構(gòu)建交通智慧疏導系統(tǒng)破解交通擁堵治理難題

文 侯樹展

構(gòu)建交通智慧疏導系統(tǒng)破解交通擁堵治理難題

文 侯樹展

交通擁堵是城市道路資源供、需矛盾的集中體現(xiàn)，與城市運行的各個方面密切相關(guān)，是制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。

從交通擁堵的發(fā)生特點來看，當前及未來一段時期內(nèi)的交通擁堵在空間上仍舊以局部區(qū)域擁堵、局部路段擁堵為主。以杭州市為例，根據(jù)“杭州市交通擁堵指數(shù)實時監(jiān)測平臺”的數(shù)據(jù)，杭州市城區(qū)早晚高峰的交通擁堵里程占路網(wǎng)總里程的 12%～13%，擁堵分布呈現(xiàn)區(qū)域性、路段性、時段性等特征，路網(wǎng)交通流時空分布嚴重不均衡，路網(wǎng)功能得不到有效發(fā)揮。

而在時間上則以偶發(fā)性擁堵為主。通過對2011 年以來杭州市城區(qū)交通擁堵路段分布數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，主城區(qū)發(fā)生交通擁堵的路段累計占監(jiān)測路段總長度的 57%以上；有60%以上曾經(jīng)發(fā)生過交通擁堵的路段交通擁堵的發(fā)生概率都小于10%，而僅有不到10%的路段交通擁堵的發(fā)生概率大于50%。

2013 年，浙江省向城市病“開刀”，將治理城市交通擁堵列為省政府為民辦實事之首，并寫入《政府工作報告》。省委、省政府提出，通過五年治理，使全省城市交通擁堵狀況明顯改觀，人民群眾滿意度明顯提高。全省各地市高度重視治堵工作，相繼出臺了多種治堵方案和措施。

從道路資源的角度來講，在未來一段時期內(nèi)，城市交通擁堵治理仍舊需要遵循“適度增加供給、配合限制使用、全面提高使用效率”的方針，強化智慧交通背景下先進交通疏導技術(shù)的研究和應(yīng)用，從系統(tǒng)科學的角度出發(fā)，綜合運用技術(shù)、政策等方法和手段推進城市交通擁堵問題的治理和解決。

大多數(shù)城市的路網(wǎng)交通分布呈現(xiàn)嚴重的聚集性，路網(wǎng)系統(tǒng)的通行能力仍具有較大的提升潛力。在當前智慧城市和智慧交通建設(shè)的高峰時期，借助新一代信息技術(shù)的深度拓展和集成應(yīng)用來改善路網(wǎng)交通流的分布、提高現(xiàn)有路網(wǎng)的通行能力，已經(jīng)成為治理城市交通擁堵的重要途徑之一。

交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

基本原理:

交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)從出行者的角度出發(fā)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在出行者、道路檢測設(shè)備、管理者之間構(gòu)建了一個網(wǎng)絡(luò)化的平行連接體系，所有系統(tǒng)組成者均作為交通信息采集與分享的交通信息物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點存在，交通信息在三者之間自由流轉(zhuǎn)，徹底改變了當前交通信息不對稱的管理現(xiàn)狀。

出行者直接從交通信息物聯(lián)網(wǎng)中獲取與到達目的地相近和相關(guān)節(jié)點的實時和預期交通信息，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)通過出行者終端建立效率最優(yōu)的出行路徑方案，并將執(zhí)行的出行方案反饋給交通信息物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)出行者主動選擇出行路徑，避免過量交通聚集。管理者也通過對路段交通運行狀態(tài)及出行選擇信息的實時監(jiān)測，將必要的管控信息集成到特定路段的交通信息物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，引導道路使用者有效執(zhí)行管控指令。

通過系統(tǒng)的運行最終實現(xiàn)交通流在城市道路網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)合理、均衡分布，從而提高通行效率。

主要特點:

交通擁堵疏導的主動性。城市交通擁堵智慧疏導技術(shù)將交通檢測設(shè)備、道路使用者等全部納入分布式交通信息采集與分享物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；出行者不再完全依賴于交通管控中心發(fā)布的交通信息，而是直接從交通自動檢測物聯(lián)網(wǎng)中的相近和相關(guān)節(jié)點獲取實時的交通信息，并通過出行者終端建立實時的、效率最優(yōu)的出行路徑方案，從而達到主動干預出行者的路徑選擇、避免過量交通聚集、緩解或解決交通擁堵的目的。

交通流量分布的均衡性。交通擁堵智慧疏

導技術(shù)本質(zhì)是通過對交通流分布的誘導，實現(xiàn)路網(wǎng)交通流的均衡分布。該系統(tǒng)利用集交通信息采集與分享、實時出行指引、信息反饋等于一體的分布式交通信息物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，為出行者主動獲取交通信息、制訂出行方案、反饋出行路徑選擇信息等提供支持。

