新时期中国智能交通发展战略思考

2023-11-30叶程

运输经理世界 2023年23期

叶程

（华设设计集团股份有限公司，江苏南京 210014）

0 引言

智能交通系统（Intelligent Traffic System，简称ITS）的开发、建设与应用不仅能够解决交通运输问题，还能够让人们更加方便地获取信息，同时也给高新技术带来巨大的应用市场。面对智能交通发展战略这一重大的研究课题，应立足国情，以宏观视野，遵循长远、创新和务实的原则，全面分析和总结影响智能交通发展的各种条件和因素。

1 智能交通概述

智能交通包含多种与通信有关的应用。本研究旨在提升道路运输安全性，降低环境污染，完善道路运输管理，使道路运输效益最大化。伴随着有关科技的迅速发展，ITS 已经成为一项十分有效的交通应急体系。但由于我国各地道路建设与运行技术存在较大差异，导致ITS 在我国各地的应用程度也存在较大差异。虽然在北京、上海、广州、深圳等经济较发达的城市中，智能交通已得到较好的发展，但是个别偏远乡村的智能交通发展现状堪忧。智能交通在全国范围内的分布情况有很大差异，必须予以弥补。ITS 的应用能够改进交通管理，增加交通的平稳性和安全性。综合来看，ITS 能够缓解城市交通拥挤、降低交通事故发生率、缓解城市环境的外部压力，随着社会对交通安全的重视，日益严峻的交通拥挤状况以及不断出台的高效的交通管理措施，都将成为智能交通发展的重要驱动因素。

2 新时期中国智能交通发展的思路

2.1 社会经济视角

以智能交通为纽带，建立一个现代经济体系。全面提高对智能交通的认识，将智能交通发展提升到建立现代经济体系的范畴，明确智能交通在社会和经济中的新意义。从社会经济发展周期、整个行业供应链安全、提高运输等级水平等方面来看，智能交通将与整个行业的供应链（如生产、分销、流通和消费）集成，并利用硬件基础设施（如公路和高速铁路）来提升生产力，通过数字政府和物流运输信息化平台来推动资源的合理配置，采用以无人机、高速铁路、大型客机和货机为代表的新型交通工具，使交通运输的效率得到极大提高。用“交通+旅游”“交通+餐饮”等新的服务模式来促进新的消费，用智能交通的方式来推动国内、国际双循环发展，推动“智慧化”发展。

2.2 综合交通视角

推进新科技与交通科技的深度融合，造就一种多网合一的智慧交通系统。实现新一代智能交通与综合交通体系的深度融合，提升铁路、水运、空运、公路、城市轨道等多层次的一体化交通智能水平。致力构建一个集设施、装备、电力、通信和服务网于一体的运输智能体系，为综合交通系统智能化、信息化发展指明战略方向。以此为依据，将智能交通和“十四五”规划及全国立体交通网规划相结合，以智能交通为整体交通提质、增效、赋能，推动安全、便捷、高效、绿色、经济的现代综合交通体系建设[1]。

2.3 生态协作视角

充分利用市场和政府之间的相互影响，创造一个多元化的商业生态圈。以新时期智能交通发展需要为出发点，转变以企业为主体的“十三五”发展方式，探索构建以政府为主导、以企业为主体的新型协同生态体系。在我国“十四五”及今后的发展过程中，应充分发挥政府、产业、企业等多方面的积极作用，在投资、融资、建设等方面加强对国内智能交通发展策略的研究。遵循“统筹为主，以产业为龙头”的原则，探索国家、省、市、区多层次、全链条的战略性政策传导路径。基于这一点，政府、产业、企业三方都应该各司其职，根据自身的特点，制定出适合我国国情的可持续发展道路。

