聚焦智慧交通解決方案

辛妍

全球智慧城市系列（一）

當今，全世界所有的城市，不論大小，成長速度都已超出當前的系統和流程的承載能力。正如單靠警方無法創建公共安全，單靠博物館無法創造城市文化一樣，沒有任何一個單一的系統可以確定城市是興旺還是衰退。因而，目前城市的整體管理和運作方法已經發生了改變，正朝著“系統的系統”轉變，并推動著巨大的創新。

為吸引更多的外來人口常住、更多的企業投資設廠、更多的游客旅游，城市之間一直在進行競爭。要在這一競爭中獲勝，就必須持續地提供高品質的生活和適宜發展的經濟環境。智慧城市可以平衡城市在社會、商業和環境等各方面的需求，同時優化利用可用的資源。通過使用信息技術來規劃、設計、建造和運作基礎設施，可以提高城市生活質量和經濟水平。一些城市領導者具有前瞻性的思維，他們認識到，雖然預算緊張、資源匱乏和一些歷史遺留問題可能會影響他們實現城市發展的目標，讓他們面臨更多的挑戰，但創新的技術可以幫助他們將挑戰變為機遇。所以，各種規模的智慧城市都正在利用新技術和新見解來進行轉型。變得更智慧將可以改變城市的運作方式，讓城市以前所未有的方式發揮其巨大的潛力。因此，要想發展自己的智慧城市，去追蹤智慧城市發展的領先者，學習它們為什么能有好的發展，同時研究那些智慧城市發展的落后者，了解它們為什么會失敗，就非常有意義。

為打造智慧地球，IBM公司從2010年開始在全球范圍內開展了“智慧城市大挑戰”項目，旨在幫助合作城市解決當前所面臨的亟待解決的嚴峻問題。至今，已經有超過100座城市參與該項目，這些城市都在向智慧城市的發展道路上取得了巨大的進展。本文作為全球智慧城市系列專題之一，著眼于關注全球智慧城市發展較好的一些城市如何應對交通方面的挑戰。而其中的案例有些就取材于“智慧城市大挑戰”項目。

智慧城市生態圖包括方方面面（見圖1），但總的來說，可以歸納為三大類內容：第一部分是規劃和管理，包括公共安全、政府和行政機構、城市規劃與運作，和建筑；第二部分是基礎設施服務，包括能源、水、交通運輸和環境領域的公共設施；第三部分是與人相關的服務，包括社交方案、智慧照料和教育。

基礎設施使一座城市“宜居”，它們為公民和企業提供生活必需品，并讓生活與工作變得舒適。當前，全球的交通運輸系統和相關的基礎設施資源都很緊張。隨著人口的日益增長，以及多元化社會對流動性需求的增加，現有的系統和網絡要承載的負擔越來越重。智慧城市中的智慧交通能提高交通運輸主管部門的能力，改善旅客體驗，同時也讓城市的交通運輸系統更高效、更安全和更可靠。因此，作為智慧城市挑戰系列的第一篇文章，本文著重介紹全球一些城市應對各自交通問題挑戰的案例，并希望能為我國的智慧交通發展提供借鑒。所選城市包括日本的京都，美國的波士頓和加拿大的埃德蒙頓等。

日本京都

京都市是IBM“智慧城市大挑戰”項目2013年的入選城市之一。京都市歷史悠久，約有150萬人口，但其很多道路卻已歷經百年而未發生變化。雖然京都的公共交通運輸系統相對豐富，但卻是一個分散、不集中的系統，有由九個私營運輸公司和兩個社區公交線路運營。同時，京都市還有兩條地鐵線路。由于這些設施沒有權威的公共當局來管理，也沒有一個集成的實時數據來管理，所以車站得不到良好的協調，進而影響了系統的整體效能。在京都的許多地區，特別是中心區和主要旅游區，交通問題已經對市民和游客的生活質量帶來了負面的影響。2012年，京都市交通管理部門所做的一項研究表明，游客將“公共交通”列為第一嚴重的問題，將“交通擁堵”列為第三嚴重的問題。

更重要的是，基礎設施的許多方面都面臨的經濟拮據問題。雖然城市公交總體來說是盈利的，但實際上74條線路中只有21條真正盈利。地鐵系統雖然在2013年是盈利的，但之前的累積赤字已經高達3700億日元。盡管如此，由于城市對其公民負有責任，因此它必須提供這些服務。在京都市，文化意識以法律和共識為導向，這就意味著交通問題很難迅速地做出全面修改。為此，京都市一直在執行一個讓這座城市更“適合步行”的戰略。在這一戰略中，可步行的定義包括有效的公共交通，如火車、地鐵、公交車、出租車，也包括騎自行車和步行。之所以產生這一戰略，是因為京都市需要應對日益嚴重的交通擁擠和碳排放量，連接已經斷裂的交通生態系統，協調行人與自行車之間的競爭，提高生活質量，并讓整個社會生活更健康。京都市的目標是希望能夠優化其豐富的交通運輸基礎設施，通過增加公共交通工具組合的數量來改善公民、企業和游客的生活質量，同時減少私家車的使用，減少二氧化碳排放。

