城市交通与信息化

汪光焘

(国际欧亚科学院中国科学中心，北京100107)

随着中国城镇化和机动化进程加快、城市交通更为便捷的同时，包括交通拥堵在内的各类城市问题也日渐凸显。当前，城市交通问题主要是由交通需求时空分布不均衡所致，如何促进城市交通有效运行已成为政府和公众关注的焦点。与此同时，信息技术的不断发展为城市交通运行改善带来新的契机，其对城市交通的作用和影响甚至可能超越基础设施建设。城市交通与信息化是一个对中国未来城镇化模式影响非常深远的命题。

1 中国交通信息化的长足发展

1.1 发展状况

信息化作为改善城市交通运行的技术手段，在六个方面推动城市交通管理水平的显著提升，并初步形成了交通信息化产业链。

1）道路交通管理系统。

在城市智能交通管理系统方面，中国已取得显著进步，北京、南京、青岛、大连等城市建立了城市智能交通管理系统。以北京市为例，截至2014年底，建有信号灯3 993处，固定式交通违法监测装置1 663台，电视监控系统1 131套，单向交通综合监测断面714个，交通诱导显示屏399块[1]。

包括通信系统、监控系统、ETC收费系统等在内的高速公路智能化监控管理系统在全国逐步实现。全国ETC车道已达5 500多条，ETC用户超过600万。其中，仅北京市高速公路系统的智能化管理设施即达到1 419套，国省干线公路设施691套。

2）公共交通管理与服务。

截至2014年4月，中国已有460座城市为公共交通装备了IC卡系统，方便乘客出行。截至2013年10月，35个城市实现了跨区域的IC卡共用。

轨道交通管理与服务系统方面，北京、广州、福州、上海等城市均已建成轨道交通指挥中心，接入全网轨道交通信息，建设自动售检票系统和票务清分清算中心，建成乘客信息服务系统、基于通信的列车运行控制系统。

出租汽车监测和保障系统方面，包括北京、上海、广州等在内的主要大城市均建立了城市出租汽车调度管理系统。其中，北京市6.66万辆出租汽车全部安装了GPS设备，建成5个出租汽车监控调度中心，开通2个约车服务电话。

3）智能停车管理与服务。

中国的智能停车市场经历20多年的发展，初步建成了城市停车诱导、车位引导、反向寻车、快速出入等系统。以北京市为例，对公众服务的停车电子地图系统初见成效，王府井大街、西单商业区、金融街等7个区域停车诱导系统已投入使用，P&R停车场已达19处[2]。

4）交通综合信息平台。

北京、上海、广州、深圳、杭州等城市已建成交通运行指挥中心。其中，北京市交通运行协调指挥中心整合接入26个应用系统、6 000多项静动态数据、6万多路视频，涵盖城市路网、国省干线公路、高速公路、地面公交、轨道交通、出租汽车、交通枢纽、航空以及铁路[3]。

5）居民出行和物流信息服务。

包括北京的动态路况信息服务系统和“实时公交”查询服务系统、广州“行讯通”、深圳“交通在手”、杭州“杭州公共出行”等在内，先后在中国主要城市形成了一大批交通信息服务平台，向公众实时发布路况、公共交通、地铁、公共自行车等方面的出行信息，极大方便了市民，提高了出行效率。

物流、快递等企业，通过对货物的实时位置监控，随时了解货物的状态和所处的位置。公共物流信息服务平台的建立促进了物流信息资源的共享、整合，提供专业化的物流信息服务，并且有利于推进物流信息标准化[4]。

6）交通运行研判和决策支持。

通过信息技术进行数据搜集分析，形成运行报告，供相关部门实时引导交通需求，提高城市交通运行效率，这也是掌握交通系统中长期运行状况的手段。例如北京市初步建成了交通运行智能化分析平台，集道路交通和公共交通运行监测、规律分析和发展预测于一体，研发交通拥堵指数系统，形成交通系统运行报告。

上述技术有效调节了城市交通的供需平衡，极大改善公共交通运行效率和服务水平，提高城市路网的交通运行效率。

1.2 发展趋势

1）信息采集：从单一数据来源向多部门数据整合发展。

当今的数据采集模式已发生革命性变化，交通信息采集设备愈加先进，数据来源也愈加多样化，且采集方法已摆脱传统的静态、人工、单一的特征，实现向动态、自动化、多源化、多方法采集方式的转变。

