全永燊-关于城市智能交通发展方向的思考

1、 关于城市智能交通发展方向的思考全永燊（北京交通发展研究院）2016-11-17 一、思辨：现状问题反思二、思变：未来方向展望 毋庸置疑，自“智能交通（ITS）”理论与技术引入中国以来，国人在这一领域取得的成就可与世界比肩。近年来，以“无人驾驶”“车联网”为 代表的新兴技术更是大受市场的青睐。自2010年以来，中国智能交通行业市场规模以25-30%的年递增率迅猛扩张，预计到2020年市场规模将超过1000亿元！3 思辨u 然而，透过蒸蒸日上的发展局面，以城市交通总体战略大局观冷静审视，不禁会有 u 疑问：迄今智能交通研发与应用是否与城市交通发展模式完全契合？发展方向是否与城市交通可持续发展战略

2、方向完全一致？ 问题辨析21迄今智能交通研发与应用仍主要集中在公路交通信息化、城市道路交通管理服务信息化以及城市公交信息化领域；在智能交通所谓三大系统（姑且称之）中，目前真正有所建树的也只是“智能运行管理系统”和“智能运输服务系 统” ，而“智能决策支持系统” 则是乏善可陈。无论“车路协同系统” 还是“无人驾驶”除了有助于改善行驶安全，充其量只是在特定时空范围有条件地提升道路通过能力（对交通系统全局的改善而言，所起的作用也只是“扬汤止沸”？）。 应用领域是否偏于一隅？ 着眼于治本还是治标？ 问题辨析34目前智能交通处理城市交通供给与需求平衡关系还只局限于对 交通子系统各自运行状态的干预。 未充

3、分顾及子系统协同关联性 各个交通子系统的智能化建设采取了“分而处之”、 “各行其是”的策略方式。 对交通供需关系的源头控制是否给于应有的关注？ 问题辨析65迄今智能交通应用仍主要局限于信息服务，而在战略与规划决策层面上的 城际、区域（城市群）以及城市（都市圈、市域、中心城）不同空间层次的智能化应用几乎还是空白；智能交通需求、发展目标、 是否混淆了“智能交通系 统 ”（ITS;Intelligent Transportation System） 与“信息技术系统”（ITS; Information Technology System ）两个不同的“ITS”?系统构成均有显著差异，遗憾的是迄今我们

4、的智能交通系统研发与应用并未认真顾及； 信息服务与智能决策本末倒置？ 忽视不同空间范畴智能交通需求差异 问题辨析重技术研发轻理论创新 87试图靠不断扩充道路通行能力和效率提升实现交通供需平衡，把技术与财力资源过分集中用于“车路协同”是否有悖于国际共识的城市交通战略原则？ 片面强调对新技术的 研发，忽略交通战略、规划、决策理论的创 新；尤其是交通与城 市互动关联理论的研究几乎还是空白。 过分倚重于“车路协同”是否有失偏颇？ 症结思辨1.是否忽视了交通供给与需求相互制约关联性，尤其是供给对需求的引导与调控作用？ 试图以车路协同系统提升道路通行能力和效率，解决交通拥堵，是否会落得一个事与愿违的结局？

5、 现代交通战略力主不断扩大集约化运输和绿色出行服务供给，提升城市运转活力（City Mobility）,而不是追随个体机动车交通需求，一3. 味增加(甚至相反，是削减） 道路供给提升道路通行能力；(CityMobilityRoad Mobility)其次，车路协同系统并未考虑道路功能结构-拓扑结构的动态改变，对车辆驾驶者行为（即实际需求）的； 其他非道路类的交通基础设施配给结构与分布同样潜移 默化地改变道路使用者的行为 症结思辨2.是否忽视了交通参与者（系统规划-建设-运营-服务的行为主体；交通服务对象）行为的交互作用关联性？ 道路、公共汽（电）车运服务领域的智能交通系统不 只针对该领域管理者

6、和服务对象的的决策行为，他们的行为与其他服务设施经营者乃至城市规划与交通规划的行为主体是相互制约，交互作用的； 智能交通三大系统（运行管理、运输服务、决策支持）都有“决策支持”的功能，实质上都是为交通参与者提 供智能决策支持，只不过行为决策的主体和决策层次不同而已。就决策层次级别而言，系统的总体战略-规划-政策的行为决策是最高级（遗憾！被忽略的恰恰是这一级别！）； 症结思辨 基于交通大系统的各个子系统之间相互依存关联性， 力求发挥系统整体协同效应； 3.是否忽视了城市交通的基本属性特征和战略着眼点: 基于交通与城市发展(经济社会、环境与资源、空间形态与结构、土地使用）的互动关联性，力求二者的协

7、同互惠； 一、思辨：现状问题反思二、思变：未来方向展望 城市智能交通的发展方向应该是“唯城市交通总体战略之马首是瞻”13方向与任务的思变 城市交通系统要素及基本属性参与者子系统规划建设者管理者这是由城巨系统结构服务对象交通网络子系统出行和运输子系统特征和系统属性特征定网络布局公交车级配结构路权分配管理水平小汽车货车步行环境子系统城市规模空间结构经济水平 系统的基本属性 所有进出系统的参与者均无需约定； 系统开放性 参与者的介入与退出时间、地点、介入方式均是随机的 随机性 系统内部各子系统之间既相互依存又相互制约 系统内部关联 系统的基本属性 系统与外部环境（城市空间形态与功能配置、土地 利用、

