智慧交通导论第七章 城市智慧交通上

《智慧交通导论》第七章

城市智慧交通LOGO.智慧公路智慧铁路智慧水路智慧航空1234CONTENT城市智慧交通概论城市智慧交通体系智能地铁共享单车PART01城市智慧交通概论01一、城市智慧交通概论城市是应用智能交通系统的最早应用场所之一，应用方向包括了城市交通路面信号管理、公交智能化服务、地铁智能化服务、家用汽车出行服务、城市智能配送服务、共享单车服务、网约车服务等。01一、城市智慧交通概论智能公交系统和的发展始于20世纪80年代，最初的智能公交系统发源于欧洲，采用计算机技术和GPS技术，能为乘客提供及时的到达信息、到站信息等。我国的智能公交起源于20世纪90年代，采用计算机、无线通信、GPS、感应设备等技术，提供IC卡刷卡等服务。1995年，丹麦的哥本哈根利用计算机、无线通信技术推出了现代意义上的共享单车。2010年易到用车率先在北京成立，成为中国网约车行业的鼻祖。2017年，美国车联网和无人驾驶爆发式发展，美国50多个城市部署了车联网和自动驾驶试验场，自动驾驶正式进入落地试验阶段。国内无人驾驶技术研究起源于20世纪80年代，2022年12月30日，百度“萝卜快跑”首批获准在京开展全无人自动驾驶测试。自动驾驶汽车使用了图像识别、语音识别、环境算法等人工智能技术，雷达、摄像头、车载导航、自动驾驶等智能终端，卫星定位、5G、车内通信系统等网络技术。

2017年12月30日，上海地铁17号线开通运营，信号系统由上海企业卡斯柯自主研发，实现了包括列车的自动运行、自动开关门、自动折返、自动出入库等全自动运行功能，标志着该线成为国内首条采用具有完整自主知识产权国产信号系统的地铁线路。

