摘要:隨著我國城市化的發(fā)展和“十四五”規(guī)劃綱要的實施,我國在已建立的城市公共交通體系的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展智慧化城市綠色交通,完善城市的智慧化服務(wù)水平以提高城市居民的生活滿意度。發(fā)展智能交通是解決城市公共交通問題的有效途徑,但隨著城市化的不斷發(fā)展,智能交通基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級緩慢、智能設(shè)施覆蓋率低以及盈利運營模式不理想等問題也逐漸凸顯。文章以智慧公交、智能軌道快運以及新一代智慧地鐵為基點,研究分析這三個領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及其面臨的時代挑戰(zhàn),提出加大對重點線路智能設(shè)施的投入、各交通系統(tǒng)相互補充以及營造盈利創(chuàng)新點等針對性建議,對推動建設(shè)智慧城市、建設(shè)交通強國以及加速新型城鎮(zhèn)化有重要意義。
關(guān)鍵詞:智能交通;城市公共交通;智慧公交;智能軌道快運;新一代智能地鐵
城市公共交通是一個城市的形象名片,是城市居民生活幸福度、社會滿意度的重要標(biāo)簽。“十四五”規(guī)劃綱要在2021年3月正式出臺,重點強調(diào)打造城市綠色交通、智能交通,加速推動交通傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的智慧化升級,以城市公共交通的發(fā)展為敲山之石,助推新型城市建設(shè),增益城市智慧化服務(wù)水平。自此,智慧交通邁上增速發(fā)展的新臺階。
我國的智能城市交通以國家優(yōu)先政策為支撐,擁有優(yōu)于其他國家的發(fā)展環(huán)境,城市公共交通智能化進程不斷加速,智慧交通的發(fā)展大幅提升了城市交通管理工作的智能化水平,交通出行方式的智能化以及交通要素資源配置的合理化水平不斷上升,交通智能系統(tǒng)更加貼合實際需求。但是近年來,在城市交通智慧化水平飛速發(fā)展的同時,城市汽車保有量呈急速上升趨勢,城市智慧交通領(lǐng)域新的問題逐漸浮現(xiàn),為了有效應(yīng)對城市發(fā)展帶來的交通擁堵、治安矛盾等時代挑戰(zhàn),國家、地區(qū)和社會企業(yè)正在積極尋求有效的解決方案和智能交通管理工具。
一、城市智能公共交通發(fā)展現(xiàn)狀
自“十四五”規(guī)劃正式出臺以來,伴隨著不斷加速的城鎮(zhèn)化進度以及我國經(jīng)濟的大跨步式飛躍,中國的城市規(guī)模持續(xù)增大,城市人口膨脹,人們在經(jīng)濟和日常生活中對汽車的依賴程度逐日提高,機動車數(shù)量劇增,由此帶來的城市交通擁堵、交通事故、環(huán)境污染和能源浪費等社會問題日益突出。針對以上問題,中國智能交通的發(fā)展提上日程,智能交通的發(fā)展將有助于解決傳統(tǒng)交通領(lǐng)域的突出問題,達成維護道路交通安全、緩解城市擁堵、節(jié)能減排的目的,有助于我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。在我國政策以及技術(shù)的支持下,智能交通將得到廣泛的實際應(yīng)用,智能交通需求快速增長的趨勢不可逆轉(zhuǎn),產(chǎn)業(yè)規(guī)模將持續(xù)增擴,綜合交通運輸工具、基礎(chǔ)設(shè)施以及交通參與者進行系統(tǒng)分析,發(fā)展智能交通行業(yè)已是時代所趨。
