湖南省交通地理信息一张图建设成效及展望

6月23日，湖南省智慧交通线上论坛首期论坛活动在湖南省交通运输综合智能监管中心举办，活动由湖南省交通运输信息厅信息中心主办，湖南省智能交通行业协会及湖南省公路学会智能交通专业委员会承办。中国交通通信信息中心博士后、高级工程师胡玉龙在会上以《湖南省交通地理信息一张图建设成效及展望》为主题进行了分享，本文为演讲整理，未经本人审核。

交通地理信息一张图的理念，湖南省交通运输厅相关领导至少在6年前就提出了，比交通运输部以及江苏、浙江推动交通运输地理信息一张图、数据中台应用还要早。目前，湖南交通运输地理信息一张图系统已经完成基本建设，处于边使用、边完善的阶段，系统跟业务结合得非常紧密，是一个非常具有生命力的平台系统。

一、政策背景与导向

交通运输行业很多大事都需要政策引领。十四五以来，有两个纲要很重要，一是《交通强国建设纲要》，二是《国家综合立体交通网规划纲要》，都明确提出对交通基础设施数字化率的要求。

《纲要》提出交通基础设施数字化率要达到90%，怎么实现？现在离2035年还有点远，还有时间去探索实现。《纲要》在推进“综合交通高质量发展”方面提出了两个明确的任务，一是推进安全发展，二是推进智慧发展，前者是业务要求，后者是技术要求。“推进智慧发展”一节中，明确提出要推动卫星通信技术、新一代通信技术、高分遥感卫星、人工智能等行业应用，打造全覆盖、可替代、保安全的行业北斗高精度基础服务网，推动行业北斗终端规模化应用。构建高精度交通地理信息平台，加快各领域建筑信息模型技术自主创新应用。全方位布局交通感知系统，与交通基础设施同步规划建设，部署关键部位主动预警设施，提升多维监测、精准管控、协同服务能力。

之所以提出这个要求，大背景就是要提升交通运输发展质量，以前有人开玩笑称，交通运输部其实是交通建设部，建设为主，追求数量，求大求全，先要从数量转向追求质量，也就要从交通大国转向建设交通强国，从公、铁、水、行相对独立发展，到现在提出了综合立体发展多式联运，这对交通行业是一个比较大的转变。

我个人有一个思考，党的十九大报告中明确了我国社会的主要矛盾——人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。交通领域如何解决这个矛盾？

人民满意的交通有两种方式，一是开发新的运载工具，比如磁悬浮、无人驾驶等，二是提高现有运载工具的运营效率，如何提升？就是依靠科技创新技术！交通基础设施数字化已经是交通强国的重要组成部分。

交通运输部非常重视新技术和业务的融合应用，在《关于推动“四好农村路”高质量发展的指导意见》以及《国务院办公厅关于深化农村公路管理养护体制改革的意见》、《推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》等文件中都提出要积极加强5G、北斗、互联网、物联网、大数据、卫星遥感等新技术的应用。

在《推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》明确提出，要推进北斗高精度地理信息应用，推动高分辨率对地观测系统在交通基础设施建设运行维护等领域的应用。

二、系统建设背景

湖南在推进交通运输地理信息一张图的应用过程中，也遇到了一些问题。首要就是就是坐标不一致，搞技术的可能一听就明白各种地图底层坐标体系，有各地理测绘机构，也有百度、高德、凯立德等导航地图公司，每一个地图都支撑着独立的应用，如果用来支撑整体的交通运输综合业务发展，就需要解决几个问题。

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第一个问题，是地图基础数据缺乏统一的标准。交通行业各信息系统单独建设非常容易，但也容易形成信息孤岛，整合共享困难。

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第二个问题，是资源分散、数据标准也不统一，导致数据的汇聚困难。

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第三个问题，是尚未建立数据的动态更新机制，数据更新不及时。

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第四个问题，是交通基础设施的全周期、全要素、多维度数据展现无法实现。

