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中國社會(huì )科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟研究所

新一輪科技革命與我國交通運輸業(yè)變革

2022年01月17日來(lái)源:《城市》2021年11期    作者:方曉霞

摘要:筆者總結我國交通運輸業(yè)發(fā)展取得的成就以及可持續發(fā)展面臨的問(wèn)題與挑戰,基于對新一輪科技革命下我國智慧交通發(fā)展現狀與特點(diǎn)的分析,探究未來(lái)我國交通運輸業(yè)的發(fā)展趨勢,由此提出推動(dòng)交通運輸業(yè)變革的建議。

關(guān)鍵詞:科技革命交通運輸智慧綠色

金:研究闡釋黨的十九屆五中全會(huì )精神國家社會(huì )科學(xué)基金重大項目《推進(jìn)新型工業(yè)化與經(jīng)濟體系優(yōu)化升級研究》(21ZDA021)中國社會(huì )科學(xué)院創(chuàng )新工程項目《中國制造業(yè)全球價(jià)值鏈布局研究》中國社會(huì )科學(xué)院產(chǎn)業(yè)與區域發(fā)展智庫項目《后疫情時(shí)代深化中日合作維護全球產(chǎn)業(yè)鏈安全研究》(2020P04)

 

交通運輸業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的“大動(dòng)脈”,具有基礎性、服務(wù)性、戰略性和先導性作用,是實(shí)現經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展、建設社會(huì )主義現代化國家的重要支撐和強力保障。黨的十八大以來(lái),在創(chuàng )新、協(xié)調、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念指導下,我國交通基礎設施規模不斷擴大,技術(shù)裝備、科技創(chuàng )新能力和服務(wù)質(zhì)量持續提升,高速鐵路、高速公路和城市軌道交通運營(yíng)里程以及沿海港口萬(wàn)噸級及以上泊位數量居世界第一,逐步從交通大國向交通強國邁進(jìn)。

在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革推動(dòng)下,自動(dòng)駕駛、智能航運、智慧高速和智慧港口等新交通工具、新運輸方式和新基礎設施不斷涌現,推動(dòng)傳統交通進(jìn)入數字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化和綠色化時(shí)代,為交通強國建設注入新動(dòng)力。2021年,我國在第二屆聯(lián)合國全球可持續交通大會(huì )中提出,要大力發(fā)展智慧交通和智慧物流,推動(dòng)大數據、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和區塊鏈等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合;加快形成綠色低碳交通運輸方式,加強綠色基礎設施建設,推廣新能源、智能化、數字化、輕量化交通裝備,鼓勵引導綠色出行,讓交通更加環(huán)保、出行更加低碳,進(jìn)一步為新時(shí)期交通運輸業(yè)變革指明了方向。

一、交通運輸業(yè)發(fā)展現狀

我國高度重視交通運輸業(yè)對經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的先行作用。黨的十九大提出建設交通強國,《交通強國建設綱要》《加快推進(jìn)綠色循環(huán)低碳交通運輸發(fā)展指導意見(jiàn)》《交通運輸部關(guān)于深化改革加快推進(jìn)道路客運轉型升級的指導意見(jiàn)》《國家綜合立體交通網(wǎng)規劃綱要》《關(guān)于建設世界一流港口的指導意見(jiàn)》等政策文件相繼出臺,對交通基礎設施建設的投入力度不斷加大。在相關(guān)政策指導下,以“十縱十橫”綜合運輸大通道為主骨架的內暢外通的綜合立體交通網(wǎng)絡(luò )基本形成,交通運輸服務(wù)實(shí)體經(jīng)濟能力顯著(zhù)增強,我國進(jìn)入加快建設現代化綜合交通運輸體系的新階段。

(一)我國交通運輸業(yè)發(fā)展取得的成就

1.交通基礎設施建設規模居世界前列。

我國綜合交通運輸體系是在充分發(fā)揮水路和空路比較優(yōu)勢的前提下規劃、建設的,以公路為基礎,以鐵路為骨干。高速鐵路(高鐵)作為交通運輸現代化的重要標志,營(yíng)業(yè)里程由2012年的0.97萬(wàn)公里增加到2020年的3.8萬(wàn)公里,在全國鐵路營(yíng)業(yè)里程的占比已超過(guò)25%,占全球高鐵營(yíng)業(yè)里程的65%以上(見(jiàn)圖1)。目前,我國擁有世界上規模最大、現代化水平最高的“四縱四橫”高速鐵路網(wǎng),高速鐵路對百萬(wàn)以上人口城市的覆蓋率超過(guò)95%。