目前,智慧交通系統(tǒng)在我國大多數(shù)城市已實現(xiàn)初步普及,在政策支持以及財政投入的助推下,城市智慧交通在交通體制內(nèi)的智能化管理、交通運營信息共享以及緊急救援系統(tǒng)等方面的完善初見成效,尤其是基礎(chǔ)設(shè)施智能化的水平不斷提高,在我們身邊最常見的是在收費站安裝電子收費系統(tǒng),利用實時監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)自動收費且車輛通行無須停車,減少了因停車?yán)U費而浪費的時間,加快了公路收費站服務(wù)的速度并有效減少了交通事故的數(shù)量,城市道路的安全性大幅提升。智能交通系統(tǒng)利用先進技術(shù)來提高城市交通服務(wù)的整體水平,促進智能交通從快速發(fā)展、縱向發(fā)展向高質(zhì)量橫向發(fā)展轉(zhuǎn)變。
根據(jù)中國智能交通協(xié)會的公開數(shù)據(jù),在2020年,中國智慧交通市場的規(guī)模已越過1600億元大關(guān)。綜合我國交通各細分行業(yè)的智能化現(xiàn)狀分析,2011年到2020年,中國智能交通行業(yè)總市場規(guī)模將從420億元增長到1658億元,年增長率約為20%,呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。根據(jù)政策規(guī)劃和交通運輸行業(yè)細分市場的發(fā)展?fàn)顩r作出預(yù)測,到2026年,中國智能交通市場規(guī)模將超過4000億元人民幣,年均復(fù)合增長率在16%左右。這表明我國的交通智能化行業(yè)正處于成長關(guān)鍵期,對智能交通的需求正在迅速增長且發(fā)展空間極為廣闊。
但在智能交通光明的發(fā)展前景背后,也存在著很多問題,雖然在“七五計劃”到“九五計劃”的15年中,中國的智慧交通工作取得了穩(wěn)步進展,但是智能化城市公共交通整體的更新?lián)Q代速度、智能化基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋規(guī)模以及民眾的關(guān)注度和享受程度等方面仍與國外存在差距。在社會經(jīng)濟由追求速度到追求質(zhì)量的轉(zhuǎn)變過程中,我國的城市智慧交通還需不斷完善更新,探索出具有中國特色的智能交通系統(tǒng)刻不容緩。
二、城市智能公共交通發(fā)展存在的問題
隨著車聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)逐漸融合于現(xiàn)代交通,我國的城市智慧交通掀起了新的發(fā)展浪潮,城市居民享受著質(zhì)量更優(yōu)的公共服務(wù),但城市的智能公共交通管理仍然存在著許多問題和挑戰(zhàn)。
(一)智能公交系統(tǒng)存在的問題
1. 智能公交運營管理系統(tǒng)實際利用率不高,在數(shù)據(jù)挖掘整合方面也存在不足。通過實地研究,智能公交運營系統(tǒng)的使用情況并不理想。實際公交車運營中的問題無法通過系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)的GPS定位功能全部解決,智能化調(diào)度過程和結(jié)果與以往的經(jīng)驗性調(diào)度沒有太大區(qū)別,對現(xiàn)有的公交運行問題改善程度有限,沒有達到智能化系統(tǒng)預(yù)期效果。同時,智能公交運行管理系統(tǒng)缺少成熟的數(shù)據(jù)庫,一些重要數(shù)據(jù)沒有得到有效的整合,路況、人流量以及車輛定位等信息不完整,阻礙了數(shù)字化分析與智能調(diào)度。
2. 5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的覆蓋并不完整。由于建造基站和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)施時的成本高昂和獲得許可存在困難,在一些地區(qū)很難實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,這就使基于5G的智慧公交系統(tǒng)功能無法完全實現(xiàn),通過各類傳感器、車載智能終端以及路側(cè)單元等多種設(shè)備收集感知到的數(shù)據(jù)無法反饋給5G綜合計算平臺,5G計算平臺運算得出的公交車輛運行線路的執(zhí)行結(jié)果也無法反饋,動態(tài)感知、安全服務(wù)、綠波控制以及公交優(yōu)先等功能無法實時實現(xiàn)。
