城市交通與信息化

汪光燾

(國際歐亞科學院中國科學中心，北京100107)

隨著中國城鎮化和機動化進程加快、城市交通更為便捷的同時，包括交通擁堵在內的各類城市問題也日漸凸顯。當前，城市交通問題主要是由交通需求時空分布不均衡所致，如何促進城市交通有效運行已成為政府和公眾關注的焦點。與此同時，信息技術的不斷發展為城市交通運行改善帶來新的契機，其對城市交通的作用和影響甚至可能超越基礎設施建設。城市交通與信息化是一個對中國未來城鎮化模式影響非常深遠的命題。

1 中國交通信息化的長足發展

1.1 發展狀況

信息化作為改善城市交通運行的技術手段，在六個方面推動城市交通管理水平的顯著提升，并初步形成了交通信息化產業鏈。

1）道路交通管理系統。

在城市智能交通管理系統方面，中國已取得顯著進步，北京、南京、青島、大連等城市建立了城市智能交通管理系統。以北京市為例，截至2014年底，建有信號燈3 993處，固定式交通違法監測裝置1 663臺，電視監控系統1 131套，單向交通綜合監測斷面714個，交通誘導顯示屏399塊[1]。

包括通信系統、監控系統、ETC收費系統等在內的高速公路智能化監控管理系統在全國逐步實現。全國ETC車道已達5 500多條，ETC用戶超過600萬。其中，僅北京市高速公路系統的智能化管理設施即達到1 419套，國省干線公路設施691套。

2）公共交通管理與服務。

截至2014年4月，中國已有460座城市為公共交通裝備了IC卡系統，方便乘客出行。截至2013年10月，35個城市實現了跨區域的IC卡共用。

軌道交通管理與服務系統方面，北京、廣州、福州、上海等城市均已建成軌道交通指揮中心，接入全網軌道交通信息，建設自動售檢票系統和票務清分清算中心，建成乘客信息服務系統、基于通信的列車運行控制系統。

出租汽車監測和保障系統方面，包括北京、上海、廣州等在內的主要大城市均建立了城市出租汽車調度管理系統。其中，北京市6.66萬輛出租汽車全部安裝了GPS設備，建成5個出租汽車監控調度中心，開通2個約車服務電話。

3）智能停車管理與服務。

中國的智能停車市場經歷20多年的發展，初步建成了城市停車誘導、車位引導、反向尋車、快速出入等系統。以北京市為例，對公眾服務的停車電子地圖系統初見成效，王府井大街、西單商業區、金融街等7個區域停車誘導系統已投入使用，P&R停車場已達19處[2]。

4）交通綜合信息平臺。

北京、上海、廣州、深圳、杭州等城市已建成交通運行指揮中心。其中，北京市交通運行協調指揮中心整合接入26個應用系統、6 000多項靜動態數據、6萬多路視頻，涵蓋城市路網、國省干線公路、高速公路、地面公交、軌道交通、出租汽車、交通樞紐、航空以及鐵路[3]。

5）居民出行和物流信息服務。

包括北京的動態路況信息服務系統和“實時公交”查詢服務系統、廣州“行訊通”、深圳“交通在手”、杭州“杭州公共出行”等在內，先后在中國主要城市形成了一大批交通信息服務平臺，向公眾實時發布路況、公共交通、地鐵、公共自行車等方面的出行信息，極大方便了市民，提高了出行效率。

物流、快遞等企業，通過對貨物的實時位置監控，隨時了解貨物的狀態和所處的位置。公共物流信息服務平臺的建立促進了物流信息資源的共享、整合，提供專業化的物流信息服務，并且有利于推進物流信息標準化[4]。

6）交通運行研判和決策支持。

通過信息技術進行數據搜集分析，形成運行報告，供相關部門實時引導交通需求，提高城市交通運行效率，這也是掌握交通系統中長期運行狀況的手段。例如北京市初步建成了交通運行智能化分析平臺，集道路交通和公共交通運行監測、規律分析和發展預測于一體，研發交通擁堵指數系統，形成交通系統運行報告。

上述技術有效調節了城市交通的供需平衡，極大改善公共交通運行效率和服務水平，提高城市路網的交通運行效率。

1.2 發展趨勢

1）信息采集：從單一數據來源向多部門數據整合發展。

當今的數據采集模式已發生革命性變化，交通信息采集設備愈加先進，數據來源也愈加多樣化，且采集方法已擺脫傳統的靜態、人工、單一的特征，實現向動態、自動化、多源化、多方法采集方式的轉變。