2）数据分析：从传统数据处理向大数据深度挖掘发展。

随着计算机、通信技术飞速发展，通过技术手段存储、处理数据的能力(存储容量、计算能力、运算速度)迅猛提升，这为交通运行相关数据在时序积累和深入挖掘方面创造了契机。同时，随着跨部门数据开放水平不断提升，基于多元数据融合的信息化与智能化也在逐渐成为发展趋势。

3）决策支持：从基础数据统计向智能化决策支持发展。

智能化决策支持发展的转变在很多方面有所体现。以6个交通行业的统计为例：道路交通数据来源于线圈、红外、视频等检测器；地面公交数据来源于公交IC卡刷卡、GPS、车站信息、调度信息等；轨道交通数据来源于AFC刷卡、调度信息、车站人流量等；公共自行车数据来源于自行车刷卡、租赁点信息；出租汽车数据来源于出租汽车GPS、计价器收费等；高速公路通行数据来源于收费系统和检测器。以上均为业务数据智能化影响决策的实例。

4）信息发布：从普通查询服务向全面个性化服务发展。

以往的交通信息服务单一，只能搜集道路流量、静态的公交换乘信息等。现今，交通信息服务更加全面，各种路况、位置、导航服务已经非常普及，影响市民的出行习惯。

5）社会关注：从政府引导逐步向互联网融合。

智能交通与互联网融合产生的新格局、新模式，为城市交通发展开拓了巨大空间。例如百度实时路况以及高德导航系统的应用，既是智能交通与互联网结合的产物，也是市民关注的热点问题。

以上趋势中，4)，5)为大趋势，虽然尚处于起步阶段，却将对智能交通产生重大影响。

2 交通信息化与城市交通的关系

2.1 城市交通的特点和交通信息化研究重点

城市交通与长途运输(包括铁路、公路、航空等)同为人与物的活动，技术方案有一定的共同点，但组织方式有明显差别。城市交通涉及不同于长途运输的法规体系、标准体系、信息系统、公共资金和票价政策等。城市本身具有行政概念，有独立的财政税收体系和行政管理制度。城市交通是以城市行政区域的角度为重点，其随机性、综合性、各种出行方式的交融性更强。而都市圈交通与城市交通直接关联，但也有实质区别，其超越了行政边界，以城市中心区(建成区)与邻近区之间的关系为重点。当前正处于城镇群发展阶段，城镇群的发展需要跨行政区的都市圈交通和城际交通共同推动。

交通信息化应更关注各类交通自身的特点。如何组织城市交通、如何组织都市圈交通都应是交通信息化需要重点关注的问题。因此，在认识城市交通的本质和服务对象的基础上研究信息化的总体设计意义重大。

2.2 对城市交通本质的认识

城市人口集中必然产生人的需求，人的需求包括就业需求和生活需求。就业需求本质是产业发展和就业岗位，包括相应的物流。生活需求指基本生活需求和教育、医疗、休憩等社会服务需求。

城市交通的研究对象，是服务人的需求，组织城市可持续的高效、安全、低耗(低能耗低污染)运行，包括城市内部交通、城市对外交通、城际交通。

2.3 城市交通正经历深刻变革

1）出行次数、距离、方式的改变。

现今大城市居民出行次数增多、出行距离显著增长，出行方式呈现多样化态势。从20世纪80年代后期到21世纪前后，中国大城市日人均出行次数和单次出行平均距离增长15%～30%[5]。

2）出行目的多样化，出行结构持续调整。

出行目的日渐多样化，通勤、通学等基本需求所占比例减少，购物、休闲出行等生活需求日益上升。这种变化是客观的，交通信息化需要研究其内在规律，以此筹划交通模式以及城市交通的组织方式。

3）城镇群交通需求快速增长。

城镇化发展已经从以城市为主体转变为以城镇群为主体。10年前，中国主要有三大城镇群：珠三角、长三角、京津冀。目前已经出现很多潜力区域，如成渝经济区、山东半岛、中原经济区等。一方面城镇群的布局与国家经济发展的交通格局相互关联，另一方面也有其自身的特点和方向。

4）互联网改变人的需求和交通行为。

随着互联网(特别是移动互联和电子商务)时代的来临，人的需求和交通行为产生改变，这将深刻地影响城市运行效率，甚至带来革命性变革。首先，网购代替了部分到商业中心的购物模式，使得原有的购物出行被物流运输代替，这种运输属于集约型的物流输送。其次，互联网交通信息系统的建立会对出行结构进一步调整，甚至会影响服务业布局和城市布局。

