葉程

（華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210014）

0 引言

智能交通系統(tǒng)（Intelligent Traffic System，簡(jiǎn)稱ITS）的開發(fā)、建設(shè)與應(yīng)用不僅能夠解決交通運(yùn)輸問題，還能夠讓人們更加方便地獲取信息，同時(shí)也給高新技術(shù)帶來巨大的應(yīng)用市場(chǎng)。面對(duì)智能交通發(fā)展戰(zhàn)略這一重大的研究課題，應(yīng)立足國(guó)情，以宏觀視野，遵循長(zhǎng)遠(yuǎn)、創(chuàng)新和務(wù)實(shí)的原則，全面分析和總結(jié)影響智能交通發(fā)展的各種條件和因素。

1 智能交通概述

智能交通包含多種與通信有關(guān)的應(yīng)用。本研究旨在提升道路運(yùn)輸安全性，降低環(huán)境污染，完善道路運(yùn)輸管理，使道路運(yùn)輸效益最大化。伴隨著有關(guān)科技的迅速發(fā)展，ITS 已經(jīng)成為一項(xiàng)十分有效的交通應(yīng)急體系。但由于我國(guó)各地道路建設(shè)與運(yùn)行技術(shù)存在較大差異，導(dǎo)致ITS 在我國(guó)各地的應(yīng)用程度也存在較大差異。雖然在北京、上海、廣州、深圳等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市中，智能交通已得到較好的發(fā)展，但是個(gè)別偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的智能交通發(fā)展現(xiàn)狀堪憂。智能交通在全國(guó)范圍內(nèi)的分布情況有很大差異，必須予以彌補(bǔ)。ITS 的應(yīng)用能夠改進(jìn)交通管理，增加交通的平穩(wěn)性和安全性。綜合來看，ITS 能夠緩解城市交通擁擠、降低交通事故發(fā)生率、緩解城市環(huán)境的外部壓力，隨著社會(huì)對(duì)交通安全的重視，日益嚴(yán)峻的交通擁擠狀況以及不斷出臺(tái)的高效的交通管理措施，都將成為智能交通發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)因素。

2 新時(shí)期中國(guó)智能交通發(fā)展的思路

2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)視角

以智能交通為紐帶，建立一個(gè)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系。全面提高對(duì)智能交通的認(rèn)識(shí)，將智能交通發(fā)展提升到建立現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系的范疇，明確智能交通在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)中的新意義。從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展周期、整個(gè)行業(yè)供應(yīng)鏈安全、提高運(yùn)輸?shù)燃?jí)水平等方面來看，智能交通將與整個(gè)行業(yè)的供應(yīng)鏈（如生產(chǎn)、分銷、流通和消費(fèi)）集成，并利用硬件基礎(chǔ)設(shè)施（如公路和高速鐵路）來提升生產(chǎn)力，通過數(shù)字政府和物流運(yùn)輸信息化平臺(tái)來推動(dòng)資源的合理配置，采用以無人機(jī)、高速鐵路、大型客機(jī)和貨機(jī)為代表的新型交通工具，使交通運(yùn)輸?shù)男实玫綐O大提高。用“交通+旅游”“交通+餐飲”等新的服務(wù)模式來促進(jìn)新的消費(fèi)，用智能交通的方式來推動(dòng)國(guó)內(nèi)、國(guó)際雙循環(huán)發(fā)展，推動(dòng)“智慧化”發(fā)展。

2.2 綜合交通視角

推進(jìn)新科技與交通科技的深度融合，造就一種多網(wǎng)合一的智慧交通系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)新一代智能交通與綜合交通體系的深度融合，提升鐵路、水運(yùn)、空運(yùn)、公路、城市軌道等多層次的一體化交通智能水平。致力構(gòu)建一個(gè)集設(shè)施、裝備、電力、通信和服務(wù)網(wǎng)于一體的運(yùn)輸智能體系，為綜合交通系統(tǒng)智能化、信息化發(fā)展指明戰(zhàn)略方向。以此為依據(jù)，將智能交通和“十四五”規(guī)劃及全國(guó)立體交通網(wǎng)規(guī)劃相結(jié)合，以智能交通為整體交通提質(zhì)、增效、賦能，推動(dòng)安全、便捷、高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代綜合交通體系建設(shè)[1]。

