城市交通與信息化

汪光燾

(國際歐亞科學(xué)院中國科學(xué)中心，北京100107)

隨著中國城鎮(zhèn)化和機動化進程加快、城市交通更為便捷的同時，包括交通擁堵在內(nèi)的各類城市問題也日漸凸顯。當(dāng)前，城市交通問題主要是由交通需求時空分布不均衡所致，如何促進城市交通有效運行已成為政府和公眾關(guān)注的焦點。與此同時，信息技術(shù)的不斷發(fā)展為城市交通運行改善帶來新的契機，其對城市交通的作用和影響甚至可能超越基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。城市交通與信息化是一個對中國未來城鎮(zhèn)化模式影響非常深遠的命題。

1 中國交通信息化的長足發(fā)展

1.1 發(fā)展?fàn)顩r

信息化作為改善城市交通運行的技術(shù)手段，在六個方面推動城市交通管理水平的顯著提升，并初步形成了交通信息化產(chǎn)業(yè)鏈。

1）道路交通管理系統(tǒng)。

在城市智能交通管理系統(tǒng)方面，中國已取得顯著進步，北京、南京、青島、大連等城市建立了城市智能交通管理系統(tǒng)。以北京市為例，截至2014年底，建有信號燈3 993處，固定式交通違法監(jiān)測裝置1 663臺，電視監(jiān)控系統(tǒng)1 131套，單向交通綜合監(jiān)測斷面714個，交通誘導(dǎo)顯示屏399塊[1]。

包括通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、ETC收費系統(tǒng)等在內(nèi)的高速公路智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)在全國逐步實現(xiàn)。全國ETC車道已達5 500多條，ETC用戶超過600萬。其中，僅北京市高速公路系統(tǒng)的智能化管理設(shè)施即達到1 419套，國省干線公路設(shè)施691套。

2）公共交通管理與服務(wù)。

截至2014年4月，中國已有460座城市為公共交通裝備了IC卡系統(tǒng)，方便乘客出行。截至2013年10月，35個城市實現(xiàn)了跨區(qū)域的IC卡共用。

軌道交通管理與服務(wù)系統(tǒng)方面，北京、廣州、福州、上海等城市均已建成軌道交通指揮中心，接入全網(wǎng)軌道交通信息，建設(shè)自動售檢票系統(tǒng)和票務(wù)清分清算中心，建成乘客信息服務(wù)系統(tǒng)、基于通信的列車運行控制系統(tǒng)。

出租汽車監(jiān)測和保障系統(tǒng)方面，包括北京、上海、廣州等在內(nèi)的主要大城市均建立了城市出租汽車調(diào)度管理系統(tǒng)。其中，北京市6.66萬輛出租汽車全部安裝了GPS設(shè)備，建成5個出租汽車監(jiān)控調(diào)度中心，開通2個約車服務(wù)電話。

3）智能停車管理與服務(wù)。

中國的智能停車市場經(jīng)歷20多年的發(fā)展，初步建成了城市停車誘導(dǎo)、車位引導(dǎo)、反向?qū)ぼ嚒⒖焖俪鋈氲认到y(tǒng)。以北京市為例，對公眾服務(wù)的停車電子地圖系統(tǒng)初見成效，王府井大街、西單商業(yè)區(qū)、金融街等7個區(qū)域停車誘導(dǎo)系統(tǒng)已投入使用，P&R停車場已達19處[2]。

4）交通綜合信息平臺。

北京、上海、廣州、深圳、杭州等城市已建成交通運行指揮中心。其中，北京市交通運行協(xié)調(diào)指揮中心整合接入26個應(yīng)用系統(tǒng)、6 000多項靜動態(tài)數(shù)據(jù)、6萬多路視頻，涵蓋城市路網(wǎng)、國省干線公路、高速公路、地面公交、軌道交通、出租汽車、交通樞紐、航空以及鐵路[3]。

5）居民出行和物流信息服務(wù)。

包括北京的動態(tài)路況信息服務(wù)系統(tǒng)和“實時公交”查詢服務(wù)系統(tǒng)、廣州“行訊通”、深圳“交通在手”、杭州“杭州公共出行”等在內(nèi)，先后在中國主要城市形成了一大批交通信息服務(wù)平臺，向公眾實時發(fā)布路況、公共交通、地鐵、公共自行車等方面的出行信息，極大方便了市民，提高了出行效率。