此外，居住郊区化对智能交通的发展具有促进作用。郊区居民为了减少出行时间需要更多的实时信息来决定和调整出行方式和出行路径。这些改变都对城市布局的调整有直接影响。

2.4 用系统论和信息化的方法研究城市交通

1）城市内部交通研究重点：适应人的需求和出行方式的快速路系统、地面道路系统、公共交通系统、停车系统、公安交通管理系统和物流等6个子系统。而大数据、信息化是处理好六大系统衔接、分配关系的重要方式。

2）城市对外交通研究重点：城市内部交通系统与公路、铁路、民航、内河航运、海运、管道运输等交通运输系统的衔接(即场站问题)，以使城市交通运行更为便捷有效。

3）城际交通研究重点：适应城镇群内部联系需要的快速交通。这里的快速交通并非是轨道交通系统或地面公交系统的一般延长。以北京市区到延庆为例，在价格相当的情况下，铁路与地面公交相比时耗更少。这种趋势也是今后城市交通需要研究的一个关键问题。

信息化手段的介入，就是要重新配置城市交通的要素，更有效地推进6个交通子系统与对外交通、城际交通的相互协调发展。信息化发展为解决城市交通甚至城市发展问题提供了新的方法。

3 城市交通信息化的顶层设计

3.1 城市交通信息化发展目标

城市交通信息化的发展目标不能停留在智能交通技术自身的先进性，更应当与城市整体发展目标相一致，以此来研究信息化与城市交通的结合。只有这种结合，才能将城市转型发展提高至一定高度。城市交通信息化的顶层设计，就是要把智能交通技术提升为实现城市发展战略目标的重要手段。

3.2 综合考虑不同诉求进行顶层设计

1）公众层面关注个人出行，需要服务于个人出行的有关信息的获得、影响个人出行的系统运行效果的提升等。

2）企业层面关注交通信息基础设施建设的完善、基础公共信息的开放性、企业运营效率、对用户吸引力和满意度提高等。

3）政府层面关注整体发展水平、系统整体效果、公众整体的满意程度等，特别是要把交通信息化技术作为实施公共交通优先发展战略的重要手段。

从各国的经验来看，智能交通是提高城市交通效率的手段之一。中国经历了智能交通各子系统各自高速发展的阶段，但目前交通信息数据较为分散，其应用仅局限于行业自身，造成交通数据这一社会资产不能完全有效的利用。

3.3 做好顶层设计是政府的责任

1）建立信息公开分享机制，推进信息服务一体化的开放平台模式，推进交通信息化服务管理制度的研究。其中，建立信息公开分享机制要有法律保障。

2）推进交通信息化技术的发展方针、发展方向研究，关注互联网经济与交通信息化技术的融合，引导促进企业技术创新的活力。对于推进交通信息化技术的发展方针和发展方向，政府应在宏观层面上向社会发布，使得企业和个人得到利益，特别是企业的方向性需要靠自身和社会两个途径引导。

3）推进与实用技术的焦点问题相结合的交通信息化解决方案研究和推广工作。重点做好出行信息收集和应用，做好信息化推动六大交通子系统的相互协同发展机制。

4）政府按照服务人的需要做好上述三部分的综合，充分发挥企业创新的积极性。政府的责任是建立信息化时代的城市交通运行秩序，全面统筹汇集信息化资源，推进制定信息利用规则和建立共享平台。

[1]隋亚刚.北京市道路智能交通管理系统应用与展望[J].道路交通与安全，2009，9(5)：1-4.

[2]李扬威，焦朋朋，杜林.城市智能停车管理系统研究[J].交通信息与安全，2014，32(4)：160-164.

[3]郭继孚，温慧敏，张可，王刚.北京市交通综合信息平台示范工程项目研究和建设[J].交通运输系统工程与信息，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.

[4]姜辉，王炼.公共物流信息服务平台研究[J].交通与计算机，2003，21(6)：71-74.

[5]黄建中.1980年代以来我国特大城市居民出行特征分析[J].城市规划学刊，2005(3)：71-75.Huang Jianzhong.Analysis on the Characteristics of Resident Trip in Chinese mega-cities Since 1980's[J].Urban Planning Forum,2005(3):71-75.