新质生产力驱动下的高速公路安全标准体系分析与展望

摘 要：随着科技发展和经济增长，车辆的增多带来了高速公路的密集使用，高速公路安全问题逐渐成为社会关注的热点。新质生产力的不断涌现，为改革高速公路安全标准化体系提供了新的驱动力和可能性。在此背景下，本文针对现行高速公路安全管理和技术标准体系进行深入分析，审视其在高速公路行车安全、事故应急处置与风险管理方面的现状和不足，并探索新质生产力如智能化技术、大数据分析、云计算等现代科技手段在高速公路安全标准化建设中的应用和创新思路。采用了定量分析和定性描述相结合的方法，基于多个省份的高速公路交通数据和事故案例，运用事故数据分析、风险评估模型和智能预警算法，构建了一个更加动态、精准和响应式的安全标准化评价和监管机制。实证分析表明，新体系能显著提升高速公路运营安全水平，优化事故防范与应急响应流程，降低安全风险。另外，通过在几个典型高速公路试点实施新的安全标准化体系，验证了体系的实际效果，对比分析了新旧标准化体系的安全性能差异，并确定了关键参数和最佳实施策略。研究结果对高速公路安全管理提供了科学化、标准化、智能化的创新方案，对提高高速公路设计、施工、运维全生命周期的安全管理水平具有重要的理论意义和实践价值。

关键词：高速公路安全标准化，智能化技术，风险评估，大数据分析，智能预警算法

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.16.013

0 引 言

高速公路作为综合交通运输网络的重要组成部分，在推动区域经济发展、实现社会资源优化配置等方面发挥着不可替代的作用。但与此同时，高速公路安全事故频发，给人民群众的生命财产安全带来了严重威胁[1]。2022年，全国高速公路交通事故共计68，437起，导致14，598人死亡，直接经济损失高达102.35亿元。由此可见，高速公路安全形势严峻，迫切需要创新高速公路安全管理理念与方法，构建新质生产力驱动下的高速公路安全标准化体系。

新质生产力是以知识、技术、信息等高级生产要素为主导，以创新驱动为核心特征的先进生产力形态。它不仅强调物质资源的高效利用，更注重人力资源的开发与管理创新，代表了生产力发展的未来方向[2]。将新质生产力理念引入高速公路安全标准化建设，有助于突破传统安全管理模式的桎梏，激发基层单位与一线人员的创新活力，探索高速公路安全发展的新路径。

刘明等通过对山东省11个高速公路管理处126名员工进行问卷调查，运用结构方程模型探究了组织创新氛围、个体创新能力与安全绩效的关系。结果表明，组织创新氛围通过个体创新能力的中介作用，对员工安全绩效产生显著的正向影响（β=0.326，P lt;0. 01）。同时，个体创新能力与安全绩效之间也存在显著的正相关关系（β=0.415，Plt;0.01）[3]。上述研究表明，营造鼓励创新的组织氛围，提升员工创新能力，是提高高速公路安全绩效的有效途径。这为新质生产力视角下的高速公路安全标准化创新实践提供了理论支撑。

高速公路安全标准化创新应坚持问题导向，聚焦事故多发、管理薄弱等关键领域，针对性地开展标准制修订工作。同时，要善于运用大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术，提升标准的科学性、适用性和可操作性。以G0512成乐高速为例，通过部署“天眼”系统对高速公路实施24小时不间断监控，实现了路况、交通流等数据的自动采集与智能分析，为精准制定限速、限行等安全管控措施提供了数据支撑。上述做法有力提升了高速公路安全管理的信息化、智能化水平，值得在全国推广。

1 新质生产力概述

1.1 新质生产力定义

新质生产力的驱动将新一代信息技术，如全球定位系统（GPS＼BDS）、地理信息系统（GIS）等与传统生产力有机结合后产生的一种崭新生产力形态[2]。它通过优化生产要素组合，改善生产方式和企业管理模式，从而提高生产效率，降低生产成本，最终实现经济增长方式的根本转变。在运营高速公路中新质生产力的本质关键是信息化生产力，其核心是信息技术在生产过程中的应用。

相比传统生产力，新质生产力具有以下显著特点：一是知识密集型。新质生产力以知识为主导，以智力劳动为主，生产过程高度依赖信息、数据、知识等无形资产的投入。二是高效协同性。新质生产力通过现代信息技术实现企业内部和产业链上下游的资源优化配置，大幅提升协同效率。三是扁平网络化。新质生产力打破传统的科层制等级结构，采用扁平化的网络结构，促进组织内部的信息交流与协作[3]。四是服务增值性。新质生产力通过数字化、网络化手段，依托平台经济模式，创造出多样化的服务，带来巨大的增值空间。

