“人工智能 +”在河南交通运输领域实践与展望 | 交通战略研究

2025-04-10 18:37:00

作者:李通 | 河南省中工设计研究院集团股份有限公司

编辑:李通 |校核:张菁菁 |审核:龙志刚

引言:近年来,河南锚定“两个确保”、服务实施“十大战略”,推动“人工智能 +”与交通深度融合,打造以自动驾驶、智能装备、无人化作业为代表的“人工智能 +”应用,着力提高生产效率、提升服务质量、赋能行业治理,在交通运输转型高质量发展中发挥了重要作用。

一、“人工智能 +” 在河南交通运输各领域应用场景

(一)“人工智能 + 内河航运”:智慧航道的新征程

河南地处中原腹地,历史上曾经是重要的内河航运大省。内河航运作为综合运输体系的重要组成部分在河南交通运输体系中占据重要地位,随着“人工智能 +”的融入河南内河航运正经历深刻的变革。近年来,河南持续推进“人工智能 + 内河航运”高质量发展,不断打造智慧航道新征程,目前已取得阶段性成效,对构建全国交通运输统一大市场、服务和融入新发展格局具有重要意义和深远影响。

一是打造周口港高度自动化码头。在港口作业方面应用机器人和数字孪生等先进技术,运用机器学习算法分析货物装卸量、船舶到港时间等数据,合理安排港口设备和人力,实现对车、船、港、货全面协同管控,大幅提升港口作业效率,努力打造“内河智慧绿色第一港”。二是提高水运通航安全效能。如淮河、沙颍河等通过安装智能感知设备,利用人工智能算法对水位、水流速度、航道淤积等数据进行实时分析,为船舶安全航行提供精准建议,有效减少因水位问题导致的搁浅等事故。

三是辅助水运通航建设。通过无人机、水下机器人评估河流通航条件,采集航道、桥梁、支流汇入口等基础信息,为港航设施建设提供参考依据。四是提升港口管理效率。基于人工智能的船舶识别系统在港口广泛应用,能快速准确识别进出港船舶,实现船舶信息自动登记,提升港口管理效率。

(二)“人工智能 + 物流降本增效”:智慧物流的崛起

在物流领域,河南积极推动“人工智能 +”应用实现降本增效。一是物流快递配送方面。截止2024年末,郑州等16个地市已应用无人配送车辆113台,每条线路可降低企业运营成本约40%,实现了坡道山路、乡村旷野等70余种路况环境的全天候安全稳定运营。二是物流智能仓储管理方面。截止2024年末,全省共有60家寄递企业配置全自动分拣线,93家配置半自动分拣线,建设自动化立体仓库5个,配备智能快递包装回收装置558个,智能安检机69台,利用机器人和人工智能算法实现货物的自动存储、检索和分拣,寄递无人化程度显著提高,有效降低物流仓储运营成本。三是物流市场需求预测方面。基于人工智能物流需求预测系统,能够根据历史订单数据、市场趋势等因素,精准预测物流需求,帮助企业合理安排库存和运输资源,避免资源浪费和短缺。

(三)“人工智能 + 公路管理”:智能公路的革新

河南在公路管理方面,借助“人工智能 +”大幅提升管理水平。一是高速公路收费方面。截止2024年末,实现ETC不停车收费系统全覆盖,应用自助收费机器人36套,收费效率大幅提升,通行体验显著改善。二是公路资产数字化方面。河南将无人机技术用于普通公路资产调查,快速生成高精度三维模型,累计完成700公里重点路段和桥梁的实景建模,显著提升了公路资产管理的效率和质量。三是高速公路养护方面。利用搭载人工智能视觉识别技术的巡检车辆,对路面病害进行快速检测和识别,人工智能算法可自动识别裂缝、坑槽等病害类型、位置和严重程度,为公路养护部门提供准确数据,及时安排养护作业。四是交通流量监测与疏导方面。在主要城市的环线和重要路段,安装智能交通流量监测设备,通过深度学习算法分析交通流量数据,预测拥堵路段和时间。例如,郑州智能交通系统根据实时交通流量,自动调整信号灯配时,缓解拥堵。当监测到某路段车流量过大时,系统自动延长该方向信号灯绿灯时间,引导车辆快速通行,有效改善交通拥堵状况。五是天气预警信息方面。在恶劣天气如大雾、暴雨等情况下,基于人工智能的气象预警与交通管控系统,可提前发布预警信息,为交通管理部门提供决策支持,及时采取限速、封路等措施,保障公路交通安全。

