ICT2.0助力智慧交通發展新思維

楊健++魏曉光++張金秋++曹萌++楊秀蘭++賈雙立

本文基于對當前交通管理體系信息化形式與任務，以京津冀為例，通過對現有交通管理體系進行分析與比較，采用資料分析、比較分析、問卷調查等方式，了解智慧交通構建前提條件，重點圍繞其立足于交通可持續發展、人車出入安全、解決交通擁堵問題和突發交通緊急情況，打造京津冀可持續的綠色低碳ICT智慧交通示范。推動京津冀智慧城市的建設進程。

京津冀ICT智慧交通智慧城市

1引言

2014年3月，《國家新型城鎮化規劃》明確指出“推進智慧城市建設”，“智慧城市”第一次進入國家級戰略規劃。2014年8月，國家發改委發文《關于智慧城市健康發展》的指導，多次強調要完善智慧城市2.0時代的頂層設計方案。城市的發展離不開交通的建設，在智慧城市建設的高熱潮的沖擊下，智慧交通的完善與優化也刻不容緩。

道路的交通需求在快速增長，但道路所能提供的交通通行能力卻沒有提高。20世紀90年代以來，每年的私家車數的增長速度和同期的道路建設里程數分別為77%和2%，在城市交通的高峰期，54%的車都處于擁堵狀態，導致人們每天消耗在上下班的時間比平時多1.5個小時。2015年3月5日，李克強總理特別提出“互聯網+”行動計劃，“互聯網+”是互聯網發展新形態、新業態，是新一代ICT支撐、創業創新環境下智慧城市的基本特征。

以互聯網廣泛應用為標志的信息通信技術（Information Communication Technology，簡稱ICT），通信技術（CT）和信息技術（IT）正日益深刻影響著我們生活的方方面面。ICT在交通方面的應用尤為突出，不管是交通體系的理論、內容、方式、方法還是組織形式。

2交通現狀

交通猶如人體的“血管”，城市的發展需要“血管”向城市運輸新的養料，良好的交通管理體系有助于加快城市的建設進程。隨著生活水平的提高，自駕成了人們出行的主要方式，私家車不斷增加，交通運輸的迅速發展，也給道路通行等交通因數帶來許多負面影響，使得城市的“血管”堵塞，導致交通擁擠、交通噪聲、交通事故頻繁、道路堵塞、環境污染等一系列交通問題。

2.1道路建設不足導致交通擁堵

隨著私家車的不斷增多和道路面積嚴重，過盛的交通量造成道路超負荷運載。在建設城市道路的過程中，一般僅限于建設機動車道，而非機動車動車道，卻往往因道路的改良就被取消。在機動化飛速發展的進程中，因保證道路供給和交通需求之間的平衡，道路交通量日益增加，導致很多城市出現了嚴重阻塞、占用車道、違法停車等動態和靜態交通問題，加劇了道路交通阻塞。在2010年北京市交通部門統計的數據中顯示：北京市早晚高峰路網平均運行速度僅為20km/h，次干道及之路平均運行速度不足16km/h。

2.2環境問題

交通運輸是主要的空氣污染源，汽車的尾氣排放是造成空氣污染的主要原因。車出行發出的噪聲和尾氣同樣是世界最大的污染源之一，據調查數據表明：大氣污染總量的50%來自于車輛出行排放；同時80%的噪音污染來自車輛。

2.3交通安全問題

空氣污染造成路面的能見度降低，在現有的交通體系中，城市給行人和非機動車輛使用的道路空間變得越來越小，這些人在路上往往處于危險的交通環境。此外，機動車駕駛員的駕駛素養也成為道路交通事故多發的誘因。

2.4現行交通系統混亂。

隨著城鎮居民家庭生活水平的提高，城市居民的機動化出行進程加快，小汽車出行方式已成為主要的出行方式之一。我國現有城市交通的路網結構是密度低、干道間距過大、支路短缺、功能混亂，屬于低速的交通系統，難以適應現代汽車交通的需求。

2.5公共交通建設衰退

從20世紀80年代中期開始，城市的公共汽車交通建設出現下滑的現象，不管是經營管理，還是服務水平，都趨于衰退。公共汽車交通的衰退，加速了非機動車的成長，使擁堵的交通更是雪上加霜。而且我國公共交通形式還比較單一，只有北京、上海、天津、廣州等建有地鐵線路，尚未形成以軌道交通為骨干的綜合運輸客運體系。

2.6交通管理水平有待提高

對于我國現在的交通管理系統，城市交通信號控制系統、城市交通管制等交通管理系統中幾乎沒有應用人工智能技術、信息采集和信息提供技術，信息化、智能化管理系統在國內交通管理系統中基本上還是空白，對于一些發達城市如上海引進了一些國外先進的交通信號管理系統由于交通管理設施不足、管理水平低下，應用也十分生硬。

2.7交通發展戰略缺乏科學統籌

導致城市交通問題的原因中，缺乏科學的整體交通戰略和規劃是最主要的原因之一。在現有的道路交通架構建設中立交橋、高架道路和城市環路，只能緩和暫時交通問題，因規劃不當，不但不能解決擁擠問題，甚至造成交通量增加，給道路增加負擔，誘發交通建設的結構性的“負效應”。

3ICT2.0的技術特征

早期時候，信息技術和通信技術屬于兩個獨立技術體系，隨著科學技術的發展，兩個獨立的技術體系逐漸出現技術上的碰撞，進入ICT1. 0時代，隨著云計算、虛擬化、智能化等一系列技術的成熟與發展和“互聯網+”的提出，信息技術和通信技術逐漸融合發展并進入ICT2.0時代。ICT2.0技術的特征主要體現在以下兩個方面。