我们在湖南是利用数据、业务两个中台体系，加上交通运输地理信息一张图来解决问题。

三、建设内容

系统特点

系统包括4个方面。

架构方面，以四个“统一”为核心，这是平台的1个特点，也是目标。首先要统一交通地理信息标准规范、统一交通地理信息访问门户、统一交通地理信息资源、统一地图服务。

一张图体系，提出一标准、一中心、一平台、多运用。

数据层面要共建共维保，保障数据的管理与更新，几个原则，一是谁生产谁负责，一数一源，实现共建共享共用共维护。

在应用层面，采用微服务方式提供数据和地图服务。要摸清交通基础设施的底数，然后以微服务的方式对外提供服务。

系统内容

我们依托湖南交通遥感管理系统项目建设了一张图平台，最初的定位就不仅是管理部门内部使用，同时要能为其他行业赋能，但又没有必要把业务管理数据都共享出去，而是按需调用。所以就设计了管理一张图和服务一张图，分别对内和对外提供交通基础设施数据服务。

管理一张图，主要目标就是实现交通基础设施信息采集的数字化，实现全周期数字化，包括数据的采集、感知以及内部的管理，交通基础设施数据库。

《数字交通发展规划纲要》提出，到2025年要形成交通数字化采集体系和网络化的传输体系。而管理一张图其实已经在初步实现，已经变成交通数字化业务的支撑系统了。

交通一张图，可以在宏观和微观两个层面上能看清每一个路段、每一个基础设施的形状、属性，同时结合高分遥感影像、人工智能技术，研发了一套路网自动化核查算法，自动提取轮岗数据，结合人工复核，能快速的筛查出不符合通畅标准的公路以及公路建设进度。

服务一张图，主要是通过将数据和功能发布成服务注入。在湖南省智慧交通数据中台体系中，目前已经形成了200多个服务能力，包括基础地图服务、各个领域的专题地图服务以及基础的遥感影像服务、空间信息服务。

服务一张图已有近百个图层，核心是数据资源，数据资源包括内部的公路附属物数据，公路水运铁路的交调数据，以及通过行政许可来获取的数据（比如每日更新的地理遥感数据），互联网数据等。

四、建设成效

1、首先，规划层面开展了建设需求评估，助力科学规划。

早在2018年，湖南省委省政府提出要实现公路“组组通”（农村公路）。省厅依据利用遥感技术，综合考虑产业分布、人口、路网现状、周边环境等信息，快速地筛查出了不符合通畅标准的公路共4.37万公里，列入三年行动计划，打通农村出行的最后一公里，目前已经全部完成。

2、开展建设全过程监管，提高行业指导能力。

湖南利用交通地理信息技术，实现对项目建设前中后各个时段的全过程监管。

3、开展基础数据治理，确保数据敢用好用。

交通运输地理信息技术提高了高速公路、普通国省干线、农村公路、航道、铁路、货运场站等交通基础设施的底数，获取了准确的点位、里程轨迹、附属物的属性等信息，解决了逐级上报造成的路网数据统计不准确、底数不清的问题，为交通的规划、计划建设、养护等业务提供基础数据支撑，形成了一套全面客观精准，还有可持续的交通基础设施数据库。

4、共享数据和服务，为管理部门提供“千里眼”。

平台的汇聚了自有的地理要素、互联网地理要素，其他行业地理要素，以及两客一危轨迹跟踪，路径规划，实时路况等百余项服务能力之后，就以微服务的方式可以对外提供底图服务，实现共享共用。

目前系统已为路网运行监测、交通安全监管、“两客”智能监管、治超等多个系统提供服务。

5、支撑专项行动，满足行业监管需求

举两个例子，一是支持隐患路段实地排查，基于外业采集APP，研发精细化采集模块，利用视频及其水印功能，实现位置与信息、数据的真实关联。比如基于视频设备所在地理位置、路段（桩号信息），支撑隐患路段排查。

