新時期中國智能交通發展戰略思考

葉程

（華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014）

0 引言

智能交通系統（Intelligent Traffic System，簡稱ITS）的開發、建設與應用不僅能夠解決交通運輸問題，還能夠讓人們更加方便地獲取信息，同時也給高新技術帶來巨大的應用市場。面對智能交通發展戰略這一重大的研究課題，應立足國情，以宏觀視野，遵循長遠、創新和務實的原則，全面分析和總結影響智能交通發展的各種條件和因素。

1 智能交通概述

智能交通包含多種與通信有關的應用。本研究旨在提升道路運輸安全性，降低環境污染，完善道路運輸管理，使道路運輸效益最大化。伴隨著有關科技的迅速發展，ITS 已經成為一項十分有效的交通應急體系。但由于我國各地道路建設與運行技術存在較大差異，導致ITS 在我國各地的應用程度也存在較大差異。雖然在北京、上海、廣州、深圳等經濟較發達的城市中，智能交通已得到較好的發展，但是個別偏遠鄉村的智能交通發展現狀堪憂。智能交通在全國范圍內的分布情況有很大差異，必須予以彌補。ITS 的應用能夠改進交通管理，增加交通的平穩性和安全性。綜合來看，ITS 能夠緩解城市交通擁擠、降低交通事故發生率、緩解城市環境的外部壓力，隨著社會對交通安全的重視，日益嚴峻的交通擁擠狀況以及不斷出臺的高效的交通管理措施，都將成為智能交通發展的重要驅動因素。

2 新時期中國智能交通發展的思路

2.1 社會經濟視角

以智能交通為紐帶，建立一個現代經濟體系。全面提高對智能交通的認識，將智能交通發展提升到建立現代經濟體系的范疇，明確智能交通在社會和經濟中的新意義。從社會經濟發展周期、整個行業供應鏈安全、提高運輸等級水平等方面來看，智能交通將與整個行業的供應鏈（如生產、分銷、流通和消費）集成，并利用硬件基礎設施（如公路和高速鐵路）來提升生產力，通過數字政府和物流運輸信息化平臺來推動資源的合理配置，采用以無人機、高速鐵路、大型客機和貨機為代表的新型交通工具，使交通運輸的效率得到極大提高。用“交通+旅游”“交通+餐飲”等新的服務模式來促進新的消費，用智能交通的方式來推動國內、國際雙循環發展，推動“智慧化”發展。

2.2 綜合交通視角

推進新科技與交通科技的深度融合，造就一種多網合一的智慧交通系統。實現新一代智能交通與綜合交通體系的深度融合，提升鐵路、水運、空運、公路、城市軌道等多層次的一體化交通智能水平。致力構建一個集設施、裝備、電力、通信和服務網于一體的運輸智能體系，為綜合交通系統智能化、信息化發展指明戰略方向。以此為依據，將智能交通和“十四五”規劃及全國立體交通網規劃相結合，以智能交通為整體交通提質、增效、賦能，推動安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代綜合交通體系建設[1]。

2.3 生態協作視角

充分利用市場和政府之間的相互影響，創造一個多元化的商業生態圈。以新時期智能交通發展需要為出發點，轉變以企業為主體的“十三五”發展方式，探索構建以政府為主導、以企業為主體的新型協同生態體系。在我國“十四五”及今后的發展過程中，應充分發揮政府、產業、企業等多方面的積極作用，在投資、融資、建設等方面加強對國內智能交通發展策略的研究。遵循“統籌為主，以產業為龍頭”的原則，探索國家、省、市、區多層次、全鏈條的戰略性政策傳導路徑。基于這一點，政府、產業、企業三方都應該各司其職，根據自身的特點，制定出適合我國國情的可持續發展道路。