3 新时期背景下中国智能交通的建设方向

3.1 基于人机交互的系统诊断

首先，分析交通需求变化和城市发展的相互影响。基于大数据技术，ITS 能够在不同交通方式的尺度上对城市空间结构演变的影响进行评估；研究影响城市交通圈扩展的主要因素，并提出影响城市交通圈扩展的主要因素。研究结果表明，交通投入与各地区的社会经济发展有着密切关系。其次，对各子系统的运行状况及其相互关系进行分析。在大数据的支持下，ITS 能够对各个子系统的运行状况进行分析与处理。比如，对城市基础设施的功能等级结构和客运、货运方式（包括个体散乱出行）进行分析；对动、静两种交通流的相互关系进行定量分析；对交通运输各子系统间的相互影响进行分析；对综合性运输体系在中心城市、市区、都市区以及较大范围内的相互影响和相互关系进行分析等。最后，实现对系统工作过程中的扰动与故障（突发事件）的自动探测与诊断。利用大数据从交通系统的功能等级结构、拓扑结构、交通组织、交通控制、事故等多个方面，挖掘影响交通系统运行的重要因子，定量地研究各因子间的关联关系，实现对交通系统的自发现与自诊断[2]。

3.2 动态监测与趋势跟踪评估判别

首先，实现对交通系统外部环境动态演化趋势的自动化追踪。在此基础上，研究城市交通运输体系与外部环境之间的相互作用关系，并分析其内在机理。其次，利用个体间的行为差别，对需求子系统进行状态辨识，并对其演化趋势进行持续追踪。一般是采用抽样检测的方式来搜集资料、建立模型与修正模型。在大数据背景下，要对全样本数据进行统计分析，提炼出敏感因子并据此建立模型，这就使大数据技术能够更好地挖掘个体行为的多样性。比如，突破传统四步法的限制，构建多源异质个体的时间—空间多尺度的动态—行为—决策关系网络，实现对个体行为影响因子的量化识别。最后，实现对分系统运行状态进行自动监控。互联网、移动互联网、物联网等都是大数据源，持续积累着大量的交通数据。在此基础上，该项目拟对城市道路、港口、铁路等多个子系统的出行需求（负荷）空间分布进行深入研究，并对其时间分布进行分析，进而即时追踪每一个系统的运作状况及维修程度，并即时追踪交通阻塞区内的群聚及群散情况[3]。

3.3 智能服务诱导与主动式安全保障

一是新的“批量”货运业务。为交通服务使用者提供一个单一的进入渠道，将不同的交通服务系统中的资源及运行服务信息进行整合，为托运人提供个性化、多模式、通用的交通服务，来满足人们多层次、多样化的服务需要。二是物流配送的智能化体系。大数据环境下，人们不再关注智能的信息服务与交通组织，更多地关注个体行为的物流、配送及其他即时反应与自动运送作业等新技术的发展。例如，日本享有盛名的“7-11”门店，与一家无人机快递公司联手，把全球定位系统资料与顾客订购资料结合起来，利用无人机给顾客送去食物和药品，至今已经有77 次成功案例。三是主动做好安全保障工作。在此基础上，构建以高速道路协作、无人驾驶等为基础的个性化道路移动服务体系，以轨道交通为核心的城市公交安全保障体系也是亟待解决的问题。

3.4 战略、规划、政策、实施方案等决策支持

一方面，优化已有跟踪、评估、调整、改善交通发展战略、计划、政策或具体应对措施的实施效果。以往对城市交通政策与规划的评价主要是基于交通调查或者传统的分析手段，其评价结果存在着实时性差、准确性差等问题。在此基础上，利用大数据技术对城市交通发展战略、政策、规划、运营支撑等实施效果进行验证，并将反馈结果输入系统，对其进行动态评价，实现持续优化。另一方面，根据用户需求的自动反馈，制订一套能够及时、准确地反映实际情况的交通需求计划。在此基础上，提出一种基于网络的交通需求管理方法，能够更好地刻画交通需求的二重性变化。

4 下一代智能交通发展战略

智能交通的策略规划与高精尖的设计是智慧化城市交通发展与实现的关键。在IT 产业中，缺少顶尖的设计是一个很大的障碍。但这也造成大量重复，很难满足现实需要。自20 世纪90 年代以来，我国对ITS 的架构与规范进行了初步的探讨，目前，已有研究成果对ITS 的构建与发展提出若干理论与技术上的指导意见。但随着科技与交通服务的迅速发展，原有架构的限制愈来愈明显，为此，应以智能交通为核心，制定智能交通的发展策略，强化智能交通的顶层设计。基于交通智能化管理、一体化运营与个性化服务是交通系统发展的重要组成部分。结合信息、控制、智能、制造、生态等前沿科技，对ITS 进行动态调整与优化，形成全新的智能交通体系结构。