2）數據分析：從傳統數據處理向大數據深度挖掘發展。

隨著計算機、通信技術飛速發展，通過技術手段存儲、處理數據的能力(存儲容量、計算能力、運算速度)迅猛提升，這為交通運行相關數據在時序積累和深入挖掘方面創造了契機。同時，隨著跨部門數據開放水平不斷提升，基于多元數據融合的信息化與智能化也在逐漸成為發展趨勢。

3）決策支持：從基礎數據統計向智能化決策支持發展。

智能化決策支持發展的轉變在很多方面有所體現。以6個交通行業的統計為例：道路交通數據來源于線圈、紅外、視頻等檢測器；地面公交數據來源于公交IC卡刷卡、GPS、車站信息、調度信息等；軌道交通數據來源于AFC刷卡、調度信息、車站人流量等；公共自行車數據來源于自行車刷卡、租賃點信息；出租汽車數據來源于出租汽車GPS、計價器收費等；高速公路通行數據來源于收費系統和檢測器。以上均為業務數據智能化影響決策的實例。

4）信息發布：從普通查詢服務向全面個性化服務發展。

以往的交通信息服務單一，只能搜集道路流量、靜態的公交換乘信息等。現今，交通信息服務更加全面，各種路況、位置、導航服務已經非常普及，影響市民的出行習慣。

5）社會關注：從政府引導逐步向互聯網融合。

智能交通與互聯網融合產生的新格局、新模式，為城市交通發展開拓了巨大空間。例如百度實時路況以及高德導航系統的應用，既是智能交通與互聯網結合的產物，也是市民關注的熱點問題。

以上趨勢中，4)，5)為大趨勢，雖然尚處于起步階段，卻將對智能交通產生重大影響。

2 交通信息化與城市交通的關系

2.1 城市交通的特點和交通信息化研究重點

城市交通與長途運輸(包括鐵路、公路、航空等)同為人與物的活動，技術方案有一定的共同點，但組織方式有明顯差別。城市交通涉及不同于長途運輸的法規體系、標準體系、信息系統、公共資金和票價政策等。城市本身具有行政概念，有獨立的財政稅收體系和行政管理制度。城市交通是以城市行政區域的角度為重點，其隨機性、綜合性、各種出行方式的交融性更強。而都市圈交通與城市交通直接關聯，但也有實質區別，其超越了行政邊界，以城市中心區(建成區)與鄰近區之間的關系為重點。當前正處于城鎮群發展階段，城鎮群的發展需要跨行政區的都市圈交通和城際交通共同推動。

交通信息化應更關注各類交通自身的特點。如何組織城市交通、如何組織都市圈交通都應是交通信息化需要重點關注的問題。因此，在認識城市交通的本質和服務對象的基礎上研究信息化的總體設計意義重大。

2.2 對城市交通本質的認識

城市人口集中必然產生人的需求，人的需求包括就業需求和生活需求。就業需求本質是產業發展和就業崗位，包括相應的物流。生活需求指基本生活需求和教育、醫療、休憩等社會服務需求。

城市交通的研究對象，是服務人的需求，組織城市可持續的高效、安全、低耗(低能耗低污染)運行，包括城市內部交通、城市對外交通、城際交通。

2.3 城市交通正經歷深刻變革

1）出行次數、距離、方式的改變。

現今大城市居民出行次數增多、出行距離顯著增長，出行方式呈現多樣化態勢。從20世紀80年代后期到21世紀前后，中國大城市日人均出行次數和單次出行平均距離增長15%～30%[5]。

2）出行目的多樣化，出行結構持續調整。

出行目的日漸多樣化，通勤、通學等基本需求所占比例減少，購物、休閑出行等生活需求日益上升。這種變化是客觀的，交通信息化需要研究其內在規律，以此籌劃交通模式以及城市交通的組織方式。

3）城鎮群交通需求快速增長。

城鎮化發展已經從以城市為主體轉變為以城鎮群為主體。10年前，中國主要有三大城鎮群：珠三角、長三角、京津冀。目前已經出現很多潛力區域，如成渝經濟區、山東半島、中原經濟區等。一方面城鎮群的布局與國家經濟發展的交通格局相互關聯，另一方面也有其自身的特點和方向。