3 新時期背景下中國智能交通的建設方向

3.1 基于人機交互的系統診斷

首先，分析交通需求變化和城市發展的相互影響。基于大數據技術，ITS 能夠在不同交通方式的尺度上對城市空間結構演變的影響進行評估；研究影響城市交通圈擴展的主要因素，并提出影響城市交通圈擴展的主要因素。研究結果表明，交通投入與各地區的社會經濟發展有著密切關系。其次，對各子系統的運行狀況及其相互關系進行分析。在大數據的支持下，ITS 能夠對各個子系統的運行狀況進行分析與處理。比如，對城市基礎設施的功能等級結構和客運、貨運方式（包括個體散亂出行）進行分析；對動、靜兩種交通流的相互關系進行定量分析；對交通運輸各子系統間的相互影響進行分析；對綜合性運輸體系在中心城市、市區、都市區以及較大范圍內的相互影響和相互關系進行分析等。最后，實現對系統工作過程中的擾動與故障（突發事件）的自動探測與診斷。利用大數據從交通系統的功能等級結構、拓撲結構、交通組織、交通控制、事故等多個方面，挖掘影響交通系統運行的重要因子，定量地研究各因子間的關聯關系，實現對交通系統的自發現與自診斷[2]。

3.2 動態監測與趨勢跟蹤評估判別

首先，實現對交通系統外部環境動態演化趨勢的自動化追蹤。在此基礎上，研究城市交通運輸體系與外部環境之間的相互作用關系，并分析其內在機理。其次，利用個體間的行為差別，對需求子系統進行狀態辨識，并對其演化趨勢進行持續追蹤。一般是采用抽樣檢測的方式來搜集資料、建立模型與修正模型。在大數據背景下，要對全樣本數據進行統計分析，提煉出敏感因子并據此建立模型，這就使大數據技術能夠更好地挖掘個體行為的多樣性。比如，突破傳統四步法的限制，構建多源異質個體的時間—空間多尺度的動態—行為—決策關系網絡，實現對個體行為影響因子的量化識別。最后，實現對分系統運行狀態進行自動監控。互聯網、移動互聯網、物聯網等都是大數據源，持續積累著大量的交通數據。在此基礎上，該項目擬對城市道路、港口、鐵路等多個子系統的出行需求（負荷）空間分布進行深入研究，并對其時間分布進行分析，進而即時追蹤每一個系統的運作狀況及維修程度，并即時追蹤交通阻塞區內的群聚及群散情況[3]。

3.3 智能服務誘導與主動式安全保障

一是新的“批量”貨運業務。為交通服務使用者提供一個單一的進入渠道，將不同的交通服務系統中的資源及運行服務信息進行整合，為托運人提供個性化、多模式、通用的交通服務，來滿足人們多層次、多樣化的服務需要。二是物流配送的智能化體系。大數據環境下，人們不再關注智能的信息服務與交通組織，更多地關注個體行為的物流、配送及其他即時反應與自動運送作業等新技術的發展。例如，日本享有盛名的“7-11”門店，與一家無人機快遞公司聯手，把全球定位系統資料與顧客訂購資料結合起來，利用無人機給顧客送去食物和藥品，至今已經有77 次成功案例。三是主動做好安全保障工作。在此基礎上，構建以高速道路協作、無人駕駛等為基礎的個性化道路移動服務體系，以軌道交通為核心的城市公交安全保障體系也是亟待解決的問題。

3.4 戰略、規劃、政策、實施方案等決策支持

一方面，優化已有跟蹤、評估、調整、改善交通發展戰略、計劃、政策或具體應對措施的實施效果。以往對城市交通政策與規劃的評價主要是基于交通調查或者傳統的分析手段，其評價結果存在著實時性差、準確性差等問題。在此基礎上，利用大數據技術對城市交通發展戰略、政策、規劃、運營支撐等實施效果進行驗證，并將反饋結果輸入系統，對其進行動態評價，實現持續優化。另一方面，根據用戶需求的自動反饋，制訂一套能夠及時、準確地反映實際情況的交通需求計劃。在此基礎上，提出一種基于網絡的交通需求管理方法，能夠更好地刻畫交通需求的二重性變化。

4 下一代智能交通發展戰略

智能交通的策略規劃與高精尖的設計是智慧化城市交通發展與實現的關鍵。在IT 產業中，缺少頂尖的設計是一個很大的障礙。但這也造成大量重復，很難滿足現實需要。自20 世紀90 年代以來，我國對ITS 的架構與規范進行了初步的探討，目前，已有研究成果對ITS 的構建與發展提出若干理論與技術上的指導意見。但隨著科技與交通服務的迅速發展，原有架構的限制愈來愈明顯，為此，應以智能交通為核心，制定智能交通的發展策略，強化智能交通的頂層設計。基于交通智能化管理、一體化運營與個性化服務是交通系統發展的重要組成部分。結合信息、控制、智能、制造、生態等前沿科技，對ITS 進行動態調整與優化，形成全新的智能交通體系結構。