(四)“人工智能 + 交通工程建设”:智能建造的推进

河南交通工程建设领域积极引入 “人工智能+” 技术,实现智能建造。一是智能建造方面。安罗高速黄河桥等多个项目通过应用数控切割、自动焊接、虚拟预拼装等机器人技术,打造智慧梁厂,实现桥梁索塔工厂化、装配化施工,入选交通运输部第二批智能交通先导应用试点。二是无人施工方面。河南省焦唐高速汝方段等项目应用“智慧无人摊铺+北斗高精定位”,实现了大规模无人化设备的集群施工,入选交通运输部科技示范工程。三是工程建设安全监测方面。在桥梁、隧道等大型工程建设中,利用人工智能进行施工安全监测。例如,在郑万高铁河南段的桥梁建设中,通过在桥梁关键部位安装传感器,收集应力、变形等数据,运用人工智能算法进行分析,实时监测桥梁施工过程中的安全状态,有效保障施工安全。四是工程建设质量控制方面。在公路路面施工中,利用智能压实系统,通过传感器采集压路机的压实数据,运用人工智能算法分析压实质量,确保路面压实度均匀,符合设计标准。在工程进度管理中,借助人工智能技术对工程进度进行模拟和优化,提前发现潜在的进度风险,为项目管理者调整施工计划提供依据,保障工程按时完工。

(五)“人工智能 + 交通行业治理”:智慧监管的实践

河南在交通行业治理中积极探索运用“人工智能 +”实现智慧监管。一是应急救援方面,通过无人机航拍,评估灾害损失,指导防灾救灾工作。2021年郑州等地和2024年南阳洪涝灾害时,河南派出无人机灾情侦察小组奔赴受灾严重地区,第一时间采集公路水毁情况,为应急救援提供了第一手资料。二是驾培方面,南阳等地市应用机器人教练车规范化、精准化教学,有效降低驾校运营成本、减少教练员劳动强度、强化全过程管理。三是交通运输安全监管方面。利用人工智能技术对 “两客一危” 车辆进行实时监控。通过安装在车辆上的智能终端,采集车辆行驶速度、驾驶行为等数据,运用人工智能算法分析判断是超速、疲劳驾驶等违规行为,及时纠正违规行为,降低交通事故风险。四是交通运输执法领域。人工智能可以助力非现场执法,利用智能摄像头和车牌识别技术,对车辆违法行为进行抓拍和识别。例如,在高速公路收费站、治超站等地,通过智能设备自动识别超载、闯卡等违法车辆信息,并将相关证据上传至执法系统,实现非现场执法,提高执法效率,减少人工执法成本,同时也避免了执法过程中的人为干扰,确保执法公正。五是交通运输行业诚信建设方面。目前正借助人工智能技术对企业和从业人员的信用数据进行收集分析,建立信用评价模型,为交通行业管理提供信用参考,推动行业诚信建设。

(六)“人工智能 + 高效办成一件事”:便捷服务的提升

交通运输领域 “高效办成一件事” 利用“人工智能 +”改善了公众服务体验,让公共资源交易“加数跑”。河南持续加强人工智能深度应用,抢抓人工智能发展历史性机遇。2025年3月,河南省公共资源交易中心接入部署DeepSeek,“人工智能+”让公共资源交易“加数跑”,推动省交易平台迭代升级,实施交易高效能治理,聚焦‘四高四争先’服务河南经济社会高质量发展,后续将推动‘人工智能+公共资源交易’向纵深发展,培养更贴合河南公共资源交易业务逻辑和交易流程的定制化模型。一是在出行信息服务方面。河南打造综合交通出行信息服务平台,利用人工智能技术整合铁路、公路、航空、城市交通等多种出行信息。公众可通过畅行中原-河南交通APP或相关网站等,输入出发地、目的地和出行时间等信息,平台运用人工智能算法为其规划最优出行方案,包括不同交通方式的换乘信息、票价、时刻表等,方便公众出行规划。二是交通运输政务服务方面。引入智能客服系统和DeepSeek人工智能。公众在办理交通运输相关业务过程中,可通过智能客服咨询问题。只需在“智能咨询”栏目中输入问题,即可获得“秒级响应、全网检索、深度解析、即时解答”服务,大幅提高政务服务效率,减少公众办事等待时间。三是城市公共交通方面。在城市公交、地铁系统中,利用人脸识别等人工智能技术实现快速支付和进站,提升公众出行便捷性。