物流、快遞等企業(yè)，通過對貨物的實時位置監(jiān)控，隨時了解貨物的狀態(tài)和所處的位置。公共物流信息服務(wù)平臺的建立促進了物流信息資源的共享、整合，提供專業(yè)化的物流信息服務(wù)，并且有利于推進物流信息標(biāo)準(zhǔn)化[4]。

6）交通運行研判和決策支持。

通過信息技術(shù)進行數(shù)據(jù)搜集分析，形成運行報告，供相關(guān)部門實時引導(dǎo)交通需求，提高城市交通運行效率，這也是掌握交通系統(tǒng)中長期運行狀況的手段。例如北京市初步建成了交通運行智能化分析平臺，集道路交通和公共交通運行監(jiān)測、規(guī)律分析和發(fā)展預(yù)測于一體，研發(fā)交通擁堵指數(shù)系統(tǒng)，形成交通系統(tǒng)運行報告。

上述技術(shù)有效調(diào)節(jié)了城市交通的供需平衡，極大改善公共交通運行效率和服務(wù)水平，提高城市路網(wǎng)的交通運行效率。

1.2 發(fā)展趨勢

1）信息采集：從單一數(shù)據(jù)來源向多部門數(shù)據(jù)整合發(fā)展。

當(dāng)今的數(shù)據(jù)采集模式已發(fā)生革命性變化，交通信息采集設(shè)備愈加先進，數(shù)據(jù)來源也愈加多樣化，且采集方法已擺脫傳統(tǒng)的靜態(tài)、人工、單一的特征，實現(xiàn)向動態(tài)、自動化、多源化、多方法采集方式的轉(zhuǎn)變。

2）數(shù)據(jù)分析：從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理向大數(shù)據(jù)深度挖掘發(fā)展。

隨著計算機、通信技術(shù)飛速發(fā)展，通過技術(shù)手段存儲、處理數(shù)據(jù)的能力(存儲容量、計算能力、運算速度)迅猛提升，這為交通運行相關(guān)數(shù)據(jù)在時序積累和深入挖掘方面創(chuàng)造了契機。同時，隨著跨部門數(shù)據(jù)開放水平不斷提升，基于多元數(shù)據(jù)融合的信息化與智能化也在逐漸成為發(fā)展趨勢。

3）決策支持：從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計向智能化決策支持發(fā)展。

智能化決策支持發(fā)展的轉(zhuǎn)變在很多方面有所體現(xiàn)。以6個交通行業(yè)的統(tǒng)計為例：道路交通數(shù)據(jù)來源于線圈、紅外、視頻等檢測器；地面公交數(shù)據(jù)來源于公交IC卡刷卡、GPS、車站信息、調(diào)度信息等；軌道交通數(shù)據(jù)來源于AFC刷卡、調(diào)度信息、車站人流量等；公共自行車數(shù)據(jù)來源于自行車刷卡、租賃點信息；出租汽車數(shù)據(jù)來源于出租汽車GPS、計價器收費等；高速公路通行數(shù)據(jù)來源于收費系統(tǒng)和檢測器。以上均為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)智能化影響決策的實例。

4）信息發(fā)布：從普通查詢服務(wù)向全面?zhèn)€性化服務(wù)發(fā)展。

以往的交通信息服務(wù)單一，只能搜集道路流量、靜態(tài)的公交換乘信息等?，F(xiàn)今，交通信息服務(wù)更加全面，各種路況、位置、導(dǎo)航服務(wù)已經(jīng)非常普及，影響市民的出行習(xí)慣。

5）社會關(guān)注：從政府引導(dǎo)逐步向互聯(lián)網(wǎng)融合。

智能交通與互聯(lián)網(wǎng)融合產(chǎn)生的新格局、新模式，為城市交通發(fā)展開拓了巨大空間。例如百度實時路況以及高德導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，既是智能交通與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的產(chǎn)物，也是市民關(guān)注的熱點問題。