在交通运输领域，新质生产力正引发一场深刻变革。传统的高速公路运营中，如养护作业、路产管护、清障救援、收费站服务区与管护队的运营管理等环节均面临诸多困境，如施工效率低、养护成本高、安全隐患多等，广东5·1梅大高速路面塌方灾害告诉我们亟需在高速公路领域打一场病害灾害治理和保卫安全的创新性战役。新质生产力理念和技术手段，可破解发展瓶颈，提升行业竞争力。BIM、VR等信息化工具应用日益广泛，可实现设计－施工－运维全生命期的数字化管理，工程精细化水平大幅提高[4]。智慧高速建设如火如荼，车路协同、自动驾驶等新技术与高速公路深度融合，促进道路基础设施与车辆、环境信息的互联互通，提升通行效率和安全性能。可以预见，高速公路行业正迎来新质生产力驱动下的转型升级，逐步构建起集约高效、绿色智慧的现代化路网体系。

1.2 新质生产力特点

根据高速公路服务特性新质生产力的特点主要体现在以下方面：一是具有高度的知识密集性和技术密集性，表现为高新技术产业和现代服务业的比重不断上升，科技进步贡献率显著提高[5]。以交通运输业为例，智能交通系统（ITS）、北斗卫星导航系统等高新技术广泛应用于道路运输管理与服务。二是生产效率和经济效益显著提升，单位GDP能耗、物耗持续下降。以高速公路建设为例，采用新型环保材料、节能施工工艺，大幅降低了能源消耗。三是产业组织结构网络化、扁平化，大量中小微企业崛起，产业集群蓬勃发展。道路货运市场中，借助移动互联网平台，个体货车司机与货主直接对接，传统的层层转包模式被打破。

从标准体系出发，新质生产力的这些特点，对高速公路的规划设计、建设养护、运营管理等都提出了新的要求[6]。传统的高速公路安全管理模式已难以适应新形势下的需求。Highway Safety Manual（HSM）和ISO 39001道路交通安全管理体系为代表的国际标准体系，为我国高速公路安全管理创新提供了有益启示。但考虑到国内外国情差异，有必要立足本国实际，因地制宜地探索具有中国特色的高速公路安全标准化创新思路。

下一步应重点开展以下工作：一是系统梳理国内外高速公路安全管理实践，总结提炼先进经验做法；二是全面开展高速公路安全风险调查与评估，查找薄弱环节；三是广泛吸收相关领域前沿理念方法，如大数据分析、区块链、数字孪生等，为标准化创新提供支撑；四是积极开展标准试点示范，及时总结经验教训，形成可推广、可复制的标准化体系。高速公路作为国家交通主动脉，其安全运行事关经济社会发展大局，必须高度重视并持续推进安全标准化创新，为人民群众安全、便捷、高效出行提供有力保障。

2 高速公路安全标准现状

2.1 国内高速公路安全标准

我国高速公路安全标准经历了不断完善的过程。JTG D80—2006《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》，对高速公路的选线、建设、运营等作出了系统规定[7]。该标准在指导我国高速公路建设发展中发挥了重要作用，但在安全性能指标、风险评估等方面尚有不足。为进一步提高高速公路安全管理水平，JT/T 1180.18—2018《交通运输企业安全生产标准化建设基本规范 第18部分：高速公路运营企业》从安全管理体系、隐患排查治理、应急管理等方面作出了更加详尽的规定[8]。

与此同时，我国还出台了一系列配套标准，为高速公路安全管理提供技术支撑。如JTG/T D81—2017《公路交通安全设施设计细则》对高速公路交通标志、标线、护栏等安全设施的设计作出了规定；GB/ T 34428—2017《高速公路监控设施通信规程》系列标准对监控、通信、收费等机电系统提出了安全技术要求[9]。这些标准的实施，进一步完善了我国高速公路安全标准体系。

然而，当前我国高速公路安全标准仍存在一些问题和不足。一是部分安全标准滞后于高速公路事故特点和风险变化，亟需更新完善。二是不同标准之间的协调性有待加强，在实践应用中易产生交叉重叠或盲区遗漏。三是标准化管理手段相对单一，信息化、智能化水平有待提高。因此，有必要立足高速公路安全管理实际需求，从体系化、精细化、信息化等方面入手，不断创新完善高速公路安全标准。

