高速公路数智扩能:核心是软件、AI定义路网功能

一、为什么要进行高速公路数智扩容

2026年4月，交通运输部印发《关于科学开展国家高速公路扩能更新改造的实施意见》（交规划发〔2026〕33 号），明确开展国家高速公路扩能更新改造的5种方式：路段扩能、节点扩能、数智扩能、安全提升、绿色转型。

关于数智扩能，实施意见中明确为：指通过应用先进适用的信息技术、数字化手段和管理模式，改造完善相关配套设施设备，挖掘高速公路通行潜能、提高运行效率和安全服务水平的改造工程。

之所以出台《实施意见》，在于既有的国家高速公路路网中，有些路段拥堵已经是常态化，堵点、卡点成为制约高速公路通行能力和效率的瓶颈，路段扩能、节点扩能似乎势在必行。

但纵观整个国家高速公路路网，可能会发现，整体路网运行效率并不高，虽然有常态化拥堵路段，但也有路网不同路段车流量忙闲不均的问题，为什么相互平行的两条高速公路，一条车水马龙，另一条却车流稀疏？实际上，并不是路上的车太多了，导致的路段拥堵，这里面也有管理上的机制问题，没有对路上通行的车辆进行均衡的“调度”。

如果有好的管理机制，完善的感知配套设施、通过信息技术软件定义的手段，在既有路网、既有交通流量下，能够将不同的车型（小汽车、轻型货车、重载货车等）“调度”到不同的路段上，从而实现路网负载相对均衡，可以有效缓解拥堵和提升路网运行效率。

二、软件定义数智扩容的管理模式、配套设施设备、信息技术手段的3个既有基础

（一）好的管理机制——高速公路差异化收费实施方案

2021年6月交通运输部等三部委联合印发的《全面推广高速公路差异化收费实施方案》（交公路函〔2021〕228号），是一个非常好管理机制。

一是坚持了目标导向和问题导向。出台目的直接明确“进一步提高高速公路网通行效率和服务水平，促进物流降本增效”，直指我国当前高速公路路网整体运行效率不高和公路货运成本居高不下的问题。高速公路存在分时段、分路段、分方向忙闲不均的问题，导致路网整体运行效率不高，交通繁忙路段常态化交通拥堵导致了货运成本上升、环境污染等负面外部效应。

二是差异化收费的方式更加灵活多样。各省份可以因地制宜、分类施策，共有分路段、分车型（类）、分时段、分出入口、分方向、分支付方式等6种差异化收费方式，应该说既把能采用的差异化收费方式都周全考虑，又对各种类型的差异化收费方式的实施情形条件做了清晰明了的描述，具有很强的操作性。

三是方案体现了管理机制上的创新性。通过价格杠杆调节路网车流分布的“调控”手段，体现了高速公路运输中有效市场的功用。从经济学角度来看，价格是调节供需的一种有效手段，同时，经济学的原理之一是人们会对激励做出反应。因此，高速公路不同的通行群体会根据不同路段、不同车型、不同时段的价格做出反应，选择合适的通行路段和通行时间。

通过差异化收费方法，高速公路路网将不再是“铁板一块”，将逐步实现车流动态可调、均匀分布，通过“探索建立收费标准动态调整机制，简化审批流程，强化政策引导，不断优化完善高速公路差异化收费长效机制”，打造弹性的路网、柔性的路网和高效的路网。

方案还明确，“在具备条件的地区，选择部分经营性收费高速公路开展通行费定价方式改革试点，将现行政府定价调整为指导价，以现有政府定价收费标准为上限，赋予高速公路经营管理单位一定的定价自主权”，为后续更灵活可变的市场化差异化收费提供了方向。

综合来说，《方案》体现了提效能，能够提升高速公路路网的运行效率和效能；扩功能，通过导航软件定义路段功能，通过价格杠杆实现了公路路网调节车流的功能；增动能，高速公路路网货享其流，多拉快跑，降本增效，公路货物物流运输为经济社会高质量发展增添了发展新动能。

（二）配套设施设备——高速公路撤销省界收费站“一张网”运营中的门架系统

通过差异化收费政策的价格手段调节和动态分配高速公路路网车流分布，需要有科学的数据支撑。

2019年实施的全国高速公路撤销省界收费站工作，建成了全国“一张网”的高速公路联网运行收费体系，同时建设了大量的ETC门架系统，加上高速公路的视频监控系统，为实时掌控全路网的交通流量状况提供了支撑。

门架系统和视频监控系统也为高速公路差异化收费的落实提供了数据支撑，通过路网交通流量的时空分布特征，对长期交通拥堵路段和时段，可以通过提高收费价格控制交通流量，从而缓解甚至解除拥堵，提升路网运行效率；反之，对长期车流量不大的路段和时段，可以降低收费标准，吸引邻近车流量大高速公路路段的车辆有效分流，达到路网车流均衡的效果，或者吸引邻近普通公路的车流上高速公路通行，达到增加收费收益的效果。

