智能交通三十年——服务城市交通规划的实践与未来数字化发展思考
12月7日,第十六届中国智能交通年会(ITSAC 2021)暨2021年度中国智能交通大会在长沙召开。在大会的“交通数字化发展论坛”上,同济大学铁道与城市轨道交通研究院院长陈小鸿教授发表了题为《智能交通三十年——服务城市交通规划的实践与未来数字化发展思考》的演讲。本文为演讲整理稿,有部分删减,未经本人审定。
中国智能交通尤其在城市智能交通发展具有非常特殊的阶段特征,时至今日,已经形成了具有中国特色的发展模式。中国智能交通发展有特殊背景,特殊环境和特殊需求,因此也形成了不同于国外发达国家的发展路径,并取得了举世瞩目的成果。智能交通在上世纪90年代引入到中国时,我国的城市交通正处在建设与管理并重解决和预防交通问题的阶段,在中国,智能交通系统的应用需求更加广泛,远超出最初聚焦于道路车辆智能化管理的范畴,被寄予了更多期望。与此同时,国外已经处在交通建设成熟运转的阶段。
在1990-2000年的10余年时间里,我国ITS处在理论准备和构建框架的过程中。1994年,在法国巴黎举办的ITS世界大会首次确定全球ITS整体理解和技术要求。
在此期间,国家通过“九五”、“十五”科技攻关项目连续资助智能交通课题研究,从而制定了中国智能交通发展的框架和体系路线年建设高效、安全、环境友好和具有竞争力的中国智能交通系统,并提出了ITS技术实现路径,就是要运用面向过程的方法,建立起适用于中国交通发展进程和使用需求的ITS框架。
我国是最早在ITS体系中提出交通规划与管理,而在同期的美国、欧盟和日本等国家的ITS体系中,早期ITS体系并没有支持规划的内容。事实证明,在中国ITS的阶段特征和发展路径上,最需要支持的首先是规划决策的科学化。
在2000-2010年的10年里,我国已经建立起一系列的智能交通信息系统,并通过示范应用进行推广。如果说第一个十年是自上而下建立框架体系,第二个十年则是自下而上的建设应用系统,包括基础数据的采集,应用系统的建设,辅助决策等,初显成效。这期间,交通信息采集与监测,诱导服务,联网控制,信号优先、综合交通信息发布平台等一系列信息化基础设施的大量建设,也支撑了奥运会、世博会、亚运会等等重要大型活动的举办。
上海建成了涵盖当时的所有道路交叉口和路段的交通信息采集系统,在该系统的支持下,上海世博会采用了交通流动态研判,来了解城市交通的需求以及供需之间的匹配,诊断关键的拥堵路段,发布重要交通信息。
深圳建成了第一个全市级的道路交通流监测系统,利用城区5000辆出租车每30秒~2分钟更新的位置信息,计算分析之后来展示深圳的路网交通流情况,提出交通拥堵指数,后来这一做法被高德、百度等发扬光大。
同济大学与千方科技一同研发了杭州市智能交通系信息平台,并提出了GIS-T的概念,即交通地理信息系统,从技术角度上改变了GIS的基本内涵。因为GIS是即时的交通空间数据,而GIS-T则是加上了时间维度,在空间和时间两个维度上的持续地进行交通信息积累、研判、数据管理和使用,实现了规划与协同管理的贯通。这是早期的城市级动态仿真系统,可实现宏观城市路网、中观片区路况到微观交叉路口的纵向打通。
以上海为例,这十年来通过交通大数据平台的迭代演化,实现多源数据的融合,从而以这一平台来支撑双碳分析、环境的综合分析预警平台,并进一步上升为交通治理平台;这一平台应由政府主导,与市场化的出行信息服务错位发展,更加强化决策功能和综合业务应用。
目前,上海正在积极建设“一网统管、一网通办”集成应用的城运系统,这正说明了未来任何独立功能的系统都是没有出路的,信息本身的集成和集成应用,即是信息带来的好处,也是信息对我们提出的必然要求。
所以,在循证决策中,ITS需要加强政策措施干预、个体行为反馈、多模式网络评估的溯源和循证分析。例如,在上海进行加强城市限行政策下对外来车辆的分析,交通、土地、居民活动行为的快速跟踪建模,牌照及收费管理,网约车的交通影响,交通环境治理等政策措施的循证分析,全面提升精准政策和反馈评估能力。包括现在比较敏感的能源政策与管理政策的相互作用,能源管理是怎么管理新能源车,而需求管理则是要管理所有小汽车。
服务导向,会带来技术的变革,未来的交通系统会有很大的变化。因为能源和工具的变革;其次是感知与计算的融合;再就是服务模式创新等新系统出现。未来,计算能力更强,感知能力更强,物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术,将支撑对人和物移动过程的全方位主动服务。数据成为最重要的资源,数据流动与汇聚特征决定综合功能的系统才具有竞争优势。
在这个过程中,ITS发展更需要关注的是城市价值、交通内涵、规划目标的升级和转变。从早期的关注于车的通行规划,到移动性规划,到未来将更多关注城市生产、生活和生态的综合规划。未来的智能交通规划将不仅仅是为了车辆通行而规划,或是为了人的移动而规划,而是为了人的生活和城市品质的优化,这样的优化从智能化信息和智能化决策的角度提出了不同的需求。
中国ITS自最初引入就形成了独特的发展路径,现在的发展又进入到了一个新的发展阶段,即精细治理、精准服务和数字化转型。
基于数字化转型、国土空间规划体系,未来城市综合交通规划要实现三个贯通,即城市治理与交通治理的贯通;交通规划、设计、运行贯通;交通管理与交通服务的贯通。
例如上海正在构建的“一网统管”“一网通办”的城运中心,交通运行管理是城运中心的一个重要板块。这个中心将数据汇集、指挥调度、事件处理、城市治理、城市体验等58个系统集成进来,接入146项城市运行体征指标,开发对接13个分场景,从市一级到街道,针对人的服务和城市服务来贯通所有的功能性平台。
所以,未来的ITS发展将强调从系统到平台,从自己用到大家用,限于交通内部的专业功能型系统缺乏生存空间。智能交通的重要性还在持续的提升,未来ITS将会作为整个城市治理的核心版块而不是封闭的独立系统。所以智慧交通既要服务于交通规划的编制,也要满足交通规划与国土空间规划的协同,更要实现交通规划实施管理的流程再造。
城市的数字化孪生,数字化治理将会所有的工作模式和技术支持带来新的需求和机遇。我国三十年的智慧交通发展,前期的数据收集,归集和技术支撑的问题已经基本解决,但是服务城市治理,还有很多空间去发挥,所以城市智能交通的生命力还是在于持续不断的挖掘应用,挖掘价值。
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