以上趨勢中，4)，5)為大趨勢，雖然尚處于起步階段，卻將對智能交通產(chǎn)生重大影響。

2 交通信息化與城市交通的關(guān)系

2.1 城市交通的特點和交通信息化研究重點

城市交通與長途運輸(包括鐵路、公路、航空等)同為人與物的活動，技術(shù)方案有一定的共同點，但組織方式有明顯差別。城市交通涉及不同于長途運輸?shù)姆ㄒ?guī)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、信息系統(tǒng)、公共資金和票價政策等。城市本身具有行政概念，有獨立的財政稅收體系和行政管理制度。城市交通是以城市行政區(qū)域的角度為重點，其隨機性、綜合性、各種出行方式的交融性更強。而都市圈交通與城市交通直接關(guān)聯(lián)，但也有實質(zhì)區(qū)別，其超越了行政邊界，以城市中心區(qū)(建成區(qū))與鄰近區(qū)之間的關(guān)系為重點。當(dāng)前正處于城鎮(zhèn)群發(fā)展階段，城鎮(zhèn)群的發(fā)展需要跨行政區(qū)的都市圈交通和城際交通共同推動。

交通信息化應(yīng)更關(guān)注各類交通自身的特點。如何組織城市交通、如何組織都市圈交通都應(yīng)是交通信息化需要重點關(guān)注的問題。因此，在認識城市交通的本質(zhì)和服務(wù)對象的基礎(chǔ)上研究信息化的總體設(shè)計意義重大。

2.2 對城市交通本質(zhì)的認識

城市人口集中必然產(chǎn)生人的需求，人的需求包括就業(yè)需求和生活需求。就業(yè)需求本質(zhì)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展和就業(yè)崗位，包括相應(yīng)的物流。生活需求指基本生活需求和教育、醫(yī)療、休憩等社會服務(wù)需求。

城市交通的研究對象，是服務(wù)人的需求，組織城市可持續(xù)的高效、安全、低耗(低能耗低污染)運行，包括城市內(nèi)部交通、城市對外交通、城際交通。

2.3 城市交通正經(jīng)歷深刻變革

1）出行次數(shù)、距離、方式的改變。

現(xiàn)今大城市居民出行次數(shù)增多、出行距離顯著增長，出行方式呈現(xiàn)多樣化態(tài)勢。從20世紀(jì)80年代后期到21世紀(jì)前后，中國大城市日人均出行次數(shù)和單次出行平均距離增長15%～30%[5]。

2）出行目的多樣化，出行結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整。

出行目的日漸多樣化，通勤、通學(xué)等基本需求所占比例減少，購物、休閑出行等生活需求日益上升。這種變化是客觀的，交通信息化需要研究其內(nèi)在規(guī)律，以此籌劃交通模式以及城市交通的組織方式。

3）城鎮(zhèn)群交通需求快速增長。

城鎮(zhèn)化發(fā)展已經(jīng)從以城市為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿擎?zhèn)群為主體。10年前，中國主要有三大城鎮(zhèn)群：珠三角、長三角、京津冀。目前已經(jīng)出現(xiàn)很多潛力區(qū)域，如成渝經(jīng)濟區(qū)、山東半島、中原經(jīng)濟區(qū)等。一方面城鎮(zhèn)群的布局與國家經(jīng)濟發(fā)展的交通格局相互關(guān)聯(lián)，另一方面也有其自身的特點和方向。

4）互聯(lián)網(wǎng)改變?nèi)说男枨蠛徒煌ㄐ袨椤?/p>

隨著互聯(lián)網(wǎng)(特別是移動互聯(lián)和電子商務(wù))時代的來臨，人的需求和交通行為產(chǎn)生改變，這將深刻地影響城市運行效率，甚至帶來革命性變革。首先，網(wǎng)購代替了部分到商業(yè)中心的購物模式，使得原有的購物出行被物流運輸代替，這種運輸屬于集約型的物流輸送。其次，互聯(lián)網(wǎng)交通信息系統(tǒng)的建立會對出行結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整，甚至?xí)绊懛?wù)業(yè)布局和城市布局。

此外，居住郊區(qū)化對智能交通的發(fā)展具有促進作用。郊區(qū)居民為了減少出行時間需要更多的實時信息來決定和調(diào)整出行方式和出行路徑。這些改變都對城市布局的調(diào)整有直接影響。

2.4 用系統(tǒng)論和信息化的方法研究城市交通

1）城市內(nèi)部交通研究重點：適應(yīng)人的需求和出行方式的快速路系統(tǒng)、地面道路系統(tǒng)、公共交通系統(tǒng)、停車系統(tǒng)、公安交通管理系統(tǒng)和物流等6個子系統(tǒng)。而大數(shù)據(jù)、信息化是處理好六大系統(tǒng)銜接、分配關(guān)系的重要方式。

