(yè)務應用方面有諸多不足，甚至出現了投入甚多的智慧高速實際運行體驗與普通高速并無差別的情況。

　　同時因為試點建設多是各省、區(qū)域各自籌備，進展各不相同，技術標準也各有差異，所以難以構建統(tǒng)一的智能路網，形成一致服務。這也是造成智慧高速優(yōu)勢體現不明顯的原因之一，當前的智慧高速也因此多被戲稱為“散裝智慧高速”。

　　行業(yè)已經意識到了“散裝化”和“碎片化”的問題，同時，技術的投入開始歸于理性，回到交通建設的初衷上來，注重效益的提升，趙飛對此表示：“我們認為智慧交通的建設，不僅僅是一個新技術和新產品的堆砌，而是技術和業(yè)務的深度融合”。

　　所以以業(yè)務場景為驅動開展智慧高速探索成了近兩年智慧高速建設的主流趨勢。

　　但在實際建設中，仍繞不開一些基本問題：首先是當前雖然缺乏頂層設計方案，場景化的建設探索仍應思考未來智慧高速路網的運行方式與主流規(guī)劃，避免技術路線分歧造成“散裝化”加劇。

　　其次，當前技術更迭速度快，需求可能不清晰，但建設需要資金和周期，如何避免“應用不久即宣告死亡”、“未建成即技術落后”的投入浪費，對建設的技術架構也提出了考驗。

　　同時，業(yè)務場景為驅動的探索建設方式，根據需求的不同可能會采用不同的前端部署方式，而對軟件部署與適配難度也產生了影響，如果軟硬件直接相互“定制化”程度過高，可能會難以適應未來的“一張網”的整體建設趨勢。

　　在今年的“智能交通市場年終盛典-2022年智慧高速技術與應用跨年分享會”上，山東高速集團有限公司工程管理部張偉副部長針對這些問題指出，“應按照‘場景驅動、快速迭代、架構統(tǒng)一、技術沉淀’的思路，來探索適應智慧路網規(guī)模化發(fā)展的標準、統(tǒng)一的技術方案。在場景應用中突出智能感知、智能決策、智能控制；在架構統(tǒng)一中突出業(yè)務與系統(tǒng)間的橫向協(xié)調和縱向貫通?！?br />
　　這種思路，與新華三當前在智慧高速方面的整體框架探索不謀而合。

　　新華三的智慧高速探索

　　2022年，新華三發(fā)布智慧高速整體解決方案2.0。作為新華三在高速公路領域的最佳實踐成果，方案對當前智慧高速建設過程中遇到的問題給出了新華三的解法。

　　方案采用了分布式多級云架構，架構大致分為邊緣（云）計算、云邊協(xié)同、多云管理三大板塊，通過云邊協(xié)同構建全局算力網絡，實現云資源靈活調度，提供多形態(tài)邊緣計算，同構、異構云管理功能，為智慧高速多應用場景提供支撐。

　　在這個框架中，可通過云邊端協(xié)同，提供高度場景化服務。在服務于龍江交投時，新華三利用中心云提供的龐大算力條件，采集前端視頻數據，依托數據中臺進行AI訓練及優(yōu)化，并通過云邊協(xié)同下發(fā)至邊緣云，提升準確率，補齊應急指揮短板。

　　在助力山西高速智慧服務區(qū)建設過程中，新華三采用混合云的方式降低建設成本及運維成本，本地以超融合的方式承載服務區(qū)本地管理相關系統(tǒng)，公有云上承載服務區(qū)運營相關系統(tǒng)。結合服務區(qū)數據服務屬性多不涉密的特點，實現低成本解決服務區(qū)運維能力弱的問題。

　　智慧高速整體解決方案2.0通過這種不同的組合方式，來解決智慧高速差異化場景下的不同需求。

　　而分布式多級云的另一個優(yōu)勢在于底層架構的兼容性及先進性。趙飛通過當下熱門的收費系統(tǒng)的聯網升級改造進行了舉例。傳統(tǒng)收費站存在前期建設成本高，后期系統(tǒng)升級無法利舊、系統(tǒng)運維難度大、升級改造不靈活等難題。

　　趙飛表示，“收費系統(tǒng)未來的方向是全網自由流，也就意味著現有收費站及新建收費站在未來都將拆除。因此，降低收費站建設成本、提升車道收費系統(tǒng)可靠性、保證車道計費系統(tǒng)軟硬件可利舊、符合全國一張網運營的整體要求才是標準化收費站的內涵?！?br />
　　新華三提出站級云化解決方案，采用輕量化的超融合架構將分散的車道計費軟件及站級后臺服務系統(tǒng)統(tǒng)一承載，簡化車道配置，配合無島、縮島等措施，降低10%以上的土建成本；超融合的多項HA機制，能夠保證車道計費系統(tǒng)6個9以上的可靠性，配合車道應用降級，保障收費業(yè)務不中斷；基于云原生架構，收費站拆除之后，現有設備遷移到路段中心或省聯網中心利舊使用，保護用戶投資；同時開放北向接口，支持異構云納管，滿足一張網運營的整體要求。

