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城市智慧交通惑与思

来源:智慧交通网  发布时间:2019-02-22 14:50:18   【字体:

智慧交通脱胎于智能交通,是全面运用物联网、云计算、人工智能、大数据等创新技术,指导城市交通规划管理的决策过程和实施过程。


智慧交通的发展经历了由配角到主角的转变过程,智慧交通的相关从业者也经历了认知上由迷茫到解惑的过程。

智慧交通之义

智能交通指将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个道路交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。


智慧交通一词于2014年开始被广泛使用,是指在智能交通的基础上,在交通领域中充分运用物联网、云计算、互联网、人工智能、自动控制、移动互联网等技术,通过高新技术汇集交通信息,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。

“智慧交通”是“智能交通”的人工智能进化阶。


智慧交通之惑


(一)“平民”科学

作为“衣食住行”中的一项内容,交通与社会公众日常生活息息相关,不像神七飞天这样高深莫测。交通问题切切实实地发生在每个人的身边,显得那么简单易懂。城市交通规划师,不断接受着社会公众的质疑与似是而非的建议,几乎被认为是“没什么技术含量”的“平民”科学领域。

但事实上,出行是复杂的社会行为,交通运行网络作为城市这个复杂巨系统的血液循环系统,系统工程学、城市规划、社会经济、心理学与博弈论等都是这个领域的基本理论基础,这个系统涉及学科之广、不确定性及错误决策引起的社会成本之高,远非大众所以为。城市交通病现代科学治理体系亟待建立。

(二)角色定位

智慧交通领域包括基础设施建设、软硬件开发与集成、数据处理分析与系统应用等。不同领域的从业者可能都有一些工作上的困惑。

例如,从事基础设施建设的人员认为工作太基础,想做上层系统建设;从事数据处理的人员认为工作缺乏宏观思维,想做规划;从事规划的人员又觉得自己的工作缺乏针对性和科学依据,想做数据分析。

传统的智能交通建设,人们更多想到的是企业主导的车路协同、车车通讯、路面采集系统、自动收费系统和交通业务信息系统的建设工作,落地到公安交管领域,形成了以集成指挥、稽查布控、六合一管理等平台为核心的一系列交警业务信息化系统;落地到交通运输领域,形成了以交通运行监测调度中心(TOCC)为核心的面向交通运行监测、行业企业监管、应急与调度以及运输行业决策支持的交通信息化建设工作。

纵观从交警信息化到交委信息化到规划信息化,整个发展历程是从硬件到软件的发展过程。

从2015年起,各地研究机构纷纷成立面向智慧交通的研究平台。例如,北京的城市实验室、深圳的未来实验室,还有北京交研院+北京交研智慧的协同联合体等,都在这方面做了大量的科研积累和实践应用工作。

这些机构的设置和创新,都展示了交通领域的大数据系统建设从交管到交委到规划,从外场采集到监测监管到决策支持,是一个从硬件到软件到软实力逐步增强的过程。

大数据环境滋生的交通决策方法体系升级已在路上,智能交通建设重点落向智慧管理与精准决策支持,“城市大脑”的概念也应运而生。


上下求索之路


(一)服务于政府,给城市看病

智能交通发展的20多年里,各地都建成了以业务为导向的信息系统建设。但是,在海量数据不断涌入的情况下,如何运用这些信息则成为一个难题。信息=人言入自心。

然而,人的认知能力不会随着信息量的爆炸式增加而发生显著的提高,因此我们要打造信息接收的二极管。借鉴现代医学的发展历程,我们需要为城市交通建立一套全息扫描诊断分析的科学体系与实践手段。

给城市看病,也包括扫描化验采集数据、数据分析和出诊断单三部分。不同的交通数据源分析也对应着不同的医学科目。

例如,对于建成区的分析、城市职住、基础设施供给水平等指标监测就是一般性检查;对道路网运行情况的分析类似动脉系统检查;对公共交通网运行运营水平的分析类似于静脉系统检查;城市停车类似于淋巴系统检查;基于人和车辆的分析则到了细胞级的检查。

在进行检查分析诊断之后,医生要给病人开方子,开方子之前需要临床医学的测试验证,对应到交通领域就是建立一体化、多层次的交通仿真方案预测系统。

在交通与土地利用协同的层面上研究规划年预测的问题,在宏、中、微观不同的交通模型仿真层面分别研究交通需求管理、公交线网优化与轨道客流预测、路网承载能力与快速通勤系统、疏堵工程、枢纽设计与大型活动组织等各种问题。

(二)服务于公众,提供一体化的出行服务

不同于城市对外交通的供给有序,可基于预约的封闭系统模式,城市内出行随机开放,交通方式多样且互相关联。在目前的发展阶段,导航商已经提供了多方式的交通出行导航服务,但未来基于大规模交通网络优化算法,城市交通出行服务有望从现在随机、无序、低效的水平,转变为一个有可能也基于预约管理特性的、可控、有序、高效的服务水平。


智慧交通之思


(一)城市大脑

2016年10月,杭州市发布了全球第一个城市大脑计划。2017年初,苏州在省内率先启动建设“城市大脑”。2018年1月,西安市工信委专门组织市交通运输局、市公安局等4部门召开“城市交通大脑”项目推进会。2018年1月,重庆市政府与阿里巴巴、蚂蚁金服集团签署战略合作协议,打造基于“城市大脑”的“智能重庆”。

(二)城市大脑,只是摄像头与红绿灯配合使用、救护车的路线制定问题吗?

城市大脑,是否更应该定位在战略与规划决策层面上,基于交通与城市协同发展,以超级仿真技术模拟复杂的社会出行行为,实现城市交通战略、规划、政策的智慧决策。

除了决策,人体需要通过神经系统传导的行动反映,也就是城市出行领域的智慧调度和智慧运营,也需要放到城市大脑的范畴里去统筹研究。目前看起来遥不可及的目标,实现的基础条件是什么?如同AlphaGo突破了人类对深蓝局限的预期,城市大脑会在什么时候以什么样的方式出现?

(三)以人为本

城市智慧交通将面临从以业务为导向的发展向以人为导向的发展的转变。过去的服务从管理出发,针对不同出行方式有不同的管理平台,乘坐公交有IC卡刷卡系统,有轨指中心与公交调度系统;乘坐出租有出租调度与监管系统;上高速有电子收费系统;停车有停车诱导与收费系统;交通组织与事故事件处理有交管集指平台与稽查布控系统等等。

未来城市出行将通过城市大脑来构建一套零感知、零等待、零延误、零拥堵、零换乘、零污染的城市一体化的出行服务体系,一切以人为本。

(四)人才需求

交叉学科融合将是未来人才培养的方向。对于交通领域,我们可能需要这样的一群人,他们是在信息化领域里最懂数学的,在数学领域里是最懂交通的,在交通领域里最懂信息化的。

当聚集起这样的一群人以后,我们将利用信息化技术、数学模型和行业知识,通过深度融合创新来聚焦精细化管理和精准决策,促进交通行业管理与决策水平的升级。


当前工作重点


(一)重视系统数据质量评估与验证工作。三分建设、七分应用、十分管理、十二分数据质量的信息化系统建设原则依然成立。 

     (二)让规划师容易获取数据,打造通用工具快速进行规划设计与管理工作。

     (三)建立“跟踪监测-智能挖掘-沙盘推演”循环迭代工作平台,构建大数据时代下的新模型理论算法体系,利用超级仿真技术建设交通行业“政策实验室”,实现对城市交通病的精准决策与靶向治疗。

     (四)做一些时代前瞻性的研究储备工作。


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