1 引言
2011年是“十二五”開局之年,如何在城市化、機動化進程加速、城市交通擁堵狀況加劇、市民關(guān)注交通舒暢度加強、交通影響城市經(jīng)濟發(fā)展緊密度加劇等趨勢下,發(fā)揮科技信息化的先進性、關(guān)鍵性和引領(lǐng)功能,緩解和化解日益加劇的城市交通擁堵頑疾,成為關(guān)系城市經(jīng)濟和交通可持續(xù)發(fā)展的重要課題。本文結(jié)合廣州“十二五”智能交通建設(shè)需求探討了新一代的智能交通發(fā)展趨勢。
2 結(jié)合廣州實際情況的新一代智能交通
各城市結(jié)構(gòu)和道路網(wǎng)絡(luò)的不盡相同,區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展水平的不一致、市民出行需求的多樣化,即使在中國,每個城市的智能交通建設(shè)重點也存在差異,自具特色。以廣州為例,由于受到經(jīng)濟條件、地理位置和環(huán)境的約束,在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)將很難滿足交通運輸增長的需求。在不能打破現(xiàn)有矛盾的情況下,廣州在“十二五”期間積極探索和事件智能交通系統(tǒng)發(fā)展新模式。
立足于廣州已有的信息化基礎(chǔ),結(jié)合城市道路特色,遵循國家發(fā)布的智能交通體系框架研究制定廣州智能交通系統(tǒng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃。該規(guī)劃繼續(xù)秉承廣州交通信息化“一個規(guī)則、三個平臺”的戰(zhàn)略框架,建設(shè)智能交通平臺、現(xiàn)代物流平臺和交通政府管理平臺,并同步開展物聯(lián)網(wǎng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用示范,珠江新城智能交通系統(tǒng)試點示范和智能交通科研等工作。該規(guī)劃重點從強化交通相關(guān)基礎(chǔ)信息采集和共享、拓展智能交通行業(yè)應(yīng)用深度和廣度、深化智能交通對政府、企業(yè)和市民的服務(wù)功能、開展科技創(chuàng)新和核心技術(shù)國產(chǎn)化應(yīng)用、推進智能交通產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面進行了5年規(guī)劃。
具備廣州特色的智能交通系統(tǒng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃將引領(lǐng)未來5年的發(fā)展方向,建成后的廣州智能交通系統(tǒng),一方面為道路使用者、相關(guān)企業(yè)和管理部門提供充分的信息服務(wù)、增值服務(wù)和決策支持服務(wù);另一方面與其它城市的智能交通系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián),從而可獲取其它城市的相關(guān)信息,并服務(wù)于其它城市。智能交通系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用,能夠最大程度地發(fā)揮交通基礎(chǔ)設(shè)施的效能,提高交通運輸系統(tǒng)的運行效率和服務(wù)水平,為公眾提供高效、安全、便捷、舒適的出行服務(wù),是發(fā)展現(xiàn)代交通業(yè)的基石。
3 廣州交通發(fā)展已呈現(xiàn)五個轉(zhuǎn)變需求
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,航空、港口、公路、水路、公交、出租等交通運輸方式的銜接越來越緊密,對交通科技與信息化、智能化要求越來越高,衍生對新一代智能交通的探討,而基于廣州的交通發(fā)展已呈現(xiàn)如下需求:
(1)信息系統(tǒng)由局部試點建設(shè)向整體推廣應(yīng)用轉(zhuǎn)變的需求
廣州已建成具有示范性作用的交通信息化工程。但隨著政府、企業(yè)、公眾對信息的需求程度和依賴程度逐漸增加,當(dāng)前信息化發(fā)展現(xiàn)狀無法滿足三類需求主體對數(shù)據(jù)和信息的需求,迫切需要全面完善各行業(yè)的信息化建設(shè),提高行業(yè)信息化管理水平,實現(xiàn)交通領(lǐng)域行業(yè)信息化全面覆蓋。
(2)信息資源由分散型向集中型轉(zhuǎn)變的需求
廣州作為國際化、現(xiàn)代化中心城市,必須實施全面的一體化交通,大力構(gòu)筑各種交通方式協(xié)調(diào)發(fā)展的一體化的現(xiàn)代綜合交通運輸體系。一體化的交通發(fā)展亟待完善信息資源共享機制,規(guī)范交通信息資源管理,加強各部門和行業(yè)的信息整合力度,推動交通信息資源由分散式向集中式轉(zhuǎn)變,為全面感知交通信息奠定基礎(chǔ)。