1 2012年~2020年全國鐵路營(yíng)業(yè)里程、高鐵營(yíng)業(yè)里程及占比圖

備注:數據來(lái)源為2012年~2020年《交通運輸行業(yè)發(fā)展統計公報》。

 

隨著(zhù)公路基礎設施建設投入增加,我國公路網(wǎng)絡(luò )不斷完善,公路總里程、公路密度不斷提高,中國橋和中國隧道成為展示中國形象的新品牌。截至2020年,全國公路總里程達519.81萬(wàn)公里,較2012年增加約96萬(wàn)公里;公路密度達54.15公里/百平方公里,較2012年提高約23%(見(jiàn)圖2)。其中,高速公路通車(chē)里程16.10萬(wàn)公里,較2012年增加6.5萬(wàn)公里,居世界首位;高速公路對20萬(wàn)以上人口城市覆蓋率超過(guò)98%。2018年開(kāi)通運營(yíng)的港珠澳大橋是世界最長(cháng)的跨海大橋,拱北隧道是世界最大斷面的公路隧道,沉管隧道是世界最長(cháng)的海底沉管隧道。

2 2012年~2020年全國公路總里程及公路密度圖

備注:數據來(lái)源為2012年~2020年《交通運輸行業(yè)發(fā)展統計公報》。

 

我國港口自動(dòng)化、智能化水平明顯提升,為發(fā)展成為世界第一貨物貿易大國提供了堅實(shí)支撐。截至2020年,全國內河航道通航里程達12.77萬(wàn)公里,全國港口萬(wàn)噸級及以上泊位2592個(gè),均居世界首位。2017年投入運營(yíng)的上海國際航運中心洋山深水港區四期全自動(dòng)化集裝箱碼頭是目前全球單體規模最大、綜合自動(dòng)化程度最高的集裝箱碼頭。2019年末,中遠海運港口廈門(mén)遠海碼頭實(shí)現第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)網(wǎng)絡(luò )全覆蓋。2020年上半年,寧波梅山保稅港區實(shí)現“第五代移動(dòng)通信技術(shù)+龍門(mén)吊遠程控制”規模化應用,并成功試驗“第五代移動(dòng)通信技術(shù)+無(wú)人駕駛集卡”應用。

航空運輸作為大眾交通工具,在我國綜合運輸體系中的重要性不斷上升。截至2020年,我國擁有民用運輸機場(chǎng)241個(gè),覆蓋92%以上的地級行政區、88%的人口和93%的經(jīng)濟總量,其中旅客吞吐量千萬(wàn)級機場(chǎng)達39個(gè)、三千萬(wàn)級機場(chǎng)達11個(gè)。2020年,我國民航運輸總周轉量、旅客運輸量和貨郵運輸量分別為798.5億噸公里、4.2億人次和676.6萬(wàn)噸,旅客運輸量連續15年居全球第二位。

2.交通運輸服務(wù)效能和服務(wù)品質(zhì)明顯提升。

公路運輸是我國客貨運輸的主要方式。客運方面,高速鐵路、民用航空吸引力逐漸增強,向大容量、快捷高效的現代化客運服務(wù)體系轉型。據交通運輸部數據顯示,2020年,我國完成營(yíng)業(yè)性客運量96.65億人,完成旅客周轉量19251.43億人公里。其中,公路客運量占比達71.3%,較2019年下降2.6個(gè)百分點(diǎn)。鐵路客運量、民航客運量和水路客運量分別占比22.8%、4.3%和1.6%,鐵路客運量和民航客運量占比分別較2019年上升2個(gè)百分點(diǎn)和0.6個(gè)百分點(diǎn),水路客運量與2019年基本持平。動(dòng)車(chē)組列車(chē)作為我國鐵路旅客運輸的主力,承擔了70%的鐵路客運量。道路客運轉型升級步伐加快,與鐵路、航空及水路等運輸方式的銜接效率明顯提升。

民用航空數字化、智能化水平不斷提高,服務(wù)品質(zhì)顯著(zhù)提升。近97%的國內機場(chǎng)實(shí)現了國內航班無(wú)紙化便捷出行,自助值機占比超過(guò)70%,旅客排隊等候時(shí)間大幅減少。航班正點(diǎn)率穩步提高,2020年高達88.52%,比“十二五”末期提升20個(gè)百分點(diǎn);民用航空安全水平世界領(lǐng)先。截至2021年7月,我國運輸航空連續安全飛行131個(gè)月,連續19年確保空防安全,每百萬(wàn)飛行小時(shí)重大事故率5年滾動(dòng)平均值為0,好于0.088的世界同期平均水平。