4.1 推動融合基建發展，打造設施設備升級新體系

在以數字為主導的新時期，新的科技革命必將給交通工具、裝備等帶來巨大的調整與變化。以智能公路、智能高速鐵路、智能樞紐為代表的新型一體化基礎設施，在建設、運營、投資以及智能化發展的道路上，存在著諸多的不確定因素，需要制定相應的發展方向。一方面，構建自主的、集成的、全新的智能交通，創新工程審批方式，以同步規劃、同步施工和同步運行為手段，探索更有效的施工和運行方法；在此基礎上，推進智能公路、智能樞紐、智能高速鐵路示范建設。另一方面，打造先進的、智能的、獨特的自主運輸設備體系，實現超速列車、大型飛機等關鍵設備突破，提高重大工程施工和管理裝備智能化水平，促進港口、園區和礦山等領域的發展[4]。

4.2 拓展數字治理路徑，打造多元交通治理新范式

我國大城市已進入一個新的發展時期，即國際、國內輻射與鄰近都市之間的互動。數字化發展為我國帶來更深層次地參與乃至主導全球數字治理的新機遇。智能交通是實現國際、內陸、區域及城市間高效互聯的重要途徑，提升中國跨區域及城市間的交通管理能力是亟待解決的問題。一方面，在城市的基礎上，推進區域性交通運輸管理。以“一帶一路”為牽引，開展一批國際性的智能交通工程和以智能交通為載體的智慧樞紐建設，推動建立區域性綜合運輸許可平臺，打通不同地區之間的行政數據障礙。另一方面，構建一套循環往復、現代化、交互式的城市治理系統。在此基礎上，結合城市空間、行政管理、交通運營等動、靜態數據，構建交通雙元數據庫，支持多源數據之間的相關性，從而推論城市行為并評價交通管理。在此基礎上，利用大數據技術積極準確地確定個人出行鏈的變化規律，為城市交通供需一體化管理提供支撐。

4.3 創新運營組織模式，打造交通柔性運營新格局

我國大中小型城市的建設經營已經步入一個新的發展時期。面臨著城市公交、電車等補貼逐年提高，而乘客數量卻逐年下滑的窘境，構建多方式協同的公交系統成為一個重要的突破口。在新的商業模式下，將以保證安全性為前提，推動新的技術進步。一是建立可信賴的交通運輸系統。全面整合和升級城際鐵路、城市鐵路、公交有軌電車、城市公共交通樞紐等各類公共交通資源，實現公共交通精準供應、數據驅動協調發展。二是立足城市綜合客運樞紐，促進不同方式和行業協調發展，提高城市綜合客運樞紐智能監控和靈活規劃運行能力，建設多產業的綜合性智慧社區。三是為無人駕駛汽車的發展制定柔性的管理制度，完善智能網聯車輛的法律法規，構建地區間相互認可的檢測體系，推動多方式、多價位、極端環境的檢測[5]。

4.4 重塑出行服務體系，打造品質出行新體驗

黨的十九大指出，目前我國社會的主要矛盾已轉化為“人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾”。隨著人民群眾生活水平的不斷提升，交通運輸在城市中發揮著越來越大的作用。未來科技將改變傳統的出行方式，為全天候、高增值旅游提供全方位服務成為新的發展趨勢。一方面，從上到下推進MaaS 頂層設計的研發工作。該項目將在國家層面上，開展多用戶協同服務的精準需求辨識與融合路徑規劃等關鍵技術研究，探索多用戶協同服務的可持續發展模式。另一方面，由下而上、由點及面對MaaS 的應用進行推廣。推動城市與城際交通模式的融合，實現基于應用場景的信息服務集成，推動“MaaS+交通樞紐”“MaaS+通勤”等示范應用。努力克服管理、數據等方面的障礙。明確多用戶共享服務發展各個階段的優先事項和挑戰。

5 結語

智能交通是一門以多學科、多技術融合為特征的應用科學，新技術的發展、應用需求的改變、相關學科的發展等都深刻地影響著智能交通的發展。在新的形勢下，交通系統需要更多的功能。為保障城市交通體系的安全性與機動性，通過現代科技手段提升交通體系的品質與效率，實現城市交通體系的現代化與智能化，具有重要的現實意義。