　　底層架構的兼容性及先進性，是新華三解決智慧高速建設中技術更迭和需求變化問題的答案。對于高彈性的業(yè)務場景，采用云原生改造的方式意味著軟件根據需求升級迭代成本更低，如果出現撤銷節(jié)點的需求，標準化的節(jié)點也仍可以復用，大大降低了重構成本。

　　有了標準的底層架構，未來“碎片化”、“散裝化”的問題就解決了一半，當下的另一半新華三選擇通過方案中的數據中臺來解決，前面也提到，智慧高速不是單純幾個場景的建設，具備頂層規(guī)劃才更能發(fā)揮“智慧”的效果。而跨部門、跨業(yè)務場景的數據共享，數據價值挖掘，是發(fā)揮“智慧”的前提。

　　為什么是高速數據中臺？

　　趙飛這樣解釋高速公路建設數據中臺的必要性，“隨著智慧高速的演進，部分應用面臨轉型，卻受限于數據無法及時獲取或獲取的數據不可用等問題。比如精準養(yǎng)護，及時發(fā)現病害，及時修繕處置。養(yǎng)護周期長，封路時間久的問題有所緩解，但并沒有根治。最好的辦法是提前預知病害，提前制定養(yǎng)護計劃，完成物料采購，將養(yǎng)護封路時間縮至最短?！?br />
　　然而要構建這樣的力學模型需要大量的數據支撐：我們需要知道過車量、車型種類、不同車型通過量的占比等，以便給不同的車型配置不同的路面損害權重，這些數據散落在收費系統(tǒng)和交調系統(tǒng)的某些字段中；我們需要知道積水、結冰、落霜等惡劣氣候對路面的損害狀況，這些數據散落在氣象監(jiān)測系統(tǒng)、氣象局數據庫和互聯網氣象數據的某些字段中；我們甚至需要路面的歷史病害數據、建設時期的施工圖紙等數據對模型進行參數優(yōu)化，等等。這些數據與養(yǎng)護系統(tǒng)間可能都沒有共享交互的接口、網絡環(huán)境、甚至規(guī)章制度。解決這些問題，正是數據中臺的價值所在。

　　趙飛這樣形容智慧高速數據中臺與場景業(yè)務之間的關系：“數據中臺的建設要依靠于業(yè)務去進行驅動，數據中臺是蓄水池，業(yè)務需求是抽水泵，水池里的水越少，對業(yè)務的支撐就越弱。同時必須要有業(yè)務需求，也就是說除了有池子，有水以外，還需要有抽水泵。否則這個蓄水池里面的水再多，也是死水，沒辦法去發(fā)揮數據的價值。因此，我們認為大數據和業(yè)務的驅動是建設數據中臺的核心?！?br />
　　在高速數據中臺的搭建上，新華三也結合自身經驗給出了一套方法論：

　　一是做好頂層規(guī)劃、分步實施。頂層規(guī)劃的目的是為了做好數據標準化，避免出現治理后的數據無法適應新應用的窘境；而分步實施則更有利于項目落地，同時也能逐步形成及完善數據共享機制。

　　二是監(jiān)管優(yōu)先，收費殿后。建管養(yǎng)數據、監(jiān)管數據，包含路網數字化的數據，可以考慮優(yōu)先接入，這類數據以歷史數據、離線數據、準實時數據為主，安全等級相對較低；收費系統(tǒng)作為高速行業(yè)核心生產系統(tǒng)，對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求最好，安全等級最高，可考慮最后接入。

　　三是強調安全，重視運營。數據中臺必然造成不同安全防護等級的系統(tǒng)間的信息共享，相當于擴大了安全邊界，因此，數據全生命周期的安全防護需要重點考慮。數據中臺孵化的應用，需要數據的不斷反哺優(yōu)化，其顯著特點就是“越用越好用”，中臺運營的質量，直接關系到應用的易用性。

　　結語

　　新華三的智慧高速解決方案整體框架，對當前智慧高速試點建設探索中遇到的很多問題都能提供可行的解題思路，作為數字化解決方案領導者，新華三是國內為數不多能提供端到端完整解決方案的ICT企業(yè)，多年在ICT市場保持市場份額領先。期待新華三基于自身優(yōu)勢能為業(yè)界發(fā)展帶來更多可能。