二、“人工智能 +” 在河南交通行业产业培育情况

(一)科技企业的集聚与发展

河南积极营造良好环境,吸引和培育了一批与“人工智能 + 交通”相关的科技企业。在郑州高新区、经开区等产业园区,集聚了众多从事智能交通技术研发、设备制造的企业。例如,宇通公司在智能网联汽车领域不断创新,其研发的自动驾驶巴士已在郑州部分区域开展示范运营。公司利用人工智能技术实现车辆的自动驾驶控制、智能感知周围环境等功能,推动了河南智能交通产业的发展。这些企业的集聚,形成了产业集群效应,促进了技术交流与合作,进一步推动了“人工智能 + 交通”产业的整体进步。

(二)产学研合作的深化

河南高度重视产学研合作,促进“人工智能+ 交通”技术创新与成果转化。省内高校如郑州大学、河南工业大学等,在交通工程、计算机科学等相关学科领域开展人工智能技术研究,并与交通企业、科研机构建立紧密合作关系。在内河航运智能化研究中,通过产学研协同创新,整合各方资源,加快“人工智能 + 交通”技术的研发和应用进程,为产业发展提供技术支撑。

(三)产业政策的支持与引导

河南省政府出台一系列产业政策,支持和引导“人工智能 + 交通”产业发展。在财政政策方面,设立专项资金,对从事“人工智能 + 交通”技术研发、产品制造的企业给予补贴和奖励。在税收政策上,对符合条件的相关企业实施税收优惠,如减免企业所得税等,降低企业运营成本,提高企业发展积极性。在产业规划方面,将“人工智能 + 交通”产业纳入重点发展领域,明确产业发展目标和方向,引导资源向产业集聚。通过政策的支持与引导,为“人工智能 + 交通”产业培育创造有利条件,推动产业快速健康发展。

三、“人工智能 +” 在河南交通实践制约因素或者存在的问题

(一)技术瓶颈的限制

虽然河南在“人工智能 + 交通”方面取得一定成效,但仍面临一定的技术瓶颈。在人工智能算法方面,部分应用场景下的算法精度和稳定性有待提高。例如在复杂天气条件下,内河航运的船舶智能感知系统和公路的交通流量监测设备,其人工智能算法容易受到干扰,导致数据不准确,影响决策的科学性。在自动驾驶技术中,面对复杂的交通环境和突发情况,算法的决策能力有限,难以确保车辆或船舶的安全行驶。数据质量和数据安全也是技术层面重要问题。交通领域产生大量数据,但数据的准确性、完整性和一致性存在不足,影响人工智能模型的训练效果。

(二)高科技人才短缺困境

河南“人工智能 + 交通”领域面临专业人才短缺问题。人工智能技术更新换代快,交通行业的业务具有复杂性和专业性,培养既精通技术又了解交通业务的人才难度较大。另一方面,高端人工智能技术人才不足。在人工智能算法研发、大数据分析等核心领域,河南缺乏具有国际国内领先水平的高端人才。使得河南在“人工智能 + 交通”技术创新方面受到一定限制,难以在一些前沿技术领域取得突破,影响了产业的进一步发展和提升。

(三)相关法律法规和机制标准的滞后

随着“人工智能 + 交通”的快速发展,现有的法律法规和标准难以适应新的技术和应用场景。在自动驾驶方面,目前的交通法规主要基于传统人工驾驶制定,对于自动驾驶车辆的路权、事故责任认定等问题缺乏明确规定。在智能交通数据的管理和使用方面,也缺乏完善的法律法规和标准。此外,不同地区、不同部门之间的智能交通标准不统一,导致系统之间难以互联互通,信息共享困难,制约“人工智能 + 交通”的协同发展。

(四)资金投入的制约

“人工智能 + 交通”产业的发展需要大量资金投入。目前河南相关企业和科研机构的资金来源相对单一,主要依靠政府财政支持和企业自身积累,融资渠道有限,难以满足产业发展的资金需求。在基础设施建设和改造方面,如建设智慧公路、智慧港口等,需要大规模资金投入用于设备购置、系统集成和网络建设等。资金投入不足导致项目进展缓慢,无法及时跟上技术发展和市场需求,影响“人工智能 + 交通”产业的整体推进速度。

