近几十年来，城市交通、公路、航运、铁路、民航等领域经历了影响深远的信息化、智能化进程。尤其近年来，人工智能、5G通信、高精度定位和地理信息等数字交通技术加速发展和应用。交通运输企业加快数字化转型，一些数字交通新业态已经产生巨大影响。在近几年出台的《交通强国建设纲要》、《国家综合立体交通网发展规划纲要》、《数字交通发展规划纲要》、《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021—2025年）》等国家和行业重要文件中均提出应用数字技术，提升交通运输能力。
与大力发展数字交通的迫切需求相比，系统性的数据交通运输体系理论研究和相关成果还相对较少。上一次整体性、系统性的研究还是在“十五”期间科技部组织的“智能交通系统关键技术开发和示范工程”。当时的相关研究成果已经不能适应当前的形势和发展需求。近两年来在数字化道路运输新业态、智慧公路发展路径、车路协同的实用性等方面产生的争鸣，就反映出数字交通运输的理论基础不牢，体系架构不清晰的问题。
一、数字交通运输体系要点初步分析
数字交通运输是在传统工业交通运输体系基础上，融入数字技术的全新交通运输发展阶段。本节从定义、需求、组织方式、运载方式等角度，初步分析数字交通运输体系。
1、数字交通运输定义
传统的交通运输一般定义为：运输工具在运输网络上的流动和运输工具上载运的人员与物资在两地之间位移的经济活动的总称。交通是指交通工具在运输网络上的流动，运输是指人或物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移。
对于数字交通运输，在《数字交通发展规划纲要》中提出：数字交通是数字经济发展的重要领域，是以数据为关键要素和核心驱动，促进物理和虚拟空间交通运输活动不断融合、交互作用的现代交通运输体系。
结合传统交通运输的定义和相关研究成果，提出数字交通运输的定义：
以物理空间的通道网络、能源网络、数字传感传输控制网络和智能运载工具为基础，以数字空间的交通控制网络和运输服务网络为核心，形成各环节深度融合、高度协同的出行服务网络和货运运输服务网络，两类网络及基于两类网络的所有活动总称为数字交通运输。
该定义突出描述了数字交通运输阶段与传统工业交通运输相比，在物理空间增加了数字传感传输控制网络，更重要的是增加了数字空间部分，并以数字空间的控制和服务为核心。通过数字空间对物理空间的规划、调度、控制和服务，将传统物理空间的各环节和各类设施组合起来，降低甚至消除不确定性和不匹配性，从而提升人员出行的安全舒适性，和货物运输的效率。
2、需求分析
如同工业革命改变了人类的生产生活对交通运输需求一样，数字经济发达后，人类生产生活空间分布和组织方式将发生变化，从而改变出行和货物运输需求。数据交通运输需要根据这些变化，调整物理交通运输基础设施的空间布局，发展适应这种变化的运输组织方式。
数字经济中远程操作、无人化生产、远程社交降低了人类居住空间与生产空间的关联性。预计将形成超大城市——周边城市群——分散居住点的居住结构。超大城市主要承载政府、超级企业总部等功能。围绕超大城市，形成周边城市群，承载中型企业总部等功能。在其他区域根据宜居程度，形成大量的分散居住点。预计当前的超大城市规模基本保持不变，中等城市将萎缩，超级城市周边的小城市群数量和规模将扩大。分散居住点将大幅增加。
基于以上预测，数字经济下超大城市间需要保持现有的高承载量的客运干线通道。超大城市与周边城市群间需要高密度的舒适灵活的客运支线网络。分散居住点需要与其他区域形成低成本、灵活可靠的连接网络。
数字经济中制造业空间集中度将进一步提高，形成原料初加工基地——超级制造中心——消费地终加工交付点的三级结构。不同类型的产业将形成若干个超级制造中心，与靠近原料产地的初加工基地间需要低密度、高承载量的干线货运通道。超级制造中心与数量众多的消费地终加工交付点间形成灵活的高密度、低承载量货运网络。消费地终加工交付点与居民点间形成高密度、低成本的固定线路配送网络。
3、 组织方式分析
依托数字经济下需求的高度可预测性、实时性和全面性，交通运输需求能够全面、及时、准确的反映到交通运输供给侧。在这种条件下，交通运输组织的集中化将带来交通运输效率的最大化。同类别和同空间范围的需求将汇集到完全掌握交通运输供给侧能力状态的数字枢纽，在其中进行精准匹配后形成运输组织方案。同时数字枢纽按照需求预测动态调整供给侧规模和能力结构。
数字枢纽将建立在算力底座和数据底座基础之上，分为出行和货运等不同类别，如超级城市中的出行数字枢纽，居住点的出行数字枢纽。不同区域的同一类型的数字枢纽是高度复用的。
数字枢纽的高度复制性和强大的能力将替代小的区域性传统交通运输公司。最终将形成不受地域限制，甚至不受国界限制的超级数字化交通运输服务公司。如果不加限制，这些公司将垄断一个垂直细分的交通运输服务类别。