2.3 生態(tài)協(xié)作視角

充分利用市場(chǎng)和政府之間的相互影響，創(chuàng)造一個(gè)多元化的商業(yè)生態(tài)圈。以新時(shí)期智能交通發(fā)展需要為出發(fā)點(diǎn)，轉(zhuǎn)變以企業(yè)為主體的“十三五”發(fā)展方式，探索構(gòu)建以政府為主導(dǎo)、以企業(yè)為主體的新型協(xié)同生態(tài)體系。在我國(guó)“十四五”及今后的發(fā)展過程中，應(yīng)充分發(fā)揮政府、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)等多方面的積極作用，在投資、融資、建設(shè)等方面加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)智能交通發(fā)展策略的研究。遵循“統(tǒng)籌為主，以產(chǎn)業(yè)為龍頭”的原則，探索國(guó)家、省、市、區(qū)多層次、全鏈條的戰(zhàn)略性政策傳導(dǎo)路徑?；谶@一點(diǎn)，政府、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)三方都應(yīng)該各司其職，根據(jù)自身的特點(diǎn)，制定出適合我國(guó)國(guó)情的可持續(xù)發(fā)展道路。

3 新時(shí)期背景下中國(guó)智能交通的建設(shè)方向

3.1 基于人機(jī)交互的系統(tǒng)診斷

首先，分析交通需求變化和城市發(fā)展的相互影響?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，ITS 能夠在不同交通方式的尺度上對(duì)城市空間結(jié)構(gòu)演變的影響進(jìn)行評(píng)估；研究影響城市交通圈擴(kuò)展的主要因素，并提出影響城市交通圈擴(kuò)展的主要因素。研究結(jié)果表明，交通投入與各地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切關(guān)系。其次，對(duì)各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及其相互關(guān)系進(jìn)行分析。在大數(shù)據(jù)的支持下，ITS 能夠?qū)Ω鱾€(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析與處理。比如，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的功能等級(jí)結(jié)構(gòu)和客運(yùn)、貨運(yùn)方式（包括個(gè)體散亂出行）進(jìn)行分析；對(duì)動(dòng)、靜兩種交通流的相互關(guān)系進(jìn)行定量分析；對(duì)交通運(yùn)輸各子系統(tǒng)間的相互影響進(jìn)行分析；對(duì)綜合性運(yùn)輸體系在中心城市、市區(qū)、都市區(qū)以及較大范圍內(nèi)的相互影響和相互關(guān)系進(jìn)行分析等。最后，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)工作過程中的擾動(dòng)與故障（突發(fā)事件）的自動(dòng)探測(cè)與診斷。利用大數(shù)據(jù)從交通系統(tǒng)的功能等級(jí)結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、交通組織、交通控制、事故等多個(gè)方面，挖掘影響交通系統(tǒng)運(yùn)行的重要因子，定量地研究各因子間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通系統(tǒng)的自發(fā)現(xiàn)與自診斷[2]。

3.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與趨勢(shì)跟蹤評(píng)估判別

首先，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通系統(tǒng)外部環(huán)境動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)的自動(dòng)化追蹤。在此基礎(chǔ)上，研究城市交通運(yùn)輸體系與外部環(huán)境之間的相互作用關(guān)系，并分析其內(nèi)在機(jī)理。其次，利用個(gè)體間的行為差別，對(duì)需求子系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)辨識(shí)，并對(duì)其演化趨勢(shì)進(jìn)行持續(xù)追蹤。一般是采用抽樣檢測(cè)的方式來搜集資料、建立模型與修正模型。在大數(shù)據(jù)背景下，要對(duì)全樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提煉出敏感因子并據(jù)此建立模型，這就使大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠更好地挖掘個(gè)體行為的多樣性。比如，突破傳統(tǒng)四步法的限制，構(gòu)建多源異質(zhì)個(gè)體的時(shí)間—空間多尺度的動(dòng)態(tài)—行為—決策關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)體行為影響因子的量化識(shí)別。最后，實(shí)現(xiàn)對(duì)分系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控?；ヂ?lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等都是大數(shù)據(jù)源，持續(xù)積累著大量的交通數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目擬對(duì)城市道路、港口、鐵路等多個(gè)子系統(tǒng)的出行需求（負(fù)荷）空間分布進(jìn)行深入研究，并對(duì)其時(shí)間分布進(jìn)行分析，進(jìn)而即時(shí)追蹤每一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作狀況及維修程度，并即時(shí)追蹤交通阻塞區(qū)內(nèi)的群聚及群散情況[3]。