四、下一步完善措施

(一)强化技术创新与突破

一是持续拓展应用场景。全面推动港口作业自动化,推进新一代自动导引车(AGV)、无人集卡等机器人设备应用。依托“一轴一廊”数字化通道建设,拓展机器人在智慧收费、隧道监测、路网运行等场景的应用,有效提升路网运行效率和安全水平。二是加大交通领域人工智能技术研发支持。鼓励高校、科研机构和企业开展联合攻关。加强数据治理和数据安全技术研究。三是建立完善数据质量管理体系。提高交通数据的质量,为人工智能模型训练提供可靠数据。同时,加大数据安全技术研发投入,研究数据加密、访问控制、数据备份与恢复等技术,保障交通数据的安全。

(二)加强人才培塑和引进

一是优化高校相关专业设置和人才培养模式。在交通工程、计算机科学等专业中增加人工智能相关课程,培养既懂交通业务又掌握人工智能技术的复合型人才。二是加大高端人才引进力度。制定优惠政策吸引国内外优秀人工智能人才来河南工作。三是建立人才激励机制。对在“人工智能 + 交通”领域取得突出成绩的人才给予奖励,激发人才创新创造活力。

(三)完善相关顶层设计机制

一是加强政策引领。紧扣交通运输工作实际、行业发展堵点难点、群众急难愁盼,聚焦公路抢险、水路救捞、危化运输、应急保通等重点需求方向,采取“揭榜挂帅”等方式,强化“人工智能+交通”技术研发,面向“十五五”谋划布局全省“人工智能+交通”产业,加快出台产业发展指导意见及资金要素等支持政策。二是建立健全智能交通标准体系。加强不同地区、不同部门之间的标准协调统一,制定交通数据管理、智能交通系统建设与运营等方面的标准,促进智能交通系统的互联互通和信息共享。

(四)拓宽资金投入渠道

一是建立多元化的资金投入机制。政府进一步加大财政资金支持力度,可设立“人工智能 + 交通”产业发展基金,引导社会资本投入。二是鼓励金融机构创新金融产品和服务。为相关企业提供贷款、融资租赁等金融支持。三是加强政策补贴力度和方式。通过税收优惠、财政补贴等政策激励企业增加在“人工智能 + 交通”领域的资金投入。积极推动企业开展股权融资、债券融资等直接融资方式,拓宽企业融资渠道,为产业发展提供充足资金保障。

(五)培育“人工智能 + 交通”良好发展生态

一是建立健全“人工智能+交通”产业梯度培育机制。精准培育本土优质企业,为突破场景应用落地难点、加快产业化规模化发展提供有力保障。二是加强外部支持合作。支持行业企业联合高校、科研院所,加快核心技术突破,推动产业集聚发展,形成良好生态。三是完善相关发展规划。制定和完善针对 “人工智能 + 交通” 领域的专项政策和发展规划,如《河南省推动 “人工智能 +” 行动计划(2024 -2026 年)》中明确提出构建大模型,为相关领域发展提供明确的方向和指引。

五、未来展望

随着 “人工智能 +” 在河南交通运输行业持续深入应用与发展,为河南带来了前所未有的机遇与挑战,这与河南近期提出的“四高四争先” 决策部署高度契合。展望未来,河南交通运输行业将持续推进技术创新、人才培养、政策完善和资金保障,这与 “四高四争先”中在深化改革和创业创新创造上奋勇争先高度一致。在智能交通基础设施方面,智慧公路、智慧港口、智慧机场等将更加完善,实现交通设施的全生命周期智能化管理。在运输服务领域,公众将享受到更加个性化、精准化的出行服务,物流配送效率将进一步提升,成本持续降低。在交通行业治理方面,智慧监管将更加全面、精准,有效保障交通运输安全和市场秩序。

河南交通运输行业将借助 “人工智能 +” 的新时代历史机遇,把交通区位优势深度转变为枢纽经济优势。在融入新发展格局和全国统一大市场建设中奋勇争先,为河南经济社会高质量发展提供强大支撑,在全国乃至全球智能交通发展浪潮中占据重要地位,推动河南在高质量发展、高品质生活、高效能治理等方面不断迈出坚实步伐,让河南交通在 “四高四争先” 的征程中不断谱写新的辉煌篇章。

责编:刘安琪 | 审核:李震 | 监审:古筝