貨運結構不斷優(yōu)化。截至2020年,我國完成營(yíng)業(yè)性貨運量464.40億噸。其中,公路完成貨運量342.64億噸,約占73.8%,較2016年下降3.6個(gè)百分點(diǎn);水路完成貨運量76.16億噸,約占16.4%,較2016年上升1.6個(gè)百分點(diǎn);鐵路完成貨運量45.52億噸,約占9.8%,較2016年上升2.2個(gè)百分點(diǎn)。

3.軌道交通成為都市圈和城市群日常出行的重要方式。

軌道交通具有運力強大、快速安全及綠色低碳等優(yōu)點(diǎn),對都市圈和城市群經(jīng)濟發(fā)展具有保障性作用。中國城市軌道交通協(xié)會(huì )《城市軌道交通2020年度統計和分析報告》顯示,截至2020年,全國(不含港澳臺地區)開(kāi)通運營(yíng)軌道交通的城市達45個(gè),線(xiàn)路244條,運營(yíng)里程為7969.7公里。其中,我國地鐵運營(yíng)里程達6280.8公里,約占78.80%;輕軌運營(yíng)里程為217.6公里,約占2.73%;城市快軌運營(yíng)里程為819.6公里,約占10.28%;磁懸浮列車(chē)運營(yíng)總里程為57.7公里,約占0.72%。隨著(zhù)運營(yíng)線(xiàn)路增加及便捷度提高,軌道交通成為都市圈和城市群居民日常出行的重要方式,2020年占公共交通客運量出行比率為38.7%,較2019年上升4.1個(gè)百分點(diǎn)。上海、廣州、南京、深圳、北京和成都的軌道交通客運量占城市公共交通客運量的半數以上,排位最高的上海為62.34%。

4.科技對交通運輸業(yè)的支撐和引領(lǐng)作用不斷增強。

我國交通運輸業(yè)科技創(chuàng )新能力與技術(shù)裝備水平快速提升,高速鐵路、高速公路、深水航道、大型機場(chǎng)、跨海橋梁和隧道等交通基礎設施建造技術(shù)世界領(lǐng)先。2017年,運營(yíng)時(shí)速350公里、具有完全自主知識產(chǎn)權的“復興號”動(dòng)車(chē)組正式投入運行。2019年,集智能建造、智能裝備和智能運營(yíng)于一體的京張高速鐵路開(kāi)通運營(yíng)。中國高速鐵路已成為“走出去”的主力軍和“中國制造”的新名片。2019年,具備世界最高等級低能見(jiàn)度運行保障能力的北京大興國際機場(chǎng)正式通航。

數字技術(shù)、人工智能技術(shù)、北斗技術(shù)與交通運輸業(yè)加快融合。乘車(chē)碼、定制公交、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、智慧城際交通、車(chē)路協(xié)同系統、智慧城市交通管理、智慧高速及智慧港口等新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現。我國開(kāi)通運營(yíng)共享汽車(chē)的城市超過(guò)180個(gè),運營(yíng)車(chē)輛總數達20余萬(wàn)輛。網(wǎng)絡(luò )預約出租汽車(chē)經(jīng)營(yíng)服務(wù)覆蓋超過(guò)300個(gè)城市,日均完成2000萬(wàn)訂單。網(wǎng)絡(luò )貨運占營(yíng)運貨車(chē)保有量的15.9%,達172萬(wàn)輛。共享單車(chē)日均訂單量超過(guò)4570萬(wàn)單。郵政智能快遞終端廣泛布點(diǎn),無(wú)人機、無(wú)人車(chē)及無(wú)人倉在快遞領(lǐng)域的應用日趨廣泛。

(二)我國交通運輸業(yè)可持續發(fā)展面臨的問(wèn)題與挑戰

我國交通運輸業(yè)發(fā)展取得了巨大成就,但還未充分滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展、綠色低碳可持續的總體要求,亟待解決交通擁堵、高能耗及環(huán)境污染等問(wèn)題,滿(mǎn)足人民群眾日益增長(cháng)的多樣化、個(gè)性化、品質(zhì)化的出行需求。