4）互聯網改變人的需求和交通行為。

隨著互聯網(特別是移動互聯和電子商務)時代的來臨，人的需求和交通行為產生改變，這將深刻地影響城市運行效率，甚至帶來革命性變革。首先，網購代替了部分到商業中心的購物模式，使得原有的購物出行被物流運輸代替，這種運輸屬于集約型的物流輸送。其次，互聯網交通信息系統的建立會對出行結構進一步調整，甚至會影響服務業布局和城市布局。

此外，居住郊區化對智能交通的發展具有促進作用。郊區居民為了減少出行時間需要更多的實時信息來決定和調整出行方式和出行路徑。這些改變都對城市布局的調整有直接影響。

2.4 用系統論和信息化的方法研究城市交通

1）城市內部交通研究重點：適應人的需求和出行方式的快速路系統、地面道路系統、公共交通系統、停車系統、公安交通管理系統和物流等6個子系統。而大數據、信息化是處理好六大系統銜接、分配關系的重要方式。

2）城市對外交通研究重點：城市內部交通系統與公路、鐵路、民航、內河航運、海運、管道運輸等交通運輸系統的銜接(即場站問題)，以使城市交通運行更為便捷有效。

3）城際交通研究重點：適應城鎮群內部聯系需要的快速交通。這里的快速交通并非是軌道交通系統或地面公交系統的一般延長。以北京市區到延慶為例，在價格相當的情況下，鐵路與地面公交相比時耗更少。這種趨勢也是今后城市交通需要研究的一個關鍵問題。

信息化手段的介入，就是要重新配置城市交通的要素，更有效地推進6個交通子系統與對外交通、城際交通的相互協調發展。信息化發展為解決城市交通甚至城市發展問題提供了新的方法。

3 城市交通信息化的頂層設計

3.1 城市交通信息化發展目標

城市交通信息化的發展目標不能停留在智能交通技術自身的先進性，更應當與城市整體發展目標相一致，以此來研究信息化與城市交通的結合。只有這種結合，才能將城市轉型發展提高至一定高度。城市交通信息化的頂層設計，就是要把智能交通技術提升為實現城市發展戰略目標的重要手段。

3.2 綜合考慮不同訴求進行頂層設計

1）公眾層面關注個人出行，需要服務于個人出行的有關信息的獲得、影響個人出行的系統運行效果的提升等。

2）企業層面關注交通信息基礎設施建設的完善、基礎公共信息的開放性、企業運營效率、對用戶吸引力和滿意度提高等。

3）政府層面關注整體發展水平、系統整體效果、公眾整體的滿意程度等，特別是要把交通信息化技術作為實施公共交通優先發展戰略的重要手段。

從各國的經驗來看，智能交通是提高城市交通效率的手段之一。中國經歷了智能交通各子系統各自高速發展的階段，但目前交通信息數據較為分散，其應用僅局限于行業自身，造成交通數據這一社會資產不能完全有效的利用。

3.3 做好頂層設計是政府的責任

1）建立信息公開分享機制，推進信息服務一體化的開放平臺模式，推進交通信息化服務管理制度的研究。其中，建立信息公開分享機制要有法律保障。

2）推進交通信息化技術的發展方針、發展方向研究，關注互聯網經濟與交通信息化技術的融合，引導促進企業技術創新的活力。對于推進交通信息化技術的發展方針和發展方向，政府應在宏觀層面上向社會發布，使得企業和個人得到利益，特別是企業的方向性需要靠自身和社會兩個途徑引導。

3）推進與實用技術的焦點問題相結合的交通信息化解決方案研究和推廣工作。重點做好出行信息收集和應用，做好信息化推動六大交通子系統的相互協同發展機制。

4）政府按照服務人的需要做好上述三部分的綜合，充分發揮企業創新的積極性。政府的責任是建立信息化時代的城市交通運行秩序，全面統籌匯集信息化資源，推進制定信息利用規則和建立共享平臺。

[1]隋亞剛.北京市道路智能交通管理系統應用與展望[J].道路交通與安全，2009，9(5)：1-4.

[2]李揚威，焦朋朋，杜林.城市智能停車管理系統研究[J].交通信息與安全，2014，32(4)：160-164.

[3]郭繼孚，溫慧敏，張可，王剛.北京市交通綜合信息平臺示范工程項目研究和建設[J].交通運輸系統工程與信息，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]姜輝，王煉.公共物流信息服務平臺研究[J].交通與計算機，2003，21(6)：71-74.

[5]黃建中.1980年代以來我國特大城市居民出行特征分析[J].城市規劃學刊，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.