8、社会人文与经济）的相互依存与制约；系统与外部环境的关联 相对稳定，难以短时间内调节的“原生需求”与可变（可调节控制）的“派生需求” 需求兼有不可预测的随机性和可预知的规律性需求二重性 系统参与者大多是在不了解系统实施整体状况情况 下介入系统的；介入者之间行为信息无交换信息不对称性 城市智能交通战略方向调整应侧重关注：p交通系统外延扩充与内涵改造的关系；交通与土地使用、空间布局的协调关系，交通供给规模与城市经济社会发展的适配关系，交通发展与城市环境、资源的协调关系等有关交通发展模式问题 出行结构演化趋势及关联因素的智能辨析；城市 空间拓展/功能布局演化动态及其与交通供求关系相关性跟踪监测评估；

9、p 城市智能交通战略方向调整应侧重关注：pppp以人为本的交通服务宗旨；客观资源与环境容量对系统扩展的约束多元运输方式融合与协同效应 在信息不对称条件下，解决系统稳定性问题 城市智能交通发展目标与主流方向： 充分利用移动互联、物联网、云计算等新一代信息技术，以全面感知，泛在互联，普适计算、集成应用与人工智能应用为支撑，实现对城市交通与城市发展的智能化协同，对人的各类个性化活 动与物流需求作出智能响应、实现城市智慧管理和运行、保障城市的可持续发展。 基于交通与城市发展互动响应，以人机 交互方式实现的交通战略、规划、政策智能决策 基于需求实时响应的城市出行与物流配送交通运行组织“一站式”智能服务

10、1 2城市交通运行风险监测与智能规避与应急处置 3基于城市交通服务资源配置的智能化动态需求调控管理 4 主动式交通安全智能保障5具 体 方向 城市智能交通的几项战略任务 任务一：城市交通系统自身及其外部环境动态监测与趋势跟踪评估判别 132交通系统外部环境动态演进趋势自动跟踪监测基于个体行为差异识别的需求子系统状态实时检测与演变趋势的连续跟踪监测各类服务子系统实时运行状态自动监测利用空、天、地一体化的监测手段， 关注空间拓展与土地利用、人口与就业分布、资源与环境容量的动态变化。城市综合交通各子系统（道路系统、停车系统、轨道交通系统等）的需求（负荷） 时空分布特征、服务水平及瓶颈。摆脱传统基于小

11、样本的集计四阶段法分析模型的约束 ， 建立一套以多源异构“全时空”数据采集/非集计行为决策关联数据网络为基础的可伸缩模型体系，揭示各类活动行为决策因素及量化的关联性规律。 任务二：基于人机交互的系统诊断23交通需求演变与城市发展互动关联性的识别1系统运行波动与故障自动检测与诊断 不同时期不同的交 通供给方式对城市空间布局演势的影响；城市通勤圈扩展态势及关联因素相关性分析；交通投资规模与城市社会经济水平的关联性分析 例如：探求系统运行状态敏感因素（道路功能及配结构、拓扑结构、交通组织、交通管制及意外 及关联关系的量化分析。各子系统运行状态交互作用关联性识别 基础设施功能级配结构与客货运输（含无组

12、织的个体出行）方式结构的相关关系； 动态交通与静态交通之间的相关性； 不同运输子系统）之间的交互影响； 中心城-市域-都市圈-大区域各层次综合交通运输系统间的交互作用与关联性分析等 任务三：服务诱导与主动式安全保障231基于车辆-运行载体协同技术的主动式安全保障系统基于需求实时响应的全方式出行服务整合各类出行服务资源，提供新型“一站式”交通服务，满足差异化需求；构建基于实时个性化需求的新型自适应公共客运服务系统（例如自助式“无缝移动系统”） 无人驾驶（or自动辅助驾驶）车辆及车路协同(car- to-x)应用系统 轨道交通运行安全保障系统 .智能物流配送系统 不只限于配载信息服务与运输组织调度

13、智能化，更多关注物流配送需求实时响应和无人自动配送等新型系统的研发； 任务四：战略-规划-政策-实施方案决策支持对交通发展战略、规划、政策或某项具体对策方案的实施效果跟踪评估和滚动修正、完善12基于需求自动反馈的交通对策方案实时与非实时响应例如：基础设施供给方案生成和优选；基于实时动态定价等智能技术的需求管理和订务实时响应；交通运行方案实时动态调整 对既往战略、政策、规划实施效果与代价评估（涉及不同空间圈层总体效率和服务水平；出行费用支出vs家庭消费总支出；不同出行方式出行成本构成与实际支付额；） 对各类规划与战略测试方案的预期效果与风险预评估； 任务五：理论与技术创新系统内部及外部环境的全息

14、感知感知全时空、连续、实时采集技术；数据融合与集成技术不同主体活动（人的出行/为关联理论与分析技术物的移动）行诊断出行行为及系统运行数据与城市空间/社会环境数据的映射关系预测干预决策既要对系统内部时空动态变化观测，又要关注系统外部环境的空间演变和功能配置的动态变化。 任务五：理论与技术创新交通系统综合评估与诊断交通子系统运行水平关联性理论及系统内外影响因素关联度量化评价技术感知服务需与供给的自适应与双向作用理诊断论；需求实时响应水平、服务资源有效利用程度以及不同方式间衔接/转换规律的分析评估技术预测干预决策以全息感知获取的大数据为基础，构建系统诊断的“证据”链，侧重于相关性分析（不刻意追求因果关系探求） 任务五：理论与技术创新基于动态仿真的预测与态势推演感知基于行为与空间特征映射关系的，不同空间层次非集计出行模型和全时空动态仿真系统探寻基于多重相关关系（拥堵程度 vs 边际成本 vs 交通方式选择）的交