為此，經過調查研究，將京都市的交通發展建議歸納為三類：一是探索和利用信息；二是改變個人行為和態度；三是轉變交通運輸業務模型。（見表1）

總的來說，這些建議將以與京都的價值觀和傳統相一致的方式，使京都更適合公民、企業和游客步行。

美國波士頓

波士頓是2012年入選IBM“智慧城市大挑戰”項目的城市之一。波士頓市已經建立了積極的環境目標，其中包括到2020年將溫室氣體排放量減少25%。實現這一目標，而減少車輛行駛里程（Vehicle Miles Traveled，VMT）是重要舉措之一。然而，目前波士頓市還沒有方法來分析車輛行駛里程。正如波士頓交通運輸部政策與規劃負責人Vineet Gupta所言，波士頓市目前還沒有一種標準方法，來同等地代表各種旅行方式的數據。因此，他們希望有一個收集和利用數據的新標準。波士頓的新城市機制辦公室聯席主席Chris Osgood說他們希望創建并設置一種可以立即被使用的標準，并且該標準也可以被轉移到其他城市所用。

事實上，波士頓已經從許多來源收集了大量的數據，這可能對很多相關人員——例如研究人員、開發人員、交通運輸工程師和城市規劃師等，尤其是公民，非常有用。但是，這些數據往往以多種形式孤立地存在于各部門中，并沒有被充分利用。為了實現氣候和交通目標，波士頓市需要及時、準確的關于城市交通運輸條件的本地信息。因此，面對環境與交通運輸目標，波士頓市面臨如下幾個主要挑戰：

首先，要減少與汽車旅行相關的碳排放量。波士頓的汽車交通占城市碳排放量的25%左右。市長的氣候行動計劃呼吁要顯著減少溫室氣體排放。

其次，要分析和減少車輛行駛里程，這將有助于減少交通擁堵和二氧化碳（CO2）排放。

第三，向居民提供數據，幫助其在交通運輸可選方案中做出明智的選擇。如果能接觸到可靠的交通運輸信息，公民就可以在他們的旅行選項中做出更明智的決策，包括那些可以減少車輛行駛里程的方案，比如騎自行車、乘坐公共交通和步行等。這些反過來又可以減少交通擁堵，并升級氣候目標。

波士頓市政府內的各個部門專注于自己的使命，向選民提供特定的服務。如同在其他許多城市中一樣，波士頓的各部門也傾向于為自己的目的，管理自己的數據，造成數據的孤立。因此，對波士頓來說，其智慧交通的解決方案主要包括解鎖、共享和分析數據，并要有一個長遠的未來愿景。（見表2）

波士頓市市長Menino意識到，氣候目標和汽車交通的改善是相互關聯的。波士頓市已經對交通運輸儀器儀表基礎設施進行了大量投資。如果數據能夠被解鎖、共享和分析的話，多種源提供的數據將有很大的潛在價值。而通過互連各種交通數據源以及跨部門共享數據，波士頓市有大量的機會向其氣候和交通目標邁進，從而使多個利益相關者受益，包括交通運輸部、環境和能源服務內閣、房地產開發商、咨詢專家和公民等。通過加強聯網和數據共享可以進行更復雜的分析，進而產生更智能的系統，能讓城市規劃者、交通工程師、執法機構和公民受益。

值得一提的是，波士頓在智慧城市大挑戰項目中的一個新的方面是與大學的正式的伙伴關系，這恰恰是本刊上期提到的智慧城市“5P”模型中的新增項。波士頓的城市建議中將波士頓大學定為參與者，雖然這在一定程度上增加了項目的復雜性，但同時也提供了很多好處，其中包括波士頓大學的教授和博士生候選人對項目有益的輸入和想法。特別是其中一個專門從事環境問題的地理學博士候選人Conor Gately在項目期間擔任全職的項目經理，非常有助于項目的開展。

波士頓市智慧交通建設的技術方面的建議短期集中在對已經收集的數據的解鎖、共享和分析，長期集中在愿景路線圖（見圖2）。除此之外，要服務于市民，維持并豐富市政府、大學和私人部門之間的合作非常重要，而這正是智慧城市大挑戰要催化的。