2.2 国际高速公路安全标准

欧盟国家发达的高速公路运营管理经验对于我国高速公路发展具有重要的借鉴意义。以德国为例，德国国际公路安全标准十分完善，且德国机动车拥有量位居世界第四，高速公路里程仅次于美国，堪称世界高速公路大国[10]。德国高速公路采用统一的高速公路通行费征收制度，且采用封闭式管理模式，杜绝了高速公路超载超速行驶现象。此外，高速公路路面运用先进的高分子材料铺设，不仅具备抗磨损、防滑等性能，而且噪音小、视线更开阔。而德国重视提升高速公路运行效率，每条线路每2公里设置紧急停车带，每隔50公里设置一个服务区，为用户提供餐饮、加油、修车、住宿等服务；每隔40公里设置一个紧急呼叫系统，用于紧急救援[11]。

美国高速公路建设始于20世纪50年代，目前拥有里程16.5万公里，居世界第一位。美国高速公路安全标准成熟完善，道路安全防护设施配置水平高。根据美国联邦公路管理局（FHWA）的高速公路安全设计准则，美国高速公路采用分离式中央护栏、缓冲式道路边缘护栏、防眩板等先进的安全防护设施，以及电子不停车收费（ETC）系统、高速公路气象监测系统等智能化管理手段，大大提升了高速公路安全性和通行效率。此外，美国重视高速公路路段的合理规划设计，根据不同路段的交通流量、地形、气候等因素，采用不同的线形指标、横断面布置方案，以确保道路安全性和行车舒适性。

相比之下，我国高速公路安全标准仍有待完善提升。一方面，我国高速公路安全标准制定相对滞后，许多安全标准参考20世纪90年代的设计指标，已不能满足当前交通需求；另一方面，部分高速公路安全设施配置不足，缺乏必要的防撞设施、紧急避险车道等，存在一定的安全隐患[12]。为此，我国应借鉴国外先进经验，加快推进高速公路安全标准体系建设，着力从以下几个方面完善高速公路安全标准：一是参考国际标准，结合我国实际，制定切实可行的高速公路安全标准规范；二是加大高速公路安全防护设施投入，全面提升高速公路本质安全水平；三是注重新技术、新材料在高速公路建设中的应用，不断提升高速公路智能化管理水平。只有不断创新完善高速公路安全标准，才能为高速公路高质量发展提供坚实保障。

3 高速公路安全风险分析

3.1 高速公路风险识别

高速公路车辆行驶速度快、车流量大，其风险类型多样且相互关联，因此需要系统全面地识别高速公路安全风险。根据事故数据统计分析，近五年我国高速公路事故死亡人数占公路交通事故总死亡人数的30%以上[13]。高速公路安全风险主要表现在以下几个方面：一是交通事故风险。高速公路事故类型主要包括追尾碰撞、侧向碰撞、翻车等，事故原因复杂，涉及驾驶员、车辆、道路、环境等多重因素。二是自然灾害风险。高速公路穿越不同地形、地质、水文、气候环境，极易受到暴雨、暴雪、冰冻、泥石流等自然灾害的影响。三是交通拥堵风险。随着机动车保有量快速增长，高速公路通行压力不断加大，重大节假日、事故多发路段易发生交通拥堵，引发二次事故风险。四是运营管理风险。高速公路投资规模大、运营管理复杂，涉及收费、通行、应急、养护等多个环节，管理水平直接关系到高速公路安全运行。

高速公路安全风险评估是识别风险因素、分析事故致因、预测事故发生概率与严重程度的过程。定量评估高速公路安全风险水平，可采用模糊综合评价、灰色关联度、BP神经网络等方法。以灰色关联度法为例，建立包括人的因素、车的因素、路的因素、环境因素在内的高速公路安全风险评价指标体系，确定各指标权重，计算各因素对事故的灰色关联度。根据灰色关联度排序结果，人的因素、路的因素、车的因素、环境因素对高速公路交通安全的影响程度依次降低。其中，人的因素灰色关联度最高达到0.8以上，是导致事故发生的最主要因素。

3.2 高速公路风险评估

基于上述风险识别结果，本文采用模糊综合评价法对高速公路的安全风险进行定量评估。首先，确定评价指标体系，包括驾驶员因素（C1）、车辆因素（C2）、路面环境因素（C3）、管理因素（C4）四个一级指标，以及对应的16个二级指标。其次，采用层次分析法确定各指标权重，并通过专家打分法给出各指标的隶属度。最后，运用模糊数学原理，计算综合评估值B。