3. 基礎(chǔ)設(shè)施智能化水平不足。智慧公交基礎(chǔ)設(shè)施的升級十分復(fù)雜,正在使用的公交基礎(chǔ)設(shè)施不能保證智能公交車所需的運行條件,且后續(xù)升級費用巨大。比如智能電子公交站牌的更新?lián)Q代,在大多數(shù)城市,只有少數(shù)主要街道和路線設(shè)置了電子站牌,電子站牌的整體覆蓋率很低并且能夠完成的功能很少,只有一二線城市的電子站牌具有車輛實時跟蹤預(yù)警功能,而且道路信息顯示、車站實時監(jiān)控、電子測溫以及公交實時位置發(fā)布等附加功能的普及率也很低。
4. 智能公交手機程序和軟件使用率較低,年齡限制較大。雖然中國目前使用率較高的軟件,如“掌上公交”“車來了”“智能公交”等,都具有相對成熟的功能,但城市人口中使用公交軟件查詢的居民所占比重小,軟件的受眾與乘客的年齡直接相關(guān),在校學(xué)生居多,而中老年乘客所占比重很小,很多乘客甚至不知道可以使用公交移動端來查詢車輛信息。
(二)智能軌道快運系統(tǒng)存在的問題
1. 智軌在城區(qū)內(nèi)運行開通難度大。智軌由于受到城市規(guī)劃的制約,線路選擇會受到影響,交通資源難以重新配置使得拓寬道路的難度直線上升,智軌的開發(fā)也會影響到城市其他車輛的出行,導(dǎo)致交通擁堵。同時,由于智軌對專用車道的依賴,其對車道的高要求以及車站平臺所占面積的大需求使得智軌在普通城市道路上的運營難以實現(xiàn)。
2. 易被惡劣天氣所影響,安全保障技術(shù)有待提高。因為智軌在道路上的運行是基于對地面標(biāo)線的圖像識別來進行導(dǎo)向的,就會很容易受到外在因素影響,比如行人以及社會車輛的干擾、雨雪天氣的積水積雪將覆蓋地面標(biāo)線使識別功能失效,都會容易引發(fā)交通事故,使智軌快運列車退化為“加長版公交車”。
3. 我國的城市軌道是由政府部門建設(shè)、運營和管理的,在這樣的運營條件下,缺乏足夠的市場經(jīng)濟競爭,城市鐵路日常維護和管理的運營成本高、效率低,造成城市智軌入不敷出。同時,過多引進沒有實際效果的設(shè)備,會進一步影響城軌的服務(wù)水平,增加城軌的運營成本,限制城軌的可持續(xù)發(fā)展。
(三)智能地鐵系統(tǒng)存在問題
1. 智能化地鐵對建設(shè)信息共享度要求大,但因我國東西部城市化進程差異大,地鐵建設(shè)進程不一,在全國地鐵建設(shè)過程中沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)經(jīng)驗,務(wù)必會造成資源浪費、建設(shè)進度緩慢的現(xiàn)象,導(dǎo)致成本壓力過大和建設(shè)周期過長。并且,在升級更新過程中會影響地上道路情況以及周邊環(huán)境,對城市道路規(guī)劃的可持續(xù)性造成影響。
2. 盈利模式不理想,導(dǎo)致長期運營資金支持力度不足。地鐵建設(shè)的成本比公交更加高昂,且地鐵的建設(shè)是由國家出資的,運營也多由國家預(yù)算補貼[3]。地鐵的建設(shè)和運營是連續(xù)的,如今缺少明確的收益計劃,如果達不到預(yù)期的收益效益,就會影響地鐵長期運營資金的合理配置,后續(xù)運營和優(yōu)化的資金支持不足,會影響城市地鐵發(fā)展規(guī)劃。