1.交通擁堵和交通安全隱患。

在城鎮化進(jìn)程中,城市人口和機動(dòng)車(chē)保有量大幅增長(cháng),大城市及中小城鎮普遍存在交通擁堵問(wèn)題。研究表明,北京每年因交通擁堵造成的損失巨大,一定程度影響了社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展和城市宜居性。近年來(lái),我國交通安全宣傳教育力度加大、道路交通安全管理水平提高,交通事故損害程度降低,但事故總量仍有下降空間。

2.交通運輸業(yè)能耗和碳排放量過(guò)高。

交通基礎設施、汽車(chē)動(dòng)力系統與鋼鐵、建材、石化、化工及電力等高耗能、高排放行業(yè)密切關(guān)聯(lián)。2019年,我國交通運輸業(yè)能耗占終端能源消耗比重約為9%,碳排放量占全國碳排放總量比重約為15%。2013年~2019年,交通運輸業(yè)碳排放量年均增速超過(guò)5%,是我國碳排放量增長(cháng)最快的領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)測算,每增加100萬(wàn)輛小汽車(chē),需相應增加282萬(wàn)公里路網(wǎng)容量及30平方公里停車(chē)面積;參考北京機動(dòng)車(chē)使用強度,每年約增加燃油消耗量13.5億升。新能源車(chē)的動(dòng)力源為鋰電池,開(kāi)采鋰礦需耗費大量的水,一塊含有8.4公斤鋰的鋰電池需要約16.8噸水。在“雙碳”目標下,減少能源消耗和碳排放量是交通運輸業(yè)可持續發(fā)展面臨的主要挑戰。

3.環(huán)境污染和噪聲污染。

城市交通為人們出行提供便利,隨之產(chǎn)生的污染問(wèn)題影響著(zhù)人們的生活環(huán)境。機動(dòng)車(chē)尾氣排放已成為影響大氣環(huán)境質(zhì)量的主要因素。根據2021年9月北京發(fā)布的新一輪細顆粒物(PM2.5)來(lái)源解析,現階段北京的細顆粒物(PM2.5)主要來(lái)源于本地排放,占近60%。其中,以柴油車(chē)與汽油車(chē)為主的移動(dòng)污染源占46%,在全年不同時(shí)段、不同空間范圍均為本地大氣細顆粒物(PM2.5)的最大來(lái)源。

噪聲污染源于道路、鐵路和空中交通等,會(huì )對人類(lèi)閱讀能力、注意力及記憶力造成不良影響,導致致殘性聽(tīng)力損傷。根據相關(guān)調查顯示,機車(chē)和機動(dòng)車(chē)輛噪聲占城市噪聲的75%。交通噪聲污染作為社會(huì )問(wèn)題受到廣泛關(guān)注,治理交通噪聲污染是建設可持續交通系統的基礎。

二、智慧交通:新科技革命下交通運輸業(yè)發(fā)展的新機遇

經(jīng)濟發(fā)展、交通需求與資源環(huán)境約束之間的矛盾是世界上眾多工業(yè)化國家和地區面臨的共性問(wèn)題。隨著(zhù)新一輪科技革命興起,新一代信息技術(shù)與交通領(lǐng)域加速融合,有力推動(dòng)了交通運輸業(yè)智能化、綠色化發(fā)展。

(一)智慧交通發(fā)展與演變

智慧交通由智能交通系統(ITS)發(fā)展演變而來(lái)。20世紀80年代,電子控制技術(shù)及計算機處理技術(shù)等在交通運輸管理系統得到應用,通過(guò)全面的信息收集、處理、發(fā)布、交換和分析,為交通管理者的調度決策提供了輔助性服務(wù)。

20世紀90年代,美國、日本、澳大利亞及韓國等加大智能交通系統研發(fā)力度,信號控制、電子警察、卡口監控和視頻監控等一系列管控設施得到應用,短時(shí)間內緩解了交通擁堵等問(wèn)題。在傳統的智能交通系統中,各個(gè)業(yè)務(wù)系統相互分割,數據未實(shí)現共享,無(wú)法解決車(chē)輛保有量不斷上升后所引發(fā)的復雜交通問(wèn)題。