3.1云計算和網絡架構趨于一體化

云計算技術和網絡架構的發展促就了ICT技術的另一個創新，即云網一體。軟件定義網絡 SDN和軟件定義存儲SDS，基于大數據的智能流量調度、計算存儲融合是云網一體的三個方向發展，其中Fit Cloud云網一體化戰略是目前云網一體化技術的主要成就， Fi-t OS云操作系統、Fit Data大數據平臺、SDx技術分別是云計算、大數據時代、IT架構對云網一體演進的深入思考，使云數據中心成為數據的主要來源地。

3.2協同共享

在傳統交通管理體系建設管理模式中，各個模塊獨立運作，并且都有獨立的業務系統。ICT2.0時代，智慧交通管理將建立交通數據交換共享平臺，通過技術手段打通各業務系統之間的信息共享通道。數據共享將消除原來交通系統數據來源的單一性。

4搭建ICT智慧交通管理系統的智慧系統

ICT智慧交通管理系統建設一批基于ICT技術的智慧交通業務應用系統，解決道路擁堵、交通監管水平低、交通管理體系不全面等一系列交通問題。通過海量數據信息匯集、處理、分析、管理的綜合處理，構建廣泛互聯的交通要素感知網絡，實現更加豐富、更加準確、更加人性化的公眾信息服務，形成一個智慧和諧的交通出行環境。從智慧交通系統的生命周期看智慧交通的發展可以分為四個階段，每個階段都由各自的主要特征：

第一階段：重點突破，示范引領。

第二階段：轉型升級，全面發展。

第三階段：三網融合，車路協同。

第四階段：自駕系統，移動互聯。

在科技發展的催化和交通迫切需求的推動下，國內各地的智慧交通也在不斷的發展。但是由于沒有給智慧交通統一的定義和發展方向，各地的智慧交通發展形態不一。智慧交通系統框架應包括智慧城市基礎設施、三張網絡、一個云平臺、八項應用、四個保障五個部分。發展ICT智慧交通管理體系應該加快推進交通系統信息化建設，落實智慧交通基礎設施建設和推進公共交通智能化工程建設；完善道路交通安全監控和緊急交通事故處理系統；建立基于移動設備的公共信息服務平臺，共享交通信息和實現交通信息的透明性，建立特殊交通出行方案，為京津冀提供智慧出行方案。京津冀ICT智慧交通建設體系架構總結如圖1.

在建設基于ICT技術的智慧交通管理系統時，京津冀應從以下幾個方面建設ICT智慧交通。

4.1優化硬件設施

（1）增加服務器數量并提高服務器等相關設備，優化網絡配置，改善內存運行速度，改善交通信息化環境。

（2）在重要的交通樞紐和易擁堵路段增加無線覆蓋的面積和加強無線網絡的信號強度。

（3）提高監控器及導航系統硬件的質量和精確度，優化網絡環境。

4.2挖掘多種數學模型和算法并應用于智慧交通

隨著物聯網和互聯網的興起和新信息技術計算時代的到來，為建設更好的智慧交通系統，需要探索智慧交通系統相關的關鍵技術研究，其中包括大數據分析、最短路徑算法、軌跡數據挖掘、交通網絡演化分析、交通網絡決策分析、社會計算和開源技術等。

4.3完善和深化道路交通信息系統，形成道路交通管控。

發展ICT智慧交通時，道路交通信息化、道路新建和改擴建工程應同時進行。開發自適應交通信號控制系統，實行公共交通信號優先控，解決交通擁堵問題。處理并共享新城區的交通數據，實現與京津冀的交通綜合信息平臺互聯互通，推進誘導信息聯動發布、加快路網誘導系統建設，推動京津冀地區道路交通信息交換與共享。完善高速公路不停車收費系統（ETC），實現自助繳費、交通卡支付、移動支付、自動折扣等功能，建設京津冀基于ICT智慧交通的高速公路停車監管和服務系統。

4.4建設“三網融合”，推進車路協同系統產業化發展。

（1）“三網”指交通運輸信息網、車聯網、位置服務信息網，三網融合的技術突破和集成應用，引領智慧交通可持續發展，推進車路協同系統產業化發展。

（2）建設“京津冀車路協同系統工程”，重點建設智能路側系統、集成應用平臺和電子車牌技術的應用等項目。打造京津冀地區可持續的綠色低碳ICT智慧交通示范。

（3）推進高精度衛星導航和定位產品和服務在交通運輸領域規模化應用，優化智能導航和定位系統算法。

4.5加強交通信息資源整合共享，實現交通出行綜合信息服務。

（1）整合各類交通數據，加強源頭數據采集質量管控，確保數據的真實性、客觀性和及時性，形成交通大數據產業化發展格局。

（2）運用云計算和大數據技術，擴大信息的來源和信息的服務范圍，促進交通信息資源整合，實現資源的交換和共享；深入開展交通信息、道路信息和車輛信息的數據挖掘分析，建設交通綜合運行監測平臺。

（3）加強ICT智慧交通發展政策研究和標準化工作，規范和引領京津冀ICT智慧交通建設。

5結論

建立ICT智慧交通管理體系是實現智慧城市的必然選擇。城市將緊扣建設“ICT智慧交通”這一主線，立足應用驅動，深入開展ICT2.0背景下智慧交通的研究與創新實踐，加速信息技術與交通管理系統的深度融合，積極探究基于ICT的智慧交通與智慧城市建設，加快京津冀智慧城市建設的進程！

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資金支持：2016年度地方高校國家級大學生創新創業訓練項目（201611420007）。

注：魏曉光：河北金融學院；賈雙立：河北省定州市太平莊中心幼兒園；楊秀蘭：河北省定州市李親顧初級中學；楊健、張金秋、曹萌：河北金融學院在讀大學生。