3. 與其他城市交通系統(tǒng)的接駁度不理想。地鐵站點與公交站點的精準(zhǔn)對接還處于發(fā)展階段,公交與地鐵的精準(zhǔn)接駁體系尚未有效構(gòu)建,公交站和地鐵站缺乏一體化鏈接設(shè)計,存在一些地鐵站周圍沒有公交站點、公交作為地鐵線路的補充線路覆蓋不全以及地鐵出站口缺乏公共自行車等公共交通用具等情況,導(dǎo)致了各大交通系統(tǒng)接駁不暢,浪費公共資源,導(dǎo)致居民出行不便。
三、城市智能公共交通發(fā)展對策及建議
筆者針對智能交通存在的智能基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋率低、線路規(guī)劃受限制以及缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)整合平臺等問題,結(jié)合各地優(yōu)秀案例與自身思考提出以下針對性解決措施。
(一)智能公交系統(tǒng)對策
1. 豐富智能公交運營管理系統(tǒng)的功能,擴展城市5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍,完善數(shù)據(jù)挖掘和分析能力,追求城市的長期發(fā)展。利用車載系統(tǒng)和調(diào)研團隊實地體驗的基本數(shù)據(jù),改進日常管理職能,如車輛部署以及司機調(diào)度等職能。同時長期數(shù)據(jù)收集是升級重點,構(gòu)建綜合公交車、城市道路以及運行范圍為一體的復(fù)合型數(shù)據(jù)庫,依靠5G網(wǎng)絡(luò)整合動態(tài)客流量信息,用于城市運營路線規(guī)劃和車輛部署,同時也為未來的客流作出預(yù)測,識別潛在出行用戶的出行需求,為公交定制、線路輔助設(shè)計、地鐵接駁優(yōu)化和客流預(yù)測效果評估提供輔助決策支持。
2. 加大對利民智能公交查詢系統(tǒng)的宣傳力度。智能公交運營系統(tǒng)應(yīng)該進行進一步的宣傳和推廣,在智能電子站點增設(shè)志愿者,幫助老年乘客和低齡乘客成為移動端的用戶,有效改善乘客體驗,完善城市公共交通服務(wù)體系。支持發(fā)展針對性定向公交、社區(qū)公交等特色服務(wù),支持在城市公共交通領(lǐng)域建設(shè)無障礙設(shè)施,滿足不同層次、多元化、差別化的出行需求。細心經(jīng)過“投入使用-收集反饋-改進漏洞-再次投入使用”的程序構(gòu)建起城市公交具有實際價值的操作系統(tǒng),促進城市公交的良性發(fā)展。
3. 對于技術(shù)應(yīng)用情況應(yīng)該進行階段性評估,對于關(guān)鍵性技術(shù)研發(fā)成果給予支持,并積極推動成果落地示范。拓展技術(shù)應(yīng)用范圍,隨時跟進國家示范項目進展,面向智慧公交系統(tǒng)存在的漏洞出臺具有針對性的準(zhǔn)則以及法律政策。與此同時,助推公共交通設(shè)施用地的可持續(xù)綜合開發(fā),鼓勵社會資本在法律法規(guī)的指導(dǎo)下參與綜合開發(fā),鼓勵自主創(chuàng)新,研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)揮龍頭企業(yè)帶頭作用,推動企業(yè)聯(lián)盟,積極引導(dǎo)科研機構(gòu)、各大企業(yè)以及社會各協(xié)會使其組建良性聯(lián)盟,進行先進技術(shù)的交流融合,構(gòu)建各大企業(yè)之間的雙贏機制。
(二)智能軌道快運系統(tǒng)對策
1. 合理規(guī)劃智能軌道快運的城市布局??梢栽谥饕菂^(qū)規(guī)劃建設(shè)智能有軌電車,建立一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),形成城市快速交通的骨干,輔以常規(guī)公交,并以城市中心人口密集區(qū)域為中心向郊區(qū)輻射,哥德堡的有軌電車線網(wǎng)為明顯的放射型,線路從市中心向郊區(qū)輻射;還有一種情況是,在人口眾多、中心城區(qū)地鐵系統(tǒng)發(fā)達程度較高的大型城市,智軌軌道不穿過市中心地區(qū),而是在城郊地區(qū)與市中心地區(qū)相切,有時線路僅為發(fā)達市區(qū)周邊的衛(wèi)星城服務(wù)。