近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、傳感技術(shù)和人工智能等新一代信息技術(shù)加速向交通運輸業(yè)滲透。智慧交通作為既有智能交通系統的升級和創(chuàng )新,功能由服務(wù)于運輸管理決策向服務(wù)于出行需求轉變,更強調以人為本及可持續發(fā)展。智慧交通通過(guò)對新一代信息技術(shù)、交通科學(xué)及系統方法的融合應用,深度分析、挖掘交通運輸數據,打造高效、環(huán)保、人性化和一體化的大交通體系,實(shí)現線(xiàn)上配置資源、線(xiàn)下高效運行的精準化、綠色化和個(gè)性化出行。

(二)我國智慧交通發(fā)展現狀與特點(diǎn)

隨著(zhù)我國城鎮化進(jìn)程加快,數字化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化的新一輪科技革命為解決經(jīng)濟發(fā)展、交通需求與資源環(huán)境約束之間的矛盾,構建高效、便捷、安全、綠色的智慧交通體系提供了新契機。

1.精準化和個(gè)性化的日常出行。

新一代信息技術(shù)與交通運輸業(yè)的融合改變了傳統出行方式。公交線(xiàn)路查詢(xún)軟件、網(wǎng)絡(luò )預約出租汽車(chē)經(jīng)營(yíng)服務(wù)平臺等不斷涌現,智能手機、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)支付方式得到廣泛應用,越來(lái)越多的消費者傾向在出行前通過(guò)移動(dòng)端查詢(xún)、在線(xiàn)下單,由終端根據車(chē)輛所在位置配置最優(yōu)訂單,將出行需求與交通資源精準對接,提升出行體驗。以網(wǎng)絡(luò )預約出租汽車(chē)經(jīng)營(yíng)服務(wù)為例,其針對消費群體多元化、品質(zhì)化、個(gè)性化的消費需求,推出私人定制的專(zhuān)車(chē)模式、日常通勤的拼車(chē)模式、中長(cháng)途出行的順風(fēng)車(chē)模式、交際應酬的代駕模式以及綠色環(huán)保的共享租車(chē)和共享單車(chē)模式,一定程度解決了城市“停車(chē)難”和“最后一公里”接駁問(wèn)題。

基于網(wǎng)絡(luò )對信息的高效匹配,公共交通領(lǐng)域建立了需求響應式公共交通體系(DRT)。該體系以乘客需求為導向,打破路線(xiàn)及班次限制,由調度中心根據用戶(hù)的預訂需求提供“專(zhuān)座直達”的定制化公交出行路線(xiàn),營(yíng)造便捷、低價(jià)、用戶(hù)友好的出行體驗,提升公共交通運營(yíng)效率,緩解交通系統壓力。

2.網(wǎng)絡(luò )化和智能化的交通管理服務(wù)系統。

隨著(zhù)無(wú)人駕駛、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和“出行即服務(wù)”(MaaS)系統等新一代交通技術(shù)快速發(fā)展,交通管理服務(wù)系統網(wǎng)絡(luò )化、智能化和社會(huì )化水平不斷提高。

一是全自動(dòng)電子收費系統。高速公路ETC收費通道可在車(chē)輛通過(guò)收費站時(shí)自動(dòng)完成收費,避免停車(chē)交費所造成的交通擁堵,大幅提高道路通行效率。路側電子停車(chē)收費系統利用高位拍照、路內電子收費管理平臺、用戶(hù)端小程序及巡檢PDA終端實(shí)現計費和繳費,避免了計費、繳費摩擦和逃費現象,節省監管成本,提升用戶(hù)體驗。

二是實(shí)時(shí)交通信息服務(wù)平臺。該平臺通過(guò)設置在交通路口的傳感器收集路況信息,由主控中心進(jìn)行分析、處理后實(shí)時(shí)發(fā)布,以便公眾規避擁堵、規劃合理的出行方式。基于移動(dòng)智能終端技術(shù)服務(wù)構建的“出行即服務(wù)”(MaaS)系統可根據出行者的個(gè)人需求整合多種交通方式,提供一體化、全流程的智慧出行服務(wù)。

三是智能交通管理系統。該系統通過(guò)路況感知、數據采集、流量預警、后臺管控及智能化信息提示協(xié)助交通管理部門(mén)提升危險和災害預警、交通安全保障等方面的能力,提高城市交通管理服務(wù)智能化水平。例如,匝道智能管控系統通過(guò)毫米波雷達等探測設備對高速公路車(chē)流進(jìn)行動(dòng)態(tài)感知,實(shí)現匝道匯入車(chē)流智能預警、信號燈調控及間歇性、拉鏈式交替通行,有效緩解高速公路通行壓力,減少安全隱患。