3.3 智能服務(wù)誘導(dǎo)與主動(dòng)式安全保障

一是新的“批量”貨運(yùn)業(yè)務(wù)。為交通服務(wù)使用者提供一個(gè)單一的進(jìn)入渠道，將不同的交通服務(wù)系統(tǒng)中的資源及運(yùn)行服務(wù)信息進(jìn)行整合，為托運(yùn)人提供個(gè)性化、多模式、通用的交通服務(wù)，來滿足人們多層次、多樣化的服務(wù)需要。二是物流配送的智能化體系。大數(shù)據(jù)環(huán)境下，人們不再關(guān)注智能的信息服務(wù)與交通組織，更多地關(guān)注個(gè)體行為的物流、配送及其他即時(shí)反應(yīng)與自動(dòng)運(yùn)送作業(yè)等新技術(shù)的發(fā)展。例如，日本享有盛名的“7-11”門店，與一家無人機(jī)快遞公司聯(lián)手，把全球定位系統(tǒng)資料與顧客訂購(gòu)資料結(jié)合起來，利用無人機(jī)給顧客送去食物和藥品，至今已經(jīng)有77 次成功案例。三是主動(dòng)做好安全保障工作。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建以高速道路協(xié)作、無人駕駛等為基礎(chǔ)的個(gè)性化道路移動(dòng)服務(wù)體系，以軌道交通為核心的城市公交安全保障體系也是亟待解決的問題。

3.4 戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策、實(shí)施方案等決策支持

一方面，優(yōu)化已有跟蹤、評(píng)估、調(diào)整、改善交通發(fā)展戰(zhàn)略、計(jì)劃、政策或具體應(yīng)對(duì)措施的實(shí)施效果。以往對(duì)城市交通政策與規(guī)劃的評(píng)價(jià)主要是基于交通調(diào)查或者傳統(tǒng)的分析手段，其評(píng)價(jià)結(jié)果存在著實(shí)時(shí)性差、準(zhǔn)確性差等問題。在此基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)城市交通發(fā)展戰(zhàn)略、政策、規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)支撐等實(shí)施效果進(jìn)行驗(yàn)證，并將反饋結(jié)果輸入系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化。另一方面，根據(jù)用戶需求的自動(dòng)反饋，制訂一套能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況的交通需求計(jì)劃。在此基礎(chǔ)上，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)的交通需求管理方法，能夠更好地刻畫交通需求的二重性變化。

4 下一代智能交通發(fā)展戰(zhàn)略

智能交通的策略規(guī)劃與高精尖的設(shè)計(jì)是智慧化城市交通發(fā)展與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。在IT 產(chǎn)業(yè)中，缺少頂尖的設(shè)計(jì)是一個(gè)很大的障礙。但這也造成大量重復(fù)，很難滿足現(xiàn)實(shí)需要。自20 世紀(jì)90 年代以來，我國(guó)對(duì)ITS 的架構(gòu)與規(guī)范進(jìn)行了初步的探討，目前，已有研究成果對(duì)ITS 的構(gòu)建與發(fā)展提出若干理論與技術(shù)上的指導(dǎo)意見。但隨著科技與交通服務(wù)的迅速發(fā)展，原有架構(gòu)的限制愈來愈明顯，為此，應(yīng)以智能交通為核心，制定智能交通的發(fā)展策略，強(qiáng)化智能交通的頂層設(shè)計(jì)?；诮煌ㄖ悄芑芾?、一體化運(yùn)營(yíng)與個(gè)性化服務(wù)是交通系統(tǒng)發(fā)展的重要組成部分。結(jié)合信息、控制、智能、制造、生態(tài)等前沿科技，對(duì)ITS 進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整與優(yōu)化，形成全新的智能交通體系結(jié)構(gòu)。

4.1 推動(dòng)融合基建發(fā)展，打造設(shè)施設(shè)備升級(jí)新體系

在以數(shù)字為主導(dǎo)的新時(shí)期，新的科技革命必將給交通工具、裝備等帶來巨大的調(diào)整與變化。以智能公路、智能高速鐵路、智能樞紐為代表的新型一體化基礎(chǔ)設(shè)施，在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、投資以及智能化發(fā)展的道路上，存在著諸多的不確定因素，需要制定相應(yīng)的發(fā)展方向。一方面，構(gòu)建自主的、集成的、全新的智能交通，創(chuàng)新工程審批方式，以同步規(guī)劃、同步施工和同步運(yùn)行為手段，探索更有效的施工和運(yùn)行方法；在此基礎(chǔ)上，推進(jìn)智能公路、智能樞紐、智能高速鐵路示范建設(shè)。另一方面，打造先進(jìn)的、智能的、獨(dú)特的自主運(yùn)輸設(shè)備體系，實(shí)現(xiàn)超速列車、大型飛機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備突破，提高重大工程施工和管理裝備智能化水平，促進(jìn)港口、園區(qū)和礦山等領(lǐng)域的發(fā)展[4]。