加拿大埃德蒙頓

埃德蒙頓（Edmonton）是2011年入選IBM“智慧城市大挑戰”項目的城市之一，該市在智慧交通方面主要關注的交通安全問題。

道路交通安全是一個全球性的問題，每年全球有超過120萬人死于交通事故，預計到2020年，道路傷亡人數將會超過與艾滋病毒/艾滋病相關的死亡人數。出于此原因，2011年5月，世界衛生組織（World Health Organization）發起了“道路安全十年行動（Decade of Action for Road Safety）”，旨在從現在到2020年，努力拯救超過500萬人的生命。

在2010年，埃德蒙頓市發生了30起交通死亡事故，并有5203人受傷。同年，在阿爾伯塔省（Alberta），與公路相關的死亡人數超過360人，相當于平均每天就有一個人因為交通事故死亡。每個死亡者估計平均花費掉納稅人120萬美元。更重要的是，傷亡給家庭和社會造成的代價相當慘重。加拿大國家道路安全戰略要將全國的交通事故死亡率降低到每10萬人不超過5人。為支持這一戰略，埃德蒙頓市的愿景是要擁有全加拿大最安全的道路。

埃德蒙頓市的埃德蒙頓戰略規劃2009-2018——“展望未來（The Way Ahead）”，側重于努力提供為該市人民帶來最大價值的服務和基礎設施，同時管理日新月異的城市所面臨的機遇和挑戰。而埃德蒙頓市對綜合及迅速響應的交通運輸系統和可持續土地利用的城市愿景被稱為“我們行動的方式（The Way We Move）”。它鼓勵多式聯運（貨運、公路、鐵路、公交車、人行道和輕軌），以確保其市民高效、安全的行動。在這一戰略框架內，埃德蒙頓市的使命是成為城市道路交通安全的全球領先者。該市已經采納了死亡事故和嚴重傷害碰撞的長期零傷亡愿景（Vision Zero），并使用安全系統基礎（Safe System Foundation）方法，實施短期策略和目標。該市的交通安全辦公室（Office of Traffic Safety，OTS）以其工作和領導能力享譽全球，其國際會議尋求更多的專家、執法機構、各國政府、高校、創新部門和社區之間的合作，以更好的推動交通安全。

埃德蒙頓市有雄心勃勃的城市交通安全和交通運輸目標，并且也在努力實現這些目標。其強大的創新文化和以市民為中心的服務，已經讓這座城市在最先進的道路安全儀器儀表方面進行了大量的投資。此外，商業智能和分析的文化被嵌入到整個埃德蒙頓市的交通和治安投資組合中。埃德蒙頓警務（Edmonton Police Service，EPS）使用商業智能和以情報主導的犯罪與安全預測分析來進行犯罪預測與預防。

雖然在交通運輸和交通規劃方面埃德蒙頓市已經是領先者，但要成為全球更智慧的城市道路交通安全的領先者，還有相當長的路要走。智慧城市項目將幫助交通安全辦公室實施其戰略，使城市的街道以創新、研究和基于數據的方式變得更加安全。首先，埃德蒙頓市需要調查城市如何能夠更好地利用現有的數據，從交通安全的角度，向更綜合的、預測的和智能的交通系統轉變。其次，要確定如何讓性能測量和基于結果的評估相一致，使得在交通運輸和交通安全措施部署中實現更智慧的戰略資源管理和項目優先排序。

那些已經成功地減少道路交通風險的國家通常都采納了道路安全的“系統方法”。該方法將交通系統視為一個整體，同時，將其視為道路、車輛和道路使用者之間的相互作用，以確定需要干預的潛在領域。人類會犯錯誤，而道路交通系統需要適應這些錯誤。但當前使用的智能交通系統（Intelligent Transport Systems，ITS）往往受到缺乏綜合及全方位愿景的限制，常常集中在使用獨立的專有系統的單一運輸手段。

目前大多數公民使用智能手機、平板電腦和互聯網一類的技術。不同于過去很少人使用技術的概念，目前這些設備已經成為一種標準設備，甚至成為了人自身的延伸。因此政府現在有能力以前所未有的方式與選民連接和溝通。比如，公民需要獲取與他們的社區、鄰里及城市相關的一般信息。在埃德蒙頓市，市民就希望能獲得將地圖、天氣、道路狀況、除雪、道路封閉和施工狀態合并在一起的信息。強大數據庫和幾乎已經普及的智能手機讓埃德蒙頓市完全可以做到這一點。在使用分析工具將數據轉變為智能進行決策的過程中，埃德蒙頓市看到了巨大的機會。比如通過更好地理解客戶的旅行模式，將可以通過獎勵和交通運輸定價機制等來影響通勤者的行為模式。