3.線(xiàn)上線(xiàn)下融合的物流系統。

物流系統是國民經(jīng)濟的基礎性產(chǎn)業(yè),包含運輸、配送、倉儲、包裝、裝卸及物流信息管理等環(huán)節。自動(dòng)化和智能化的新一代信息技術(shù)使物流市場(chǎng)獲得了較大發(fā)展,形成了物流公司眾包模式、全民眾包模式、貨運O2O模式和自建物流模式。在網(wǎng)絡(luò )物流平臺上,貨運需求方與供給方可實(shí)現實(shí)時(shí)對接。貨運企業(yè)借助線(xiàn)上與線(xiàn)下結合的網(wǎng)絡(luò )貨運方式整合數量眾多、種類(lèi)繁雜、分布散亂的運輸資源,拓寬了企業(yè)服務(wù)范圍。全國聯(lián)網(wǎng)的物流貨運信息系統將物流資源與貨運資源精準匹配,協(xié)助輕資產(chǎn)平臺型創(chuàng )業(yè)公司高效管理中小散戶(hù)司機。

人工智能的應用緩解了物流業(yè)的勞動(dòng)力不足,提高了包裝碼垛和裝卸搬運等環(huán)節的物流效率。物流機器人單次可配送約20個(gè)包裹,在業(yè)務(wù)量密集的區域日均配送40余次,避免了人力配送可能出現的安全隱患,提升了物流作業(yè)跟蹤定位及監控所運輸物品狀態(tài)的智能化程度。

三、交通運輸業(yè)發(fā)展趨勢分析

(一)交通運輸工具發(fā)展趨勢

交通運輸工具呈現更高速、更智能、更安全和更環(huán)保的發(fā)展趨勢,自動(dòng)駕駛汽車(chē)、磁懸浮列車(chē)、超級高速鐵路、無(wú)人船及無(wú)人駕駛載人飛機等新型交通運輸工具將成為交通運輸業(yè)變革的重要成果。

1.汽車(chē)運輸裝備。

電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向。自動(dòng)駕駛汽車(chē)是新一代移動(dòng)通信技術(shù)、新能源、智慧電網(wǎng)、智慧交通及智慧城市融合發(fā)展的產(chǎn)物,這一功能強大的移動(dòng)智能平臺將成為新時(shí)期推動(dòng)科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)轉型升級、實(shí)現智慧出行的主要載體。

與傳統汽車(chē)相比,自動(dòng)駕駛汽車(chē)具有四點(diǎn)優(yōu)勢。一是安全穩定。利用車(chē)載傳感器、雷達感知周?chē)h(huán)境,控制車(chē)輛轉向和速度,能夠減少由于疲勞駕駛、酒駕或司機疏忽等造成的交通事故,提高車(chē)輛行駛的安全性。二是緩解交通壓力。通過(guò)衛星導航監控實(shí)時(shí)路況,規劃最優(yōu)出行路線(xiàn),及時(shí)規避擁堵。三是節能環(huán)保。通過(guò)控制系統確認最優(yōu)的加速、制動(dòng)和減速方式,提高能源利用率。四是輕松出行。增加旅途中可自由支配的時(shí)間,提高出行品質(zhì)。

特斯拉汽車(chē)、谷歌、通用電氣、豐田汽車(chē)、日產(chǎn)汽車(chē)、百度、一汽解放汽車(chē)、東風(fēng)汽車(chē)和長(cháng)安汽車(chē)等國內外科技公司及大型車(chē)企陸續啟動(dòng)了自動(dòng)駕駛汽車(chē)研發(fā)計劃。美國咨詢(xún)機構IHS認為,自動(dòng)駕駛汽車(chē)的全球總銷(xiāo)量將由2025年的60萬(wàn)輛上升至2035年的2400萬(wàn)輛;隨著(zhù)第五代移動(dòng)通信技術(shù)推動(dòng)的L4/5自動(dòng)駕駛逐步落地,2030年,中國自動(dòng)駕駛出行服務(wù)收入規模有望突破萬(wàn)億;2035年,中國將是全球最大的自動(dòng)駕駛技術(shù)應用市場(chǎng),不同等級的自動(dòng)駕駛汽車(chē)總量達570萬(wàn)輛,對于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的巨大需求將成為汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展的主要驅動(dòng)力。為緩解城市交通擁堵,汽車(chē)制造商和飛機制造商提出聯(lián)合開(kāi)發(fā)飛行汽車(chē)。2019年,保時(shí)捷公司與波音公司簽署了研發(fā)純電動(dòng)垂直起降概念車(chē)的合作備忘錄。