交通信息流動的雙向性。出行者在利用該系統(tǒng)提供的交通流、出行者選擇、交通管控等交通信息并作出效率最優(yōu)的出行路徑的同時，將路徑選擇結(jié)果反饋給交通信息物聯(lián)網(wǎng)，最終實現(xiàn)交通信息在物聯(lián)網(wǎng)中的雙向自由流動。

功能定位:

系統(tǒng)除具備基本的路徑導航功能外，重點在促進交通流量在路網(wǎng)的均衡分布、提高通行效率等方面發(fā)揮主導作用。系統(tǒng)的功能需求描述遵循全面性和一致性的原則。從出行者的角度出發(fā)，從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、交通管理、交通出行指引等方面，全面解析了城市道路使用者、管理者對該系統(tǒng)的需求，并對用戶需求進行分類匯總，研究提煉系統(tǒng)的總體需求。

城市交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的本質(zhì)功能是出行者主動獲取相關(guān)路段和區(qū)域的實時和預期交通信息，制訂和選擇效率最優(yōu)的路徑選擇方案，并將路徑選擇信息反饋給交通信息物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。這不同于已有交通誘導系統(tǒng)以交通管控中心為核心、出行者被動接受交通信息的功能模式。

結(jié)構(gòu)組成:

基于城市交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的運行原理，從滿足出行者、管理者等需求的角度出發(fā)，分析提出了系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，形成以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)收納所有交通檢測設(shè)備、出行個體及管理中心等作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點，各節(jié)點間相互獨立并實現(xiàn)信息共享的構(gòu)成模式。

遵循輸入、運行、輸出三要素系統(tǒng)的構(gòu)成模式，根據(jù)城市交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的功能需求特點，分層次逐級分解，將系統(tǒng)中相互聯(lián)系、相互作用和相互制約的各個結(jié)構(gòu)組成部分按照一定的規(guī)律組成具有特定功能的有機整體。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成研究的基礎(chǔ)上，進一步分析了各構(gòu)成要素的相互關(guān)系，明確信息在系統(tǒng)各構(gòu)成要素之間的流動特點。

構(gòu)建交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的對策建議

加強智慧交通建設(shè)的頂層設(shè)計。智慧交通建設(shè)是交通運輸系統(tǒng)發(fā)展的重要飛躍，其提供的服務(wù)將覆蓋交通運輸?shù)娜款I(lǐng)域。交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)是其中出行者路徑主動選擇的主要組成部分之一，其研究符合構(gòu)建暢通、安全、舒適、高效、可持續(xù)的城市智慧交通的客觀需求。 智慧交通作為一個龐大的系統(tǒng)工程，需要自上而上的規(guī)劃、研究、設(shè)計和協(xié)調(diào)，在統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的各個層次和各個要素，追根溯源，統(tǒng)攬全局的同時，要加強制度建設(shè)、技術(shù)研究，實現(xiàn)既有規(guī)劃指導、又有實現(xiàn)手段的循環(huán)發(fā)展機制。

推動關(guān)鍵技術(shù)研究。交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)基于實時和預期交通信息為每個出行個體制訂出行方案，并通過個體路徑選擇信息的反饋對其他個體的路徑選擇行為施加影響，最終實現(xiàn)整個路網(wǎng)系統(tǒng)中交通流量的均衡分布。其系統(tǒng)構(gòu)成復雜，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段，迫切需要對系統(tǒng)要素進行逐層分解，開展針對性的專項研究，從而建立起必要的技術(shù)支撐體系。

積極開展試點工程建設(shè)。交通擁堵智慧疏導系統(tǒng)的建立可以提高交通信息的利用率，并避免過度利用。該系統(tǒng)通過將出行者的路徑選擇信息反饋給交通信息物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，影響其后出行者的路徑選擇行為，從而避免交通出行在特定路段的過度聚集，具有很強的實踐價值。在技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，要借智慧城市建設(shè)的良好契機，積極開展試點工程建設(shè)，在工程實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，推動相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化升級。

制訂有效的政策保障措施。交通擁堵智慧疏導技術(shù)從出行者的角度主動改善交通流在道路網(wǎng)絡(luò)中的分布均衡性，其研究和應(yīng)用將進一步豐富城市交通擁堵治理理論，促使以交通管控機構(gòu)為中心的被動管理模式向以出行者主動均衡道路使用為核心的主動管理模式轉(zhuǎn)變，是未來城市交通發(fā)展的方向，但是其建設(shè)和完善也是一個長期的過程，要積極制訂和落實支撐智慧交通發(fā)展的經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展政策，拓寬投融資渠道，保障智慧交通建設(shè)的順利成長和可持續(xù)發(fā)展。

（本文由浙江省城市治理研究中心供稿）