此外，使用交通管理措施以減少擁堵和延誤也可以對通勤者的行為模式有間接影響。城市中的中轉服務的可靠性和速度可以最大化，緊急服務和響應時間將得到改善，總體的碳排放量也會減少。有了交通安全，城市每年因交通碰撞而產生的直接費用可以大大減少。

然而，某些治理、技術和流程問題為實現更智慧、更安全的交通運輸制造了一些障礙，這其中的關鍵問題包括數據與分析、治理和問責制、性能測量、開放數據執行和公民通信（關于交通安全倡議）等。

比如在數據方面，目前埃德蒙頓市缺乏路線圖，缺乏數據治理模型，缺乏數據戰略和數據管理，缺乏業務、技術和操作元數據，同時現有技能不足以支撐數據分析。而在治理和問責制方面，交通安全辦公室成立于2006年，是個相對新的組織，它治理城市的交通運輸安全還處于初始階段，其自創建以來一直存在原問題之一就與治理相關。交通安全是一個具有廣泛基礎的任務，橫跨許多業務孤島和組織界線。為在城市組織結構的內部和外部都采用區域性的方法，就需要從一個更全面的角度來看待交通安全。從一開始，這一點就已經被確認，這可以從原始的交通安全辦公室治理結構建議中看出來，因為建議提出辦公室應直接向理事會和警察委員會報告。但是，這一原始建議并未被采納，而是將交通安全辦公室設立在了交通部的組織結構之內。因此，更多的關注治理結構將能讓交通安全辦公室更好地履行其作用、職責和任務。

為實現埃德蒙頓市市民、社會和企業的“零傷亡愿景（Vision Zero）”和“我們行動的方式（The Way We Move）”的目標，該市智慧交通的發展建議包括提高政府機構和數據的公開性，創建分析研究中心支持道路安全，簡化內部交通安全測量，通過社交深入到公民，在交通安全研究項目中與業界領袖和學術界合作等，具體如下：

創建一個分析研究中心，支持跨組織的道路安全數據管理模型和分析領導工作。

加強關于交通安全辦公室的治理與問責。

進一步支持交通安全和交通運輸的開放政府和公開數據

簡化性能測量，使部門交通安全量度與公司成果相一致。

通過社交媒體和雙向的公民通信，賦予公民及時的交通安全及運輸信息。

積極地將埃德蒙頓市定位為全球在智慧道路交通安全方面的領袖，與工業界的全球領先者及學術界密切合作，確定獨特的交通安全/交通運輸研究項目。

通過與本地的和國際的執法機構、大學院校和其他交通安全中的領導者在這些基礎上建立伙伴關系，埃德蒙頓市將能夠快速跟蹤其集成的和更智慧的城市交通安全框架轉型路線圖，并可以在城市道路交通安全方面成為專家和全球研究中心。

其他

全球其他城市也在智慧交通方面針對自身情況有所發展。比如加拿大的Sault Ste. Marie市人口老化迅速，有許多視障人士。因此，政府決定逐步落實在城市建設中發展發聲人行橫道的承諾，優先在交叉路口部署可聽的人行橫道基礎設施。社區地理信息中心（Community Geomatics Centre，CGC）通過加拿大盲人協會（Canadian Institute for the Blind，CNIB）獲得了所有視障公民的郵政編碼，并讓這些公民填寫調查問卷，以了解在家門之外他們主要去的場所的位置。這一數據與行人碰撞數據、車輛通行路線及車站、速度限制和交叉口特征數據相結合，進行加權處理，用于確定實施可聽人行橫道的交叉路口的優先次序。通過適宜性分析，在過去的幾年里，若干個高優先級的十字路口已經建立了可發聲的人行橫道，以更好讓城市交通服務于全市人民。

智慧交通是智慧城市的重要組成部分之一，是讓居民擁有更高的生活質量的基礎保障。各國政府不遺余力地發展智慧交通，無疑是向智慧城市的巨大邁進。但是，需要認識到的是，要發展智慧交通，政府必須轉型，這不僅包括轉變其對自身的看法，轉變其如何提供服務的方式，而且要轉變使用技術的方式，提高公民參與度。政府必須擺脫孤立地提供服務的方式，向更智慧的政府邁進。創新和綜合的政府著眼于增加跨機構的共享信息、透明度、儀器儀表、協作，以及分析學的智能化使用。現時，隨著網絡技術的發展，政府要用高創造性的方式，使用新的社交網絡技術，及時了解市民接受服務后的情況，并迅速做出響應。反過來，這又能讓政府更好的定制他們的產品和服務。