4.1 推动融合基建发展，打造设施设备升级新体系

在以数字为主导的新时期，新的科技革命必将给交通工具、装备等带来巨大的调整与变化。以智能公路、智能高速铁路、智能枢纽为代表的新型一体化基础设施，在建设、运营、投资以及智能化发展的道路上，存在着诸多的不确定因素，需要制定相应的发展方向。一方面，构建自主的、集成的、全新的智能交通，创新工程审批方式，以同步规划、同步施工和同步运行为手段，探索更有效的施工和运行方法；在此基础上，推进智能公路、智能枢纽、智能高速铁路示范建设。另一方面，打造先进的、智能的、独特的自主运输设备体系，实现超速列车、大型飞机等关键设备突破，提高重大工程施工和管理装备智能化水平，促进港口、园区和矿山等领域的发展[4]。

4.2 拓展数字治理路径，打造多元交通治理新范式

我国大城市已进入一个新的发展时期，即国际、国内辐射与邻近都市之间的互动。数字化发展为我国带来更深层次地参与乃至主导全球数字治理的新机遇。智能交通是实现国际、内陆、区域及城市间高效互联的重要途径，提升中国跨区域及城市间的交通管理能力是亟待解决的问题。一方面，在城市的基础上，推进区域性交通运输管理。以“一带一路”为牵引，开展一批国际性的智能交通工程和以智能交通为载体的智慧枢纽建设，推动建立区域性综合运输许可平台，打通不同地区之间的行政数据障碍。另一方面，构建一套循环往复、现代化、交互式的城市治理系统。在此基础上，结合城市空间、行政管理、交通运营等动、静态数据，构建交通双元数据库，支持多源数据之间的相关性，从而推论城市行为并评价交通管理。在此基础上，利用大数据技术积极准确地确定个人出行链的变化规律，为城市交通供需一体化管理提供支撑。

4.3 创新运营组织模式，打造交通柔性运营新格局

我国大中小型城市的建设经营已经步入一个新的发展时期。面临着城市公交、电车等补贴逐年提高，而乘客数量却逐年下滑的窘境，构建多方式协同的公交系统成为一个重要的突破口。在新的商业模式下，将以保证安全性为前提，推动新的技术进步。一是建立可信赖的交通运输系统。全面整合和升级城际铁路、城市铁路、公交有轨电车、城市公共交通枢纽等各类公共交通资源，实现公共交通精准供应、数据驱动协调发展。二是立足城市综合客运枢纽，促进不同方式和行业协调发展，提高城市综合客运枢纽智能监控和灵活规划运行能力，建设多产业的综合性智慧社区。三是为无人驾驶汽车的发展制定柔性的管理制度，完善智能网联车辆的法律法规，构建地区间相互认可的检测体系，推动多方式、多价位、极端环境的检测[5]。

4.4 重塑出行服务体系，打造品质出行新体验

党的十九大指出，目前我国社会的主要矛盾已转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。随着人民群众生活水平的不断提升，交通运输在城市中发挥着越来越大的作用。未来科技将改变传统的出行方式，为全天候、高增值旅游提供全方位服务成为新的发展趋势。一方面，从上到下推进MaaS 顶层设计的研发工作。该项目将在国家层面上，开展多用户协同服务的精准需求辨识与融合路径规划等关键技术研究，探索多用户协同服务的可持续发展模式。另一方面，由下而上、由点及面对MaaS 的应用进行推广。推动城市与城际交通模式的融合，实现基于应用场景的信息服务集成，推动“MaaS+交通枢纽”“MaaS+通勤”等示范应用。努力克服管理、数据等方面的障碍。明确多用户共享服务发展各个阶段的优先事项和挑战。