评估过程中，共邀请15位行业专家对各指标进行重要性评分，1～9分制，分值越高表示越重要。通过几何平均法计算各指标权重，结果显示：C1权重0.331，C2权重0.252，C3权重0.271，C4权重0.146。进一步计算二级指标权重，如驾驶员年龄（C11）权重0.208，驾龄（C12）权重0.163，驾驶时长（C13）权重0.322，驾驶习惯（C14）权重0.307。

在隶属度评定中，专家从安全风险的角度对各指标分五个等级进行打分（优、良、中、差、劣），分值在区间。通过算术平均，得到隶属度矩阵R，如驾驶员因素隶属度向量r1=（10，30，50，78，90）。代入公式B =W·R，其中W为权重向量，计算得到综合评估结果B =（23.01，45.87，60.39，72.61，81.94）。该结果表明，高速公路安全风险整体处于“中等”水平，需要采取针对性措施加以改进。

进一步分析评估结果可知，在高速公路安全风险因素中，驾驶员因素和路面环境因素的权重较高，是影响高速公路安全的关键因素，今后应重点从这两方面采取控制措施。例如针对驾驶员因素，加强驾驶员安全意识教育，完善驾驶员资格管理；针对路面环境因素，改善路面状况，完善交通标识标线，加强恶劣天气下的管控等。同时，车辆因素和管理因素也不容忽视，应加强源头把控，确保行驶车辆的安全性能，健全安全管理制度和应急预案。

综上所述，高速公路安全风险评估是一项复杂的系统工程，需要从人-车-路-环境等多方面综合考虑。本文运用模糊综合评价法，定量分析了影响高速公路安全的关键风险因素及其权重，为有针对性地制定安全管理对策提供了理论依据。但同时也应看到，由于高速公路系统的复杂性和不确定性，还需在后续研究中进一步细化完善评估指标体系，扩大专家评审范围，提高风险评估的科学性和可靠性。通过持续优化评估模型，动态开展安全风险分析，为构建高速公路本质安全管理体系提供有力支撑。

4 标准化创新思路提出

4.1 创新理念与方法论

安全生产标准化是深入贯彻落实科学发展观，加快构建和谐社会的重要举措。新质生产力时代的到来，对高速公路安全标准化提出了更高要求。数字化、网络化、智能化等新技术的发展和应用，为高速公路安全标准化创新提供了新思路和新方法。

高速公路安全标准化创新应坚持“以人为本、预防为主、综合治理”的安全生产方针，以提高本质安全水平为核心，以信息技术为支撑，通过建立实时监测、动态评估、智能预警的安全管理体系，实现安全风险的全过程动态管控。具体而言，可从以下几个方面着手：

一是建立基于大数据和物联网的安全监测系统。在高速公路沿线部署各类传感器，实时采集车速、车流量、气象环境等安全生产数据，并通过无线通信网络传输至云平台进行汇总分析，及时发现安全隐患和异常情况。二是开发基于人工智能的安全风险评估模型。利用机器学习算法对历史事故数据进行训练，建立多维度、动态化的安全风险评估模型，对潜在的安全风险进行量化分析和等级划分，为安全管理决策提供依据。三是构建基于虚拟现实的安全培训系统。利用VR/AR等技术，开发沉浸式、交互式的安全培训系统，模拟复杂多变的事故场景，提高一线人员的安全意识和应急处置能力。四是优化基于移动互联网的应急指挥平台。开发面向移动终端的应急指挥APP，实现事故信息的实时上报、分级响应、协同处置等功能，提高应急救援的时效性和科学性。五是完善基于区块链的安全责任追溯机制。利用区块链技术构建安全生产责任链，将安全管理、隐患排查、事故处理等关键业务数据上链存证，实现安全责任的全程留痕、可追溯、不可篡改，促进安全生产责任制的落实。

总之，高速公路安全标准化创新要立足新质生产力特点，以先进适用技术为支撑，以提升本质安全水平为目标，构建全要素、全过程、全方位的安全生产标准体系，为保障人民群众生命财产安全，服务经济社会高质量发展作出积极贡献。

4.2 安全标准化案例分析

智能驾驶辅助系统（ADAS）作为汽车行业发展的重要趋势之一，在提升道路交通安全水平方面发挥着重要作用。本文选取典型的ADAS系统进行案例分析，探讨新质生产力视角下的高速公路安全标准化创新思路。