总之，全国高速公路“一张网”联网运行中的设备设施，为差异化收费政策制定提供了数据支撑，使得差异化收费政策制定更科学、更精准、更有效和更可持续。

（三）信息技术、数字化手段——导航出行服务软件

现在司乘人员高速公路驾车通行非常依赖第三方导航软件的，导航软件在出行规划阶段能够提供最关心的行驶路线、路况情况、用时和通行费用等要素。如下图，左侧为小客车出行路线规划；中间及右侧为货车出行规划，最大收费差距超过100元，高速公路通行费用显然是货车司机关心的。

 高速公路差异化收费实施方案中明确了“充分利用地图导航等工具，强化通行路径推荐和车辆通行费估算功能，进一步提高收费透明度，服务公众高品质出行”。

通过收费标准信息公开给高德、百度等地图导航工具或者公路物流货运平台，货车司机在出发前，通过导航工具推荐成本最优的行驶路线，这样才能够把差异化收费的红利扎实有效地落实到为企业、为司机降本增效上来。导航地图的路径推荐除了综合收费信息外，还考虑了诸多的因素，如管控信息、养护信息等，因此它是一个智慧化的出行工具。

三、为什么要软件定义数智扩容

最大的优势在于软件定义的数智扩容方法几乎是零成本，其调节的手段就是差异化收费的价格杠杆。

首先长期拥堵路段和时段，根源在于该路段通行费收费价格调控失灵，可能是对任何车型该路段都比相邻的其他路段收费价格显著偏低。

因此要果断针对特定车型采取提高收费价格的手段，引导该类型车通行其他路段，比如说对于小客车A路段其收费价格可以显著高于其相邻B路段，相反对于货车，A路段收费价格显著低于相邻B路段。这样在导航地图出行规划时，货车用户就导航到A路段上通行，而小客车用户则导航到B路段上通行。

这就相当于在差异化收费政策下，通过导航软件定义方法，虚拟出了一条货运专用通道和一条客运专用通道的效果。

二是对车流量失衡的平行路线，比如说两条平行高速公路路段A、B，可以通过分车型差异化收费政策引导不同车型选择不同的路段通行，假设4轴及以下的货车通行A高速公路成本低、4轴以上的货车通行B高速公路成本低，自然地就会把不同类型的货车调控到不同的高速公路上，达到了路网的负载均衡效果，起到了“削峰填谷”的作用。

当然，6种不同的差异化收费方式到底采取哪一种方式，要建立算法模型，通过应用已有高速公路出入口收费站、ETC门架的货车通行数据以及各路段的收费流水数据，获得路网的车流特征，可以做到政策的科学制定。算法+数据，就是当前火热的人工智能大模型发挥作用的时候，因此AI定义路网功能的目标就可以达成了。

三是对高普相邻、高速公路车流量非常不饱和的高速公路路段，采取对特定车型降低收费的差异化收费政策，吸引普通公路上的车辆通过高速公路通行，虽然单位收费标准降低了，但是车流量增加了，总体上会为经营业主增加高速公路通行费的增收。

四、软件定义数智扩容必须着眼于全国“一盘棋”

软件、AI定义路网功能、达到数智扩容的效果，需坚持全国“一盘棋”的思路。目前差异化收费政策的制定由各省级人民政府主导，而高速公路尤其是国家级高速公路是跨越省际的，对于同一条高速公路如果各省在差异化收费政策制定上各自为战，会带来“合成谬误”，反而会失效，达不到“扩容”的效果不说，反而可能会扰乱高速公路的运行。

因此，要站在全国“一盘棋”的角度，在提升大路网效率提升的思路下，充分利用通行数据，建立模型，运用人工智能和数字化的方法，尤其是大模型的方法，开展差异化收费政策的研究，这是一个科学问题。

要正确处理高速公路经营主体之间收费利益的分配问题，前述的客货运专用通道的例子，对于不同经营主体，自然会有的收费收入减损的问题，因此，全国“一盘棋”的差异化收费政策的制定要能充分平衡各方经营业主的收益权益，基于差异化收费政策的软件定义数智扩容才能真正落地实现。

总之，软件定义数智扩容的管理模式基础在于差异化收费，配套设施设备数据支撑在于“ 一张网”联网收费的门架系统和视频系统，落地在于第三方导航软件信息技术、数字化手段，目标是通过车流调控实现路网负载均衡，从而缓解拥堵、提升路网运行效率，动力在于大数据和人工智能模型驱动的数智化方法，本质上是一种新质生产力。