城市智能交通发展就是一部交通工具、设施在安全出行、舒适出行、智能出行、绿色出行与计算机为代表的现代智能技术不断结合服务的历史。PART02城市智慧交通体系02二、城市智慧交通体系在大数据、人工智能、5G、卫星技术加持的阶段，温慧敏等38提出了数据汇聚层：全量感知体系是城市交通大脑的基础。从数字可以到达的角度审视城市智能交通，具有基础性和普适性。2012年，国内启动了首批国家智慧城市试点，智能交通是智慧城市的核心建设内容之一，提出了城市交通大脑概念。城市交通大脑的核心是构建综合的基于交通的大数据共享与服务平台。北京、天津等城市在十三五、十四五期间都实现了交通领域大数据平台的建设。目前城市智能交通系统无一例外，都产生数据，如公交、地铁、共享单车、网约车、网络快递等都离不开支付数据、交通工具基础信息、出行OD（O为Origin英文首字母指出发地点，D为Destination指出行的目的地）数据，……，这些数据通过智能系统的服务终端，为人们出行提供便捷的服务；城市管理者则可以通过这些数据，为出行者提供更好的管理服务，如城市拥堵预报服务、出行引导服务、事故应急服务等。02二、城市智慧交通体系以一座大型、特大型智能交通建设及发展趋势审视，以交通大数据为基础，结合细分领域应用，可以构成一个完整的城市智能交通体系，如右图所示。城市智能交通体系分智能公交、智能地铁、智能共享单车、智能网约车、智能交通控制、智能交通视频、智能城市快递、智能城市货物配送、智能出行引导等应用场景，并通过城市智能交通大数据平台融合上述细分领域应用数据，形成综合性的交通数据，提供综合应用分析及服务。02二、取得成绩展示城市智能交通大数据平台汇聚公交、地铁、共享单车、网约车、快递配送车等工具、人员管理及出行、城市出行配套智能设施产生的交通数据，并提供数据共享、数据综合分析等服务功能。城市出行智能配套设施包括摄像头、统计车流的线圈、路侧通信设备、红绿灯、引导电子牌等。智能公交、智能地铁、智能共享单车等应用场景产生业务数据，并未城市智能交通大数据平台提供数据来源。每个细分领域的应用场景，都有若干个业务系统，提供相应出行服务。如智能公交应用场景，有智能售票支付系统，可以接受IC卡、手机扫描、人脸识别等车票现场支付服务；有公交站车辆到站报站服务系统，公众可以通过手机APP或站点电子屏知晓下一辆公交车什么时候到站；有车站车辆调度系统，根据客流量、车辆的密度调整车辆出勤频次等等。PART03智能地铁03三、智能地铁1856年1月10日，世界上第一条地铁在英国伦敦开通，采用蒸汽机车动力带动车厢在地下隧道穿行。20世纪90年代，随着PC机、局域网等技术的发展，地铁出现了早期智能化应用，如早期的自动售检票系统（AutomaticFareCollection，AFC）和简单的信号控制系统，国内最早应用AFC的城市是上海。进入21世纪后，随着大数据、人工智能、互联网、物联网、云计算、5G等技术的成熟应用，同步促进了地铁智能化建设，地铁智能化建设呈现系统化发展趋势。智能客户系统，为乘客提供实时查询和个性化服务；列车智能巡检机器人（如右图所示），实现对地铁设备的高效、全面监测；在信号系统优化基础上，列车实现智能无人驾驶服务；通过采集地铁运营数据，利用人工智能技术进一步提升地铁运行安全系数，提高乘客服务能；利用图像识别技术，实现旅客进出闸快速通过；……。03三、智能地铁依据交通运输部数据，2024年，全国共有54个城市开通运营城市轨道交通线路325条，运营里程突破1万公里大关，车站数量达6324座。随着交通网络持续扩张，运维压力也与日俱增。传统运维模式面临诸多严峻挑战：人工检测效率低下，安全隐患排查存在诸多盲区，数据管理严重滞后等。以往依赖人工经验判断以及分散式管理的运维体系，已难以兼顾安全与效率的双重需求。采用智能化技术，是破解行业痛点的关键所在。神州高铁引入智能巡检机器人，其主要技术实现原理为：03三、智能地铁智能巡检机器人系统工作过程：客户终端包括Web网页和移动App两种方式，巡检任务通过客户终端下发给服务器，服务器按照与现场终端的标准协议下达控制与调度指令。执行终端设备（巡检机器人、转运装置、充电桩），列车数据的采集通过巡检机器人完成，机器人巡检和充电作业需要转运装置和充电桩的支持，中间的多个设备的执行顺序和业务逻辑由中心服务器负责监控和指挥。机器人对列车进行数据采集的同时，通过局域网络上传采集数据到中心服务器，数据经过服务器处理后，将结果推送到显示终端。右图示意了从基础的传感器数据采集，到经过内部数据处理单元的整合分析，再到最终通过无线通信模块将检测结果传输至中央控制系统或云端数据库的过程。PART04共享单车04四、共享单车最早的共享单车起源于1965年的荷兰，2007年开始引入中国，2014年开始采用互联网技术在中国得到大规模推广使用。标志性事件为北大毕业生戴威、薛鼎、张巳丁、于信4名合伙人在2014年共同创立ofo小黄车共享单车公司，致力于解决大学校园的出行问题。共享单车主要用来解决城市公众最后“一公里”出行问题，如地铁站、公交站、商业场所、居民区、学校周边短距离便捷出行需求（如右图所示）。04四、共享单车扫描二维码请求开锁支付等开锁状态及定位上报云端系统手机端App共享单车的技术应用包括卫星定位系统、无线通信、人工智能、云平台、大数据技术等。主要技术构成如右图所示，分云端、车端、手机App端三部分构成。04四、共享单车为了保证城市共享单车的有序投放和使用，既满足公众便捷出行的需要，又能保证城市整洁有序的形象，国内对共享单车企业出台运营管理办法，加强了对共享单车市场