2）城市對外交通研究重點：城市內(nèi)部交通系統(tǒng)與公路、鐵路、民航、內(nèi)河航運、海運、管道運輸?shù)冉煌ㄟ\輸系統(tǒng)的銜接(即場站問題)，以使城市交通運行更為便捷有效。

3）城際交通研究重點：適應(yīng)城鎮(zhèn)群內(nèi)部聯(lián)系需要的快速交通。這里的快速交通并非是軌道交通系統(tǒng)或地面公交系統(tǒng)的一般延長。以北京市區(qū)到延慶為例，在價格相當(dāng)?shù)那闆r下，鐵路與地面公交相比時耗更少。這種趨勢也是今后城市交通需要研究的一個關(guān)鍵問題。

信息化手段的介入，就是要重新配置城市交通的要素，更有效地推進6個交通子系統(tǒng)與對外交通、城際交通的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。信息化發(fā)展為解決城市交通甚至城市發(fā)展問題提供了新的方法。

3 城市交通信息化的頂層設(shè)計

3.1 城市交通信息化發(fā)展目標(biāo)

城市交通信息化的發(fā)展目標(biāo)不能停留在智能交通技術(shù)自身的先進性，更應(yīng)當(dāng)與城市整體發(fā)展目標(biāo)相一致，以此來研究信息化與城市交通的結(jié)合。只有這種結(jié)合，才能將城市轉(zhuǎn)型發(fā)展提高至一定高度。城市交通信息化的頂層設(shè)計，就是要把智能交通技術(shù)提升為實現(xiàn)城市發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要手段。

3.2 綜合考慮不同訴求進行頂層設(shè)計

1）公眾層面關(guān)注個人出行，需要服務(wù)于個人出行的有關(guān)信息的獲得、影響個人出行的系統(tǒng)運行效果的提升等。

2）企業(yè)層面關(guān)注交通信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善、基礎(chǔ)公共信息的開放性、企業(yè)運營效率、對用戶吸引力和滿意度提高等。

3）政府層面關(guān)注整體發(fā)展水平、系統(tǒng)整體效果、公眾整體的滿意程度等，特別是要把交通信息化技術(shù)作為實施公共交通優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略的重要手段。

從各國的經(jīng)驗來看，智能交通是提高城市交通效率的手段之一。中國經(jīng)歷了智能交通各子系統(tǒng)各自高速發(fā)展的階段，但目前交通信息數(shù)據(jù)較為分散，其應(yīng)用僅局限于行業(yè)自身，造成交通數(shù)據(jù)這一社會資產(chǎn)不能完全有效的利用。

3.3 做好頂層設(shè)計是政府的責(zé)任

1）建立信息公開分享機制，推進信息服務(wù)一體化的開放平臺模式，推進交通信息化服務(wù)管理制度的研究。其中，建立信息公開分享機制要有法律保障。

2）推進交通信息化技術(shù)的發(fā)展方針、發(fā)展方向研究，關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟與交通信息化技術(shù)的融合，引導(dǎo)促進企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的活力。對于推進交通信息化技術(shù)的發(fā)展方針和發(fā)展方向，政府應(yīng)在宏觀層面上向社會發(fā)布，使得企業(yè)和個人得到利益，特別是企業(yè)的方向性需要靠自身和社會兩個途徑引導(dǎo)。

3）推進與實用技術(shù)的焦點問題相結(jié)合的交通信息化解決方案研究和推廣工作。重點做好出行信息收集和應(yīng)用，做好信息化推動六大交通子系統(tǒng)的相互協(xié)同發(fā)展機制。

4）政府按照服務(wù)人的需要做好上述三部分的綜合，充分發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新的積極性。政府的責(zé)任是建立信息化時代的城市交通運行秩序，全面統(tǒng)籌匯集信息化資源，推進制定信息利用規(guī)則和建立共享平臺。

[1]隋亞剛.北京市道路智能交通管理系統(tǒng)應(yīng)用與展望[J].道路交通與安全，2009，9(5)：1-4.

[2]李揚威，焦朋朋，杜林.城市智能停車管理系統(tǒng)研究[J].交通信息與安全，2014，32(4)：160-164.

[3]郭繼孚，溫慧敏，張可，王剛.北京市交通綜合信息平臺示范工程項目研究和建設(shè)[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息，2004，4(3)：7-9.Guo Jifu,Wen Huimin,Zhang Ke,Wang Gang.Research and Construction of the Demonstration Project of Beijing Comprehensive Traffic Information Platform[J].Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology,2004,4(3):7-9.

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