近年來，智慧高速建設(shè)逐漸成為行業(yè)熱點(diǎn)，隧道作為高速公路的重要組成部分，其智慧化建設(shè)也隨之提上日程。
根據(jù)交通運(yùn)輸部于2021年5月印發(fā)的《2020年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示，截至2020年底，全國公路隧道21316處、2199.93萬延米，特長隧道1394處、623.55萬延米，長隧道5541處、963.32萬延米。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2021年4月，我國在建的10公里以上超長公路隧道17條。
在此背景下，隧道管理問題一直是高速公路管理者急需解決的難題之一，特別是隧道狀態(tài)監(jiān)測問題。
盡管隧道內(nèi)大多配設(shè)有較為完善的視頻檢測設(shè)備以及照明補(bǔ)光設(shè)施，但受隧道特殊環(huán)境影響，大多設(shè)備很難發(fā)揮出在正常環(huán)境下應(yīng)有的成效，設(shè)備采集信息精度低、質(zhì)量差等問題不可避免，直接影響人工監(jiān)測判別效率，增加發(fā)現(xiàn)隧道堵塞和交通事件的難度。
加之道路管理人員資源緊張，審查人員易疲勞，從而使得高速運(yùn)營方對隧道的管理效率低下。
此外，隨著近年來車路協(xié)同、自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段，道路交通信息的重要性提升的同時，也對隧道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。
交通采集信息單一，參數(shù)采集度不高，數(shù)據(jù)挖掘程度偏低，無法為高速公路交通管理和科學(xué)決策提供全面的信息和依據(jù)，無法滿足交通管理部門對隧道的運(yùn)維需求，也無法支撐起未來車路協(xié)同、自動駕駛對交通道路信息的高需求。
因此，為了應(yīng)對日益增長、來自建管養(yǎng)運(yùn)等多方面的需求變化，高速公路管理部門對新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用需求也開始增加。
各地方智慧高速指南中的隧道建設(shè)
隨著交通運(yùn)輸部推進(jìn)新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點(diǎn)，北京、河北、浙江、山東、廣東、甘肅、江蘇等多省份先后開展了智慧高速的探索實(shí)踐，其中山東、浙江、北京、云南、寧夏等地推出了智慧高速建設(shè)指南，四川川渝地區(qū)發(fā)布了區(qū)域地方標(biāo)準(zhǔn)，都試圖從規(guī)劃層面為智慧高速建設(shè)指明方向，其中不乏對隧道建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，且大都集中在全感知檢測方面。
《甘肅省智慧高速公路建設(shè)技術(shù)指南》中，在“5.2.2隧道狀態(tài)監(jiān)測章節(jié)”中對隧道建設(shè)給出了詳細(xì)要求。
一是數(shù)據(jù)采集對象和要求，主要檢測包含能見度、CO濃度、風(fēng)速風(fēng)向、亮度、火災(zāi)、交通事件、拱頂沉降、水平收斂等。
二是設(shè)施布設(shè)要求，如在隧道出入口各布設(shè)一套交通流檢測設(shè)備并考慮實(shí)際建設(shè)情況；宜在隧道內(nèi)布設(shè)邊緣計算單元，同時具備多源數(shù)據(jù)接入及本地計算能力；在進(jìn)出口布設(shè)車路協(xié)同設(shè)施、可變情報板，提供安全預(yù)警信息；在上下行通道內(nèi)設(shè)置電子標(biāo)簽；提升隧道內(nèi)衛(wèi)星定位信號精度等等。
此外還指出要充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驓鉁刈兓?，考慮設(shè)備防寒防凍。
