高速公路数字化基础设施全生命周期成本管控分析.pdf
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1、242人文华夏humanities chinapin pai yan jiuR高速公路数字化基础设施全生命周期成本管控分析文/李涛(昆明理工大学交通工程学院)摘要:随着智慧高速公路不断发展,我国要求加快构建数字交通体系,推动高速公路数字化转型,交通基础设施数字化也成为未来行业发展的主流。通过分析高速公路数字化基础设施发展现状,智慧高速的发展带动了数字化基础设施建设,同时由于数字化基础设施建设成本较高,所以对高速公路数字化基础设施成本进行管控成为关键问题。以高速公路数字化基础设施全生命周期成本管控为出发点,明确其全生命周期成本关键影响因素,做到“重点突出、全面管理”,提出合理化的管控对策,从而更
2、全面、更高效、更科学地管控高速公路数字化基础设施成本。关键词:高速公路;数字化基础设施;全生命周期成本中图分类号:F426.92文献标识码:A 文章编号:2096-1847(2023)31-0242-03“新基建”背景下,高速公路数字化基础设施广泛应用,具体包括路网设备设施、服务区设备设施等涉及计算机及网络应用技术、通信技术、信息安全技术及智能交通技术等技术的现代化设施,数字化基础设施的大量应用导致在设计、生产、运营和管理过程中的成本日益增加,为了推动智慧公路的可持续发展,从影响因素层面分析数字化基础设施的全生命周期成本,并提出针对性对策和建议,实现降低数字化基础设施全生命周期成本以及可持续发
3、展的目标。一、高速公路数字化基础设施发展现状近年来我国不断加快构建现代数字交通体系,高速公路基础设施不断数字化转型,交通基础设施数字化也成为未来行业发展的主流。2019 年 7月,交通运输部数字交通发展规划纲要1提出推动交通基础设施全要素、全周期数字化,主要内容包括构建数字化采集体系、网络化传输体系以及智能化应用体系。2020 年 2 月,国家发改委、交通运输部等 11 部委在智能汽车创新发展战略2中提出推进智能化道路基础设施规划建设;2021 年 2 月,中共中央、国务院印发国家综合立体交通网规划纲要3,提出推进交通基础设施数字化、网联化;2021 年 3 月,中华人民共和国国民经济和社会发
4、展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要4提出加快交通等传统基础设施数字化改造。由此可见,公路基础设施的数字化、信息化、智慧化建设正式上升为国家战略。根据国家综合立体交通网规划纲要,到 2035 年,我国交通基础设施数字化率要达到 90%,为实现这项远大宏伟的任务,必须增加高速公路数字化基础设施建设规模,同时需要更为科学的发展计划和科技路径支撑。同时,随着数字信息技术的不断开发,对高速公路等数字化基础设施工程形成一定挑战,比如建设成本较高需要大量的投资和先进技术的支持,目前数字化基础设施建设投资约占工程投资总额的 5%-10%5,意味着要把控制和减少数字化基础设施成本作为重点任务。二、高
5、速公路数字化基础设施全生命周期成本内涵(一)全生命周期成本理论全生命周期成本最早由 Kleppner6在研究产品周期成本问题中提出,后来在我国不同行业中应用比较广泛,且越来越多的行业情景中都有其应用的过程,全生命周期成本模型也不断建立和完善,形成全生命周期成本理论,在我国深入应用奠定了较深的基础7。全生命周期成本分为广义和狭义两种。广义全生命周期成本包括企业的研发成本、生产结构成本和营销成本、用户的初始资金成本、运行维护成本和处置成本以及社会责任成本,即环境成本8。狭义全生命周期成本是指在工程项目的所有生命周期阶段中投入的资金总数,是产品经过前期规划设计、开发使用和后期报废所发生的成本总和9。
6、(二)高速公路数字化基础设施内涵及其全生命周期成本高速公路数字化基础设施是指在现有道路基础设施上利用大数据、互联网信息通信和交通工程技术,为运营和行业管理者提供智能运行监控、交通控制、应急指挥和决策支持服务,为道路使用和消费者提供安全、快捷、绿色的优质服务,是新型基础设施的一部分。高速公路数字化基础设施全生命周期包括前期规划设计、建造安装、运营维修、更新改造和报废回收五个阶段,不同阶段和流程对成本影响程度不同,为达到全生命周期成本最优,需要分析不同阶段的成本影响因素,进行高速公路数字化基础设施全生命周期成本全过程要素管理。针对高速公路数字化基础设施的有效发展,对高速公路数字化基础设施全生命周期
7、关键环节和关键影响因素进行识别,可以有效管控高速公路数字化基础设施全生命周期成本,提高资源利用效率,加速高速公路数字化基础作者简介:李涛,生于 1998 年 12 月,男,在读研究生,研究方向为交通规划与管理和交通运输经济。243人文华夏humanities chinapin pai yan jiuR设施发展。三、高速公路数字化基础设施全生命周期成本因素分析(一)设计开发阶段1.前期规划及项目定位。前期可行性分析需要综合考虑项目实施的各种因素,会给高速公路数字化基础设施建设带来增量成本。对于高速公路数字化基础设施来说,前期的项目准备和实施阶段的成本很大反映在整体设计成本,表现在研究开发人员需要
8、花费大量的时间和精力去考察项目的可行性。其次,还必须充分考虑研究项目的寿命周期和社会成本,并寻找其所带来的经济成本、用户使用成本与社会成本之间的最优组合。2.设计及技术水平。在智慧公路建设的各个环节,只有推动新技术落地和实施,才能更好发挥基础设施的作用10。数字化基础设施运用先进的数字互联网技术,其贯穿于数字设施整个生命周期。技术开发与创新成功与否对项目至关重要,技术水平关乎项目能否成功运行,如果在项目开始前没有进行设计方案的推敲和确定技术应用与实施,会影响后面的项目目标、设施质量和后期运维,从而对全生命周期成本和成本管理造成影响。3.设计使用寿命。新技术赋能的新型融合型设施和设备相较于传统交
9、通基础设施使用寿命更短,很多仅有三到五年,在较短时间内要取得一定的经济效益难度较大,如果由于先进技术和设备的智慧高速公路在短时期无法带来规模经济效益,则会影响智慧高速公路向规模化、产业化发展,以及影响数字化设施建设成本。(二)建造安装阶段1.质量成本。质量成本是维护和改善设施品质而所花费的相关支出,也包括了由于设施未能达到一定的品质标准,所产生的有形的与无形的经济损失之和。比如材料成本,数字设施对材料的要求较高,在选择材料考虑其品质,环保性,耐用性,都能够有效规避因设施硬件引起的成本损失。2.建造安装成本。设施经过工厂化生产和装配式安装阶段,需要严格的检测和控制来减少建造成本,而选择合理的布局
10、,可靠安全的运行环境,有助于设施发挥良好的运行效果和功能,但不能避免测试运行过程中会出现故障以及不符合规定标准等问题,需要重新调试或返厂而带来一定的成本和损失。(三)运营维修阶段1.运维管理成本。不同于传统基础设施,数字化基础设施在运维管理上更加要求精确和迅速11。其运维难度大、成本管控困难,造成设备故障率高、维护周期长等问题,增加了数字化基础设施在运维管理中的成本。2.信息和数据安全。信息安全是高速公路数字化基础设施正常运行的前提。对数据或信息未经授权的使用、破坏和泄露等威胁对信息系统和相关资产造成损害。只有保护数据和信息不被未经授权的人或实体获取和使用,才能保护企业和组织利益。3.运维人员
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