2.鐵路運輸裝備。

無(wú)人化與網(wǎng)聯(lián)化是鐵路列車(chē)未來(lái)的發(fā)展方向。鐵路沿線(xiàn)信號設備將逐漸消失,鐵路列車(chē)開(kāi)行間距大幅減小,運輸效率進(jìn)一步提升。

一是速度等級提高。我國以輪軌為導向系統的高速列車(chē)時(shí)速達350公里,處于全球領(lǐng)先水平。到2050年,我國3萬(wàn)噸級重載列車(chē)和時(shí)速250公里級高速貨運列車(chē)有望實(shí)現重大突破,高速輪軌客運列車(chē)系統時(shí)速將提高到400公里,以電磁作為導向系統的高速列車(chē)時(shí)速有望達到600公里。高速磁懸浮軌道交通將成為軌道交通技術(shù)未來(lái)主要的研發(fā)方向。2013年,美國特斯拉創(chuàng )始人馬斯克提出利用真空管道建設超級高鐵。2017年,美國超回路運輸技術(shù)公司宣布生產(chǎn)全球首個(gè)時(shí)速超過(guò)1200公里的超回路膠囊列車(chē),我國也逐步開(kāi)始探索本土版超級高鐵。2018年,成都搭建首條真空高溫超導磁懸浮比例模型車(chē)試驗線(xiàn),試驗時(shí)速達1500公里。

二是運行方式優(yōu)化。貨運動(dòng)車(chē)組、可變編組動(dòng)車(chē)組等成為研發(fā)重點(diǎn),預期根據鐵路客流淡旺季及線(xiàn)路繁忙程度增、減配置車(chē)廂,實(shí)現最優(yōu)搭配,減少成本支出,避免運力浪費。

三是用戶(hù)體驗提升。從固定設施、移動(dòng)裝備和運營(yíng)管理等方面完善高速鐵路運輸安全保障體系,進(jìn)一步提高高速列車(chē)在復雜惡劣環(huán)境下安全運行的穩定性、噪聲控制水平及乘員舒適性。

四是智能化發(fā)展。人工智能前瞻技術(shù)廣泛應用于鐵路建設,圍繞智慧物流、智慧客服、智慧調運中心和智慧辦公系統等業(yè)務(wù)打造智慧鐵路平臺。通過(guò)大數據技術(shù)對海量實(shí)車(chē)數據進(jìn)行分析和預測,優(yōu)化高速鐵路設施配置,全面提升運輸效率及服務(wù)品質(zhì)。

3.航空航天運輸裝備。

載貨運輸方面,波音公司推出無(wú)人駕駛電動(dòng)垂直起降貨運飛行器原型設備,運送貨物重量達225千克。載人運輸方面,波音公司與英國航天航空公司嘗試在商業(yè)航班中應用全自動(dòng)駕駛技術(shù),民航客機經(jīng)改裝后,長(cháng)途飛行所需飛行員由5名減少至2名~3名。空中客車(chē)公司啟動(dòng)了無(wú)人駕駛電動(dòng)斜旋翼飛機研發(fā)項目,預期在直升機場(chǎng)完成起降,以緩解城市交通擁堵問(wèn)題。

4.航運裝備。

無(wú)人船是智能船舶發(fā)展到高級階段的產(chǎn)物,在貨運、科考、探查、氣象和海防等方面具有較大的應用價(jià)值。無(wú)人船是通過(guò)衛星定位和傳感技術(shù)進(jìn)行導航的全自動(dòng)水面機器人,在美國、英國、意大利、葡萄牙、德國、法國和日本等世界航運強國發(fā)展較快。美國是最早布局無(wú)人船的國家,在技術(shù)研發(fā)上占據絕對優(yōu)勢。日本計劃于2025年實(shí)現無(wú)人船技術(shù)商業(yè)化。歐洲開(kāi)展無(wú)人船運營(yíng)法規研究,探索將其納入常態(tài)化海事監管。