《江蘇省智慧高速公路建設(shè)技術(shù)指南》中，在“5.2.2隧道狀態(tài)監(jiān)測”章節(jié)中同樣對隧道建設(shè)提出要求，但主要針對的是隧道狀態(tài)監(jiān)測的主要指標(biāo)項(xiàng)、監(jiān)測范圍，隧道結(jié)構(gòu)安全檢測的類型確定。同時提出隧道宜注意提供車道級服務(wù)、智慧情報板等建設(shè)。
浙江省《智慧高速公路建設(shè)指南（暫行）》中，對隧道建設(shè)的內(nèi)容較為分散，主要為以下內(nèi)容：
在特長隧道、長隧道上游路段，宜設(shè)置車牌識別檢測設(shè)備；隧道口設(shè)置交通事件感知點(diǎn)位；隧道出入口設(shè)置RSU設(shè)備；在長或特長隧道入口前設(shè)置可變信息標(biāo)志。
在“5.6.3設(shè)施布設(shè)要求”中，對隧道內(nèi)的多種設(shè)施設(shè)備提出了詳細(xì)的安裝要求，如隧道安全提升系統(tǒng)應(yīng)提高隧道內(nèi)衛(wèi)星定位信號精度，5000m及以上隧道宜設(shè)置隧道擴(kuò)展定位系統(tǒng)；隧道安全提升系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)應(yīng)急處置，1000m及以上隧道應(yīng)設(shè)置入口管控、逃生設(shè)施；隧道安全提升系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)疲勞駕駛提醒，3000m及以上隧道應(yīng)設(shè)置輪廓照明、警示誘導(dǎo)燈等等。
山東省《智慧高速公路建設(shè)指南（試行）》，則更加注重隧道的應(yīng)急保障建設(shè)，在“6.2.4應(yīng)急保障”中集中提及：
應(yīng)急保障能力建設(shè)應(yīng)包括隧道通行安全監(jiān)測、突發(fā)事故處置（二次事故預(yù)防）和重大活動保障；隧道通行安全監(jiān)測，長隧道和特長隧道宜實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)交通事件、車輛種類及數(shù)量、人員情況的實(shí)時感知；其他隧道宜支持視頻智能分析等功能；特長隧道內(nèi)宜配備緊急廣播系統(tǒng)和可變信息標(biāo)志，宜設(shè)置輔助救援機(jī)器人及遠(yuǎn)程消防滅火控制裝置等等。
從上述四地的智慧高速指南來看，各地方隧道建設(shè)關(guān)注重點(diǎn)有所差異，或許與其所處的地域存在較大聯(lián)系。甘肅氣候寒冷，則關(guān)注隧道本身基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對設(shè)備本身要求提出較高要求；江蘇、浙江兩地環(huán)境相對穩(wěn)定，則著重隧道的試點(diǎn)示范建設(shè)，對隧道設(shè)備安裝細(xì)節(jié)尤為關(guān)注，從而積累規(guī)模化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)；山東多山且易受到臺風(fēng)影響，則重點(diǎn)關(guān)注隧道應(yīng)急保障，完善隧道安全建設(shè)和應(yīng)急措施。
隧道建管養(yǎng)運(yùn)：新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用
回到當(dāng)前隧道的實(shí)際建設(shè)當(dāng)中，各地方高速管理部門對隧道的建管養(yǎng)運(yùn)建設(shè)主要集中在三個方面，交通感知、隧道運(yùn)維以及平臺管理。
隧道感知建設(shè)是智慧隧道的基礎(chǔ)，因此交通管理部門通過架設(shè)多種感知設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對隧道內(nèi)外交通狀態(tài)的檢測，從而為交通管理決策提供基礎(chǔ)信息支持。其中，交通雷達(dá)、AI視頻、雷視一體機(jī)等新型設(shè)備逐漸成為隧道感知建設(shè)的新寵兒。