2. 與城市現(xiàn)有的公交以及地鐵系統(tǒng)相互補充。與開發(fā)較早、發(fā)展水平較高的城市公交與地鐵系統(tǒng)相比,有軌電車的開發(fā)時間較晚且發(fā)展受到諸多限制,發(fā)展水平遠不及公交與地鐵系統(tǒng),所以在軌道快運發(fā)展前中期,有軌電車可用于具有功能服務(wù)類別的交通線網(wǎng)絡(luò)中作為地鐵網(wǎng)絡(luò)的延伸和公交線路的遠程補充線,提供輔助性、補充性的服務(wù)。智軌可與地鐵、輕軌系統(tǒng)共線運行,與主線鐵路進行軌道共享,軌道交通系統(tǒng)的運營效率將大幅提升,從而使智軌的運營范圍擴大至城市周邊區(qū)域,增加了智軌的客流量。與城市公交線路相互協(xié)調(diào),包括共享路權(quán)、車站及交叉口的優(yōu)先信號、道路公交車與有軌電車的同站臺換乘,另外還可以開辟貨物運營線路,減少大型貨運汽車對城市道路的破壞及對環(huán)境的污染。
3. 創(chuàng)新智能軌道快運吸引力定位,營造盈利創(chuàng)新點。比如:以旅游業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)的城市可以通過改善城市公共交通系統(tǒng),加大對具有綜合運輸和觀光旅游功能的現(xiàn)代有軌電車的投資,通過設(shè)計和美化旅游線路,將智軌的旅游和運輸功能結(jié)合起來,吸引國內(nèi)和國際旅客,增加客流量以提高盈利能力。我國發(fā)展軌道旅游,臺灣觀光列車的經(jīng)驗值得借鑒:臺灣的兩條環(huán)島線路,包括與陸地景點、酒店合作的多日環(huán)島線路等300多項軌道旅游產(chǎn)品,去年成功接待了約20萬名軌道觀光游客。
4. 國家有關(guān)部門應(yīng)出臺城市智軌稅費優(yōu)惠政策,完善精準(zhǔn)財政補貼機制,將智軌發(fā)展資金納入各級財政預(yù)算體系,建立城市公共交通成本和績效考核的量化計算體系和多層次、差異化、可持續(xù)的票價體系。完善城市智軌發(fā)展的保障機制,利用城市維護建設(shè)稅和土地出讓金收入投入建設(shè)交通基礎(chǔ)設(shè)施,保障綜合交通樞紐、停車場站以及車輛升級保養(yǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的資金。
(三)智能化地鐵系統(tǒng)對策
1. 創(chuàng)建地鐵大數(shù)據(jù)中心平臺,整合所有相關(guān)數(shù)據(jù)用于設(shè)計、運營、維護和優(yōu)化,擴大主要應(yīng)用系統(tǒng)信息資源的共享范圍,從而使現(xiàn)代地鐵系統(tǒng)智能化水平得到高質(zhì)量的提升。構(gòu)建具有示范性、代表性的智慧地鐵修建方案,作為行業(yè)模板予以重點展示,以便在其他城市和線路上推動智能地鐵建設(shè)。地鐵建設(shè)部門、科研部門和其他相關(guān)系統(tǒng)協(xié)調(diào)努力,在積累經(jīng)驗的基礎(chǔ)上廣泛調(diào)研,形成標(biāo)準(zhǔn)化的中國地鐵工程的規(guī)范和設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)地鐵工程建設(shè)的經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn),有效避免重復(fù)國內(nèi)外走過的彎路,設(shè)施實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,不僅對保證地鐵建設(shè)的質(zhì)量和水平起著重要作用,而且還能促進我國智能地鐵技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