在这种集中化的交通运输组织模式下，可能形成三种组织类型。一是将交通运输作为社会基本公共服务，全部由公共企业进行组织。二是由资本型运输企业运行，该企业垄断某一细分运输门类。三是由资本性产业链企业将运输作为生产、销售、配送的整条产业链的一部分，进行整体组织。
4、 运载方式分析
数字经济带来供给侧和需求侧之间的高度透明化和匹配度，同时依托高度发达的人工智能，各类运载方式达到了高度的自动运行和高度的有机衔接。根据各类物品的不同属性和需求，将采用最经济、环保、安全的综合运载方式进行货物运输。根据不同的出行目的，将采用最安全、最舒适、最高效，同时具有高度灵活性的出行服务。
各类运载方式所需的基础设施将根据需求时空分布优化建设。建设维护成本高的地面干线运输基础设施将与建设维护成本低但运行成本高的低空支线运输相结合。运载工具将在高度模块化的基础上，根据需求灵活配置达到与运输任务的最佳匹配。
二、数字交通运输体系发展阶段分析
当前正在处于传统交通运输向数字化交通运输发展过渡的阶段，在出租车领域、快递、小批量货运等方面已经开始数字化运输组织尝试，在某些领域已经达到了较高的数字化水平。数字化带来的便利和引起的社会问题也在逐步暴露。因此深入研究最有利于我国社会整体发展的数字化交通运输发展路径已经非常迫切。
按照数字化主导力量将发展阶段分为四个阶段。在不同领域起始阶段和最终阶段不一定一致。
1、 传统交通运输企业推动的行业信息化发展阶段
传统交通运输企业从提高自身经营效率等需求出发，采用自有资金开展信息化工作。这个阶段基本不改变原有的经营模式和业务流程，仅优化各环节，提升各环节协同效率。例如一家传统的出租车公司，为车辆装备卫星定位系统，用导航地图规划行驶线路避免司机绕路，用电话提供叫车服务。这些信息化投入提高了服务品质。
该阶段对行业的冲击不大，行业格局不会发生太大的变化，对行业治理的挑战不大。
2、数字化产业资本推动的行业数字化发展阶段
随着信息化程度提高，传统企业自身技术能力和资本投入不再能够支撑信息业务进一步发展，需要引入专业的第三方信息服务企业。最终信息服务企业成长为数字产业企业，或传统企业蜕变为数字化企业。这些数字化企业基于较高程度的数字技术，采用全新的经营模式和业务流程，最终将变革或颠覆一个细分领域。由于信息服务扩展的边际成本很低，行业垄断程度将大幅提高。
该阶段的投入主要依靠数字产业金融资本，采用融资——补贴扩大市场份额——垄断市场获得超额利润——金融市场获利的模式扩张。传统产业公司无法与之抗衡。当前在进入门槛较低的面向消费者的出租车、快递等领域已经经历该阶段。门槛较高的生产制造物流正在进入该阶段。该阶段在提高服务水平的同时，也出现了一系列由于垄断对社会和谐稳定，甚至国家信息数据安全等产生挑战。
3、跨产业资本推动的行业融合数字化发展阶段
数字化产业资本为追求更大的利润，向产业相关上下游延伸，以金融资本为推动力，形成跨产业的数字化产业，将交通运输作为更大的供应链、服务贸易中的一环。
该阶段的推动力——跨产业资本的规模更大，涉及的产业更多，垄断能力更强。该阶段将更加深入的整合供给侧和需求侧，影响生产制造业的空间分布。在提高劳动生产率的同时，对上下游企业和从业者的控制力进一步加强。
4、国家主导的行业整体数字化发展阶段
为解决数字化带来的过分集中问题，促进社会核心公平发展，有可能进入国家数字化发展阶段。交通运输领域作为社会实物流动和人员流动的核心行业具有极其重要的战略价值，应作为最优先开展国家数字化的行业。
该阶段的将形成政府、公共服务、商业服务三层次数字化体系。政府主要开展数据安全和公平监管。国有公共服务企业提供核心数据汇集与加工、需求方与供给方接入、数字交通控制等涉及公共服务内容。商业公司依托公共服务，在政府的数字化监管之下，开展各领域和各区域的数字运输服务。
三、 重点研究方向建议
如何更好的发展数字交通运输，尽早到达交通强国发展水平，承担起中国现代化的开路先锋作用，需要建立一套满足我国发展目标、符合国情、适应世界环境的自主数字交通运输理论体系。建议在以下几个方向开展重点研究：
一是研究数字交通运输体系总体框架与发展路线图，协调交通基础设施、运载工具和运输服务组织等各领域发展，形成数据交通运输有机整体。
二是研究数据要素分类和多级别数据管理方式，尽早实现关键要素的合理管控，既为数字交通运输发展提供基础的数据条件，又能保证国家经济社会安全发展。
三是研究数据交通基础设施的投入和收益模式，实现数字公路和数字道路运输服务的融合可持续发展。
四是研究数字监管方式和数字公共服务发展模式，提高政府资源投入费效比，创造规范、高质量的发展环境。
五是研究国际交通运输数据合作机制，构建有利的国际发展环境，促进与国际交通运输高效衔接，支持国内企业走出去，国外企业走进来。
四、 结语
我国的数字交通运输理论体系必须根植于我国的数字经济，不能拿来主义，必须根植于未来的数字化变革，不能经验主义，必须根植于中国特色社会主义，不能自由主义。数字交通运输理论体系的研究难度大、涉及面广、前瞻性强，是交通运输信息化、数字化从业者必须交上的答卷。