(二)交通基礎設施建設技術(shù)發(fā)展趨勢

交通基礎設施建設技術(shù)呈現強度高、耐久性強、智能化及環(huán)境友好的發(fā)展趨勢。橋梁工程技術(shù)方面,安全、耐久、智能、綠色的材料逐漸普及,新一代信息技術(shù)與橋梁工程技術(shù)深度融合,橋梁智能管養新體系建成。隧道工程技術(shù)方面,裝配施工技術(shù)、新型隧道施工技術(shù)和新型耐久性混凝土材料得到廣泛應用,橋梁、隧道設計使用年限預期達到200年。土工結構工程技術(shù)呈現資源節約、環(huán)境友好的發(fā)展趨勢,高速公路實(shí)現智能化監測、檢測、養護和維修。港航與海岸工程技術(shù)方面,港口建設向外海及深水岸線(xiàn)發(fā)展,建筑物呈現結構大型化及形式多元化趨勢。疏浚與造陸技術(shù)方面,逐步實(shí)現沿海疏浚工程裝備大型化、內陸河湖疏浚精細化、疏浚產(chǎn)業(yè)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)協(xié)同化以及環(huán)保疏浚智能化。路面道床和跑道工程技術(shù)方面,路面跑道建造、運營(yíng)和養護全面實(shí)現智能化;有砟軌道道砟實(shí)現回收利用,人造道砟在工程中得到應用,無(wú)砟軌道耐久性取得突破性進(jìn)展。

(三)交通運輸管理系統發(fā)展趨勢

交通運輸管理系統呈現智能化、網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化和一體化的發(fā)展趨勢。水、陸、空交通資源將通過(guò)數據傳輸技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)及系統管理技術(shù)等實(shí)現全面整合,形成跨層、跨區、跨方式交互的低延時(shí)高可靠的天臨空地一體化交通信息網(wǎng)絡(luò )。交通運輸管理系統將智能化的交通運輸裝備、用戶(hù)、路網(wǎng)及服務(wù)部門(mén)等進(jìn)行有效集成,即時(shí)、精確、高效地解決交通安全、運輸效率、能源和環(huán)境等方面產(chǎn)生的問(wèn)題,使經(jīng)濟增長(cháng)和社會(huì )效益相統一。

四、推動(dòng)交通運輸業(yè)變革的建議

新一輪科技革命為我國由交通大國邁向交通強國、實(shí)現綠色低碳可持續發(fā)展提供了機遇,應以智能化、綠色化、一體化、共享化的頂層設計引領(lǐng)交通運輸創(chuàng )新發(fā)展,鞏固傳統產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,補齊核心技術(shù)短板,加快實(shí)現“雙碳”目標。

一是強化支持智慧交通發(fā)展的頂層設計。圍繞國家重大戰略需求,加強交通科研基地和智庫建設,建立面向全球、合作共贏(yíng)的開(kāi)放式創(chuàng )新體系。加強智慧交通相關(guān)行業(yè)的統籌協(xié)調,完善各級交通通信信息中心建設,破解交通信息共享壁壘和信息安全難題。

二是打造世界領(lǐng)先的智慧交通系統。積極推動(dòng)數字化、網(wǎng)聯(lián)化及智能化技術(shù)在交通運輸業(yè)的應用,加快建設城市交通大數據平臺,統籌做好實(shí)時(shí)路況監測、交通動(dòng)態(tài)變化預測、交通違法行為識別、交通安全隱患預警和交通擁堵成因分析,提高智能應急救援能力。

三是加快智慧交通基礎設施建設。建立動(dòng)態(tài)互聯(lián)的智能化車(chē)路協(xié)同系統,促進(jìn)自動(dòng)駕駛技術(shù)等智能技術(shù)成果轉化。推進(jìn)城市及城市群軌道交通建設,打造以智慧城市軌道交通為骨干網(wǎng)的一體化交通系統,提高交通基礎設施安全性和便利度。

四是構建以綠色出行為主導的城市公共交通體系。倡導綠色交通出行方式,降低機動(dòng)車(chē)使用強度。優(yōu)化慢行交通系統服務(wù),合理配置自行車(chē)停放點(diǎn),構建適宜綠色出行的人居環(huán)境。提高共享交通工具利用率,推進(jìn)共享交通配套設施建設,促進(jìn)共享交通與智能交通、綠色交通融合發(fā)展。

五是推動(dòng)新能源汽車(chē)、船舶等新型交通工具發(fā)展。加強燃料電池汽車(chē)及新能源船舶研發(fā)和應用,完善充(換)電裝置和維護設施建設、電力運輸以及廢舊電池回收處理等方面的配套措施。

 

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