2. 積極開拓地鐵服務(wù)的盈利項目。政府部門應(yīng)對地鐵服務(wù)所需要的后續(xù)各個發(fā)展階段的運行資金有清晰的認知,在收入項目方面,通過地鐵車站與地產(chǎn)的聯(lián)動發(fā)展,通過物業(yè)盈利、新聞傳媒、商鋪運營以及地鐵交通服務(wù)使現(xiàn)代地鐵系統(tǒng)擁有綜合性的收益支持。積極開發(fā)地鐵商業(yè)項目,采用最佳的商業(yè)模式支持休閑購物和商業(yè)娛樂,以滿足市場需求、文化和個性化需求。在車站和商業(yè)中心之間建立無縫連接,充分利用地下空間來完成商業(yè)化模式。地上和地下相連,餐館、商店和娛樂設(shè)施一體化。同時,地鐵項目的市場定位應(yīng)做到因地制宜、因人而異,可以建立吸引多層次消費者的主題購物渠道和吸引就近家庭的社區(qū)購物渠道。以香港為例,香港九龍站以 “地鐵運營+物業(yè)開發(fā)”的聯(lián)動模式進行綜合開發(fā),即由港鐵公司規(guī)劃建設(shè)地鐵,并將地鐵的上蓋物業(yè)轉(zhuǎn)讓給地產(chǎn)開發(fā)公司,上蓋物業(yè)自負盈虧,將地鐵產(chǎn)業(yè)和地產(chǎn)市場緊密協(xié)作起來,通過住宅的銷售和商用物業(yè)的租賃等方式獲得利潤,部分和其他開發(fā)商聯(lián)合開發(fā),帶來的商業(yè)運營一部分用來改善九龍站的建設(shè)狀況,以此形成了良性循環(huán),值得我們思考與借鑒。
3. 建立以地鐵為骨干的城市交通一體化體系,提高“地下”與“地上”交通的接駁水平。由于地鐵線路覆蓋范圍的逐漸擴大,地鐵這種更加便利的交通工具在城市交通中的骨干地位將更為凸顯,把原本的交通系統(tǒng)與城市地鐵進行點對點優(yōu)化改造,圍繞地鐵線路建設(shè)調(diào)整城市公交系統(tǒng),以乘客接駁需求為出發(fā)點,全力推進地鐵近距離換乘,大力發(fā)展短、頻、快的靈活出行公交線,數(shù)據(jù)賦能,分析地鐵接駁空白區(qū),挖掘出行孤島,指導(dǎo)公交線路開行方向,不斷促進軌道公交兩網(wǎng)融合發(fā)展,強化城市綜合交通系統(tǒng)的高效運行。借鑒杭州、廣州等城市的先進經(jīng)驗,進一步完善運行對接機制,加強地下和地上交通的接駁同步水平,構(gòu)建合理的交通網(wǎng)絡(luò)體系,提高運輸效率與城市居民滿意度。
四、結(jié)語
智能化應(yīng)用于公共交通,最重要的是依靠智能技術(shù)來探索各城市的智能交通系統(tǒng),從而使中國整個交通運輸行業(yè)得到快速發(fā)展。智能交通建設(shè)提高了城市交通的便捷程度,使居民的生活滿意度與幸福度得到大幅度提升。同時,城市的整體經(jīng)濟體系也可以與城市智能公共交通體系的建設(shè)同步,推動城市的社會經(jīng)濟更加多元化和融合化,為城市化建設(shè)、城鄉(xiāng)一體化發(fā)展以及新型城鎮(zhèn)化發(fā)展打造良好的基礎(chǔ),城市公共交通作為城鎮(zhèn)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施保障,其發(fā)展與城鎮(zhèn)化相輔相成,互聯(lián)互通的立體城市交通運輸網(wǎng)絡(luò)不僅促進了城市群和城郊之間的人口流動和經(jīng)濟交流,也讓城郊居民享受到智能交通帶來的生活便利,讓城郊居民享受到與城市道路無縫連接的中國速度,人們的幸福指數(shù)與日俱增,安居樂業(yè)的美好愿景正在逐步實現(xiàn)。
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(作者單位:長安大學(xué)人文學(xué)院)