4.2 拓展數(shù)字治理路徑，打造多元交通治理新范式

我國(guó)大城市已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，即國(guó)際、國(guó)內(nèi)輻射與鄰近都市之間的互動(dòng)。數(shù)字化發(fā)展為我國(guó)帶來更深層次地參與乃至主導(dǎo)全球數(shù)字治理的新機(jī)遇。智能交通是實(shí)現(xiàn)國(guó)際、內(nèi)陸、區(qū)域及城市間高效互聯(lián)的重要途徑，提升中國(guó)跨區(qū)域及城市間的交通管理能力是亟待解決的問題。一方面，在城市的基礎(chǔ)上，推進(jìn)區(qū)域性交通運(yùn)輸管理。以“一帶一路”為牽引，開展一批國(guó)際性的智能交通工程和以智能交通為載體的智慧樞紐建設(shè)，推動(dòng)建立區(qū)域性綜合運(yùn)輸許可平臺(tái)，打通不同地區(qū)之間的行政數(shù)據(jù)障礙。另一方面，構(gòu)建一套循環(huán)往復(fù)、現(xiàn)代化、交互式的城市治理系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合城市空間、行政管理、交通運(yùn)營(yíng)等動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建交通雙元數(shù)據(jù)庫，支持多源數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，從而推論城市行為并評(píng)價(jià)交通管理。在此基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)積極準(zhǔn)確地確定個(gè)人出行鏈的變化規(guī)律，為城市交通供需一體化管理提供支撐。

4.3 創(chuàng)新運(yùn)營(yíng)組織模式，打造交通柔性運(yùn)營(yíng)新格局

我國(guó)大中小型城市的建設(shè)經(jīng)營(yíng)已經(jīng)步入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。面臨著城市公交、電車等補(bǔ)貼逐年提高，而乘客數(shù)量卻逐年下滑的窘境，構(gòu)建多方式協(xié)同的公交系統(tǒng)成為一個(gè)重要的突破口。在新的商業(yè)模式下，將以保證安全性為前提，推動(dòng)新的技術(shù)進(jìn)步。一是建立可信賴的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。全面整合和升級(jí)城際鐵路、城市鐵路、公交有軌電車、城市公共交通樞紐等各類公共交通資源，實(shí)現(xiàn)公共交通精準(zhǔn)供應(yīng)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展。二是立足城市綜合客運(yùn)樞紐，促進(jìn)不同方式和行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，提高城市綜合客運(yùn)樞紐智能監(jiān)控和靈活規(guī)劃運(yùn)行能力，建設(shè)多產(chǎn)業(yè)的綜合性智慧社區(qū)。三是為無人駕駛汽車的發(fā)展制定柔性的管理制度，完善智能網(wǎng)聯(lián)車輛的法律法規(guī)，構(gòu)建地區(qū)間相互認(rèn)可的檢測(cè)體系，推動(dòng)多方式、多價(jià)位、極端環(huán)境的檢測(cè)[5]。

4.4 重塑出行服務(wù)體系，打造品質(zhì)出行新體驗(yàn)

黨的十九大指出，目前我國(guó)社會(huì)的主要矛盾已轉(zhuǎn)化為“人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”。隨著人民群眾生活水平的不斷提升，交通運(yùn)輸在城市中發(fā)揮著越來越大的作用。未來科技將改變傳統(tǒng)的出行方式，為全天候、高增值旅游提供全方位服務(wù)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。一方面，從上到下推進(jìn)MaaS 頂層設(shè)計(jì)的研發(fā)工作。該項(xiàng)目將在國(guó)家層面上，開展多用戶協(xié)同服務(wù)的精準(zhǔn)需求辨識(shí)與融合路徑規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)研究，探索多用戶協(xié)同服務(wù)的可持續(xù)發(fā)展模式。另一方面，由下而上、由點(diǎn)及面對(duì)MaaS 的應(yīng)用進(jìn)行推廣。推動(dòng)城市與城際交通模式的融合，實(shí)現(xiàn)基于應(yīng)用場(chǎng)景的信息服務(wù)集成，推動(dòng)“MaaS+交通樞紐”“MaaS+通勤”等示范應(yīng)用。努力克服管理、數(shù)據(jù)等方面的障礙。明確多用戶共享服務(wù)發(fā)展各個(gè)階段的優(yōu)先事項(xiàng)和挑戰(zhàn)。

5 結(jié)語

智能交通是一門以多學(xué)科、多技術(shù)融合為特征的應(yīng)用科學(xué)，新技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用需求的改變、相關(guān)學(xué)科的發(fā)展等都深刻地影響著智能交通的發(fā)展。在新的形勢(shì)下，交通系統(tǒng)需要更多的功能。為保障城市交通體系的安全性與機(jī)動(dòng)性，通過現(xiàn)代科技手段提升交通體系的品質(zhì)與效率，實(shí)現(xiàn)城市交通體系的現(xiàn)代化與智能化，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。