隧道的交通感知建設(shè)是對隧道內(nèi)部的車流路況的檢測收集，而隧道運(yùn)維則需要的是對隧道本身的感知檢測。
隧道在建設(shè)和運(yùn)營中可能產(chǎn)生混凝土襯砌開裂、破損、脫落等問題，隧道內(nèi)的火情、照明不良、路面積水也能引發(fā)傷亡事故。這些都對隧道交通運(yùn)營維護(hù)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要高頻度、高強(qiáng)度進(jìn)行巡檢。
隧道巡檢機(jī)器人這一新型產(chǎn)品隨之誕生。相對于傳統(tǒng)的人工巡檢，隧道巡檢機(jī)器人可以在危險區(qū)域靈活穿梭，工作效率和巡檢強(qiáng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于人工，同時實(shí)現(xiàn)對隧道進(jìn)行全天候的狀態(tài)監(jiān)測，還可以對隧道行駛車輛輔以指揮通行。
例如在交通運(yùn)輸部智慧公路試點(diǎn)項(xiàng)目，延崇（延慶至崇禮）高速河北段金家莊特長隧道崇禮方向，智能巡檢機(jī)器人已經(jīng)完成調(diào)試并運(yùn)行；天津大學(xué)大跨空間結(jié)構(gòu)研究中心開發(fā)了一款智能巡檢機(jī)器人，并在天津蓮花嶺隧道開展調(diào)試測試；在浙江金麗溫高速大梁山隧道內(nèi)，浙江交通集團(tuán)浙高運(yùn)技研中心所研制的隧道應(yīng)急救援巡檢機(jī)器人正式運(yùn)行。
在隧道信息內(nèi)外收集完整的情況下，如何對所收集的信息價值進(jìn)行更加深入地挖掘與應(yīng)用成為關(guān)鍵，因此智慧高速云控管理平臺成為了當(dāng)前智慧高速的建設(shè)熱點(diǎn)。而在當(dāng)前的管理平臺建設(shè)當(dāng)中，數(shù)字孿生技術(shù)成為最受關(guān)注和歡迎的關(guān)鍵技術(shù)之一。
數(shù)字孿生技術(shù)的優(yōu)勢，在于能夠通過應(yīng)用隧道內(nèi)外配設(shè)感知設(shè)備所收集到的數(shù)據(jù)信息，在數(shù)字空間對隧道進(jìn)行重新構(gòu)建并與現(xiàn)實(shí)隧道進(jìn)行實(shí)時交互，從而在軟件平臺上將其展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對隧道的全知可控。
因此，掌握相關(guān)技術(shù)優(yōu)勢的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和科技公司都將目光瞄準(zhǔn)此領(lǐng)域建設(shè)，且不僅著眼于隧道建設(shè)，更是通過數(shù)字孿生等新技術(shù)賦能高速公路路網(wǎng)整體管理，構(gòu)建高速公路管理平臺系統(tǒng)，發(fā)布高速公路整體解決方案；傳統(tǒng)企業(yè)重新整合業(yè)務(wù)線路，同樣推出整體解決方案，包括管理平臺的建設(shè)。
結(jié)語
2022年4月底河南暴雨的相關(guān)信息發(fā)布后，在第一時間就登上微博熱搜，在眾多網(wǎng)友的討論聲中，也有許多人不禁回想起2021年7月那場罕見的特大暴雨。
其中鄭州京廣隧道段所發(fā)生的事故，成為了眾多交通從業(yè)者的一塊心病，冠以“智慧隧道”的隧道竟在暴雨中沒有起到作用，造成了人員傷亡和財產(chǎn)損失，無疑是對交通行業(yè)的一次重拳拷問。
保障交通安全是交通建設(shè)的基礎(chǔ)，因此在建設(shè)過程中，無論是運(yùn)用了哪些新技術(shù)亦或是哪些新產(chǎn)品，都需要從保障交通安全的角度出發(fā)，而不是過度追求所謂的“智慧化建設(shè)”，隧道建設(shè)如此，高速公路建設(shè)亦如此。
交通安全大于天。
（內(nèi)容來源：賽文交通網(wǎng)（微信公眾號：China_7its）/作者：九卿。如果有侵權(quán)或不當(dāng)之處，請聯(lián)系我們，我們將立即處理。）