利用多期遥感，支撑僵尸船的清理。僵尸船是指在一些相对隐蔽的地方停了很长时间，不同时刻可能会有不同的危害，比如在非汛期和汛期，汛期僵尸船如果被水冲走，对桥墩及其他水上设施以及水上交通，都具有威胁。

这是省厅领导想到的创新，我在别省做交流汇报时，都没想到遥感还可以这么用。

6、数据交换、共享，服务其他行业。

这是数据交换共享服务的一个架构图，能上报给部里面，也能传递给省厅所属各个管理部门以及综合的部门，对外，还可服务出行者。

五、未来展望

1、技术发展趋势

行业的需求和技术，一直是互相促进的。行业需求方面，交通数字化对空间信息分辨率、时间分辨率的要求越来越高，尤其是遥感。遥感影像考虑到成本和技术，一月提供一次遥感地图，已经很不错了。遥感技术也在发展，5年内空间分辨率理论上就可以达到0.1米，这就是一个非常精准的复原率，时间分辨率可达到小时级别。这两年，高分卫星、北斗卫星，还在不断的发射入轨，未来会更多的实现民用。北斗技术2025年将建成高精度网络，实现全球范围厘米级的定位。

空间信息和人工智能结合，拓展应用广度和深度。

2、提升一张图平台能力，支撑行业应用

探索在路网运行监测、数据治理体系、公共智能养护、平安交通等多方面开展应用。

3、数据治理

数据治理是湖南交通运输管理部门计划下大力气去做的一个事情。针对公路基础数据，规划建设养护等具体业务，以交通地理信息一张图平台为真实数据的载体，制定省市县三级统一的数据标准规范，形成统一标准的数据底座和服务，完成数据的接入治理和存储，以支撑各级、各类业务的应用。

4、数字公路

刚才提到公路资产全要素的数字化，用什么样的手段实现路、桥隧和沿线设施等数字化的工作呢？

基于遥感卫星、无人机、地面车载等多种数据采集技术，打造车、路、空、天一体化快速感知能力，实现普通公路信息快速采集、基础设施数据库的快速构建，道路路面技术状况水平的快速诊断，助力公路数字化加速转型，这也是我们现在正在探索的工作。

5、智能养护

开展“天地一体化”（遥感+车载）农村公路路况的评定，智慧巡路。2021年，交通运输部印发了《关于进一步加强农村公路技术状况检测评定工作的通知》，鼓励采用轻量化的检测设备对农村公路路况进行快速精准检测。此外，我们正在做的一项工作就是基于遥感的智能检测。一是协助部公路局抽查各地方的农村公里，比如报送是优良的路段，用遥感进行抽检。遥感的空间分辨率不是特别高，现在一般是0.5~0.8米，如果通过遥感还能看出报上来的优良路段有问题，就说明数据水分比较大。我们也在尝试将遥感检测+人工智能结合，积累了大概300万分的样本，看能不能利用遥感技术提出农村公路的品类评价标准。

农村公路的智能养护也要有一路一档，就是借助大数据的技术，掌握道路的状况和病害情况，形成养护的维修计划反馈，维修结果与路长制相结合，形成养护的智能决策。

6、平安交通

有了交通地理信一张图，有了遥感快速感知更新的能力，就可以为交通基础设施的防灾减灾提供数据支撑和决策支持。这一段时间南方省份进入雨季，我们团队也有同事去了四川贵州那边，为他们提供遥感方面的技术应急支持服务。怎么做呢？就是通过遥感测绘，灾前可以做风险评估，，哪些是高边坡，哪些路段容易泥石流，灾害发生过程中做一些应急支持，灾后做灾毁损失评估等。

最后总结一下，要完成数字化，首先就要摸清交通运输的底数，用什么样的手段可以更经济、更高效的来获得这些底数呢？就是用地理信息+遥感结合的手段，同时要与业务深度结合，解决业务中存在的一些难题，形成一个持续的数据服务能力，还要有一个长效的机制。