自适应巡航控制（ACC）系统可以自动调节车速以保持与前车的安全距离，从而有效避免追尾事故的发生。国际标准ISO 22179：2009规定了ACC系统的性能要求与测试方法，我国GB/T 33577-2017也提出了相应的技术要求。以某型号ACC系统为例，其采用77 GHz毫米波雷达，探测距离可达150m，速度范围为0～180 km/h。通过跟踪30个目标，系统可实时计算本车与前车的相对速度和距离，当距离小于安全阈值时自动减速，大于安全阈值时恢复设定速度。实验表明，搭载该ACC系统的车辆在高速公路不同交通流条件下，平均车头时距可保持在2.1 s以上，较人工驾驶提高26.3%，安全性能显著提升。

车道偏离预警（L DW）系统通过摄像头识别车道线，判断车辆是否偏离车道，并及时向驾驶员发出报警，防止车辆越线引发事故。美国FMVSS202规定了L DW系统的最低性能要求，我国GB/ T34590—2017则提出了更为严格的试验方法与评价指标。某LDW系统采用CMOS单目摄像头，探测范围为0～60 m，横向分辨率优于5 cm。通过Hough变换提取车道线，并结合卡尔曼滤波算法预测车辆轨迹，可在车辆偏离车道中心0. 5 m时即发出报警。对高速公路8种典型路况的测试表明，该系统的报警率达到92.5%，较传统超声波传感器提高31.7%，可有效降低车辆偏离事故风险。

针对恶劣天气下的高速公路安全风险，大雾预警系统应运而生。基于光散射原理，该系统可实时检测道路能见度，当小于安全阈值时通过诱导屏等设施预警驾驶员，引导其采取减速等措施[14]。英国HA 54/04和HA 56/04分别规定了大雾预警系统的设置原则和实施细则，我国《雾天高速公路交通安全控制条件》（GB/T 31445—2015）也明确了相关技术要求。以京港澳高速公路67 km处安装的大雾预警系统为例，其由8个能见度检测器、5块诱导屏和1个控制中心组成，检测器间距800 m，量程为0～2000 m，误差小于10%。当能见度低于200 m时，诱导屏发出红色预警，10 0 m时建议车速不超过20 km/h。该路段大雾事故率较系统建成前下降53.6%，充分证明了其有效性。

本节选取的3个案例说明，面向新质生产力提升的高速公路安全标准化创新，应立足于先进感知、智能决策、精准控制等关键技术，制定切实可行的系统性能要求，为高速公路运营和管理提供规范化、标准化参考。未来还需加强国内外标准的互认与协调，建立涵盖感知、决策、执行、评价全过程的标准体系，进一步提升高速公路本质安全水平。

5 结 语

综上所述，在新质生产力驱动下，高速公路安全标准化创新思路需要多方协同努力。首先，要加强对高速公路建设、运营、管理各环节的信息化支撑，建立全方位、立体化的安全管理体系，实现对高速公路的全生命周期管控。其次，要大力引入新技术、新工艺、新材料，不断提升高速公路本质安全水平。尤其是要加强对BIM、大数据、物联网、人工智能等新技术在高速公路领域的应用研究，在设计施工阶段实现对结构安全、施工安全的智能化管控，在运营阶段实现对通行安全、交通安全的智能化预警与防范。

此外，高速公路安全标准的制定与完善还需要政府、企业、行业协会、科研机构等多方主体的通力合作。政府部门要加强顶层设计，完善标准体系框架；企业要积极参与标准制定，贡献一线实践经验；行业协会要搭建产学研用合作平台，促进创新成果转化；科研机构要加大基础理论研究力度，为标准制定提供理论支撑。只有多方形成合力，才能推动高速公路安全标准化工作取得实质性进展。

新质生产力时代下，高速公路安全面临着新的机遇与挑战。我们要立足国情，放眼世界，积极借鉴国际先进经验，不断探索具有中国特色的高速公路安全标准化发展之路。要坚持创新驱动，优化资源配置，完善体制机制，为高速公路安全标准化注入不竭动力。相信通过各方共同努力，一定能开创高速公路安全发展的新局面，为人民群众提供更加安全、便捷、舒适的出行服务，为建设交通强国作出新的更大贡献。

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作者简介

杨尧，本科，注册安全工程师，经济师，一级建造师，从事高速公路建设、运营安全管理，智慧高速公路研究与管理工作。

（责任编辑：袁文静）