(3)交通管理模式由部分主動式向全面主動式轉(zhuǎn)變的需求
傳統(tǒng)的交通管理模式一般是在交通流發(fā)生后,實施對“人一車一路”三要素的管理,通常采取分流、限行、執(zhí)法等措施。雖然應(yīng)用了一些智能交通管理手段,但是往往難以完全擺脫交通管理上的被動性,仍然缺少管理的時效性?,F(xiàn)代管理迫切需要全面感知動態(tài)交通信息,實現(xiàn)交通狀態(tài)的判別和交通態(tài)勢的預(yù)測,采取主動誘導(dǎo)控制方式,提前介入,引導(dǎo)交通流,預(yù)防交通擁堵的發(fā)生,變傳統(tǒng)的部分主動式管理為全面主動式管理。
(4)交通管理方式由信息化向智能化轉(zhuǎn)變的需求
目前,廣州交通管理部門已經(jīng)建設(shè)完成了一批信息化系統(tǒng),積累了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如何深度挖掘和利用這些海量數(shù)據(jù),提取有用的信息,提高交通數(shù)據(jù)綜合分析能力,以進行信息輔助決策,提高交通管理綜合決策水平,推動交通管理方式由信息化向智能化轉(zhuǎn)變,成為廣州市智能交通系統(tǒng)建設(shè)的迫切需求。
(5)智能交通產(chǎn)業(yè)化由低水平競爭向產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)變的需求
我國智能交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不完備,智能交通系統(tǒng)市場還處于較低水平競爭的狀態(tài)。面對全球越來越激烈的智能交通產(chǎn)業(yè)競爭環(huán)境和廣州市建立先進智能交通系統(tǒng)的迫切需求,必須引導(dǎo)智能產(chǎn)業(yè)的整合,實現(xiàn)智能交通產(chǎn)品生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?、集成化,促進我市智能交通產(chǎn)業(yè)化的崛起與發(fā)展,激發(fā)全新的智能交通產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)智能交通產(chǎn)業(yè)化由低水平的競爭向產(chǎn)業(yè)集群轉(zhuǎn)變等需求特征,因此需要在新的起點上進一步發(fā)展智能交通系統(tǒng),適應(yīng)廣州社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。
4 新一代智能交通發(fā)展應(yīng)具備的三個特征
究竟怎樣才算新一代的智能交通?傳統(tǒng)的交通管理是將人、車、路分開,新的交通管理理念則是將交通視做一個大系統(tǒng),人、車、路都是其中的核心要素。智能交通,就是依據(jù)這種新的理念,將計算機技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程等學(xué)科的理論充分運用于交通的管理和交通服務(wù),有效緩解交通擁堵,提高路網(wǎng)的通行能力,從而構(gòu)建安全、高效、環(huán)保的綜合交通服務(wù)體系。
而廣州在“十二五”期間要致力打造的新一代智能交通,具有“動態(tài)感知,主動管理,人、車、路協(xié)同”的特征:
“動態(tài)感知”:廣州未來的智能交通系統(tǒng),將依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、3G移動通信技術(shù)等先進技術(shù)手段,讓市民出行、企業(yè)經(jīng)營、政府管理能夠及時、準(zhǔn)確地感知到實時的交通信息,最終實現(xiàn)各種交通需求信息和供給信息在人、車、路之間快速、準(zhǔn)確地相互傳遞。
“主動管理”:廣州未來的智能交通系統(tǒng),將會通過動態(tài)感知交通信息,使市民、企業(yè)、政府,實時把握最新交通信息,預(yù)測未來交通變化趨勢,判斷交通發(fā)展態(tài)勢,從而對自身的交通需求進行主動性管理,實現(xiàn)市民的主動參與、企業(yè)的主動把握和政府的主動干預(yù),最終實現(xiàn)有限的公共交通資源(道路資源)在無限需求中的最大化利用。
“人車路協(xié)同”:廣州未來的智能交通系統(tǒng),將通過動態(tài)感知、主動管理,實現(xiàn)人、車、路三者之間的協(xié)同運作。市民、企業(yè)和政府,通過感知自身關(guān)注的動態(tài)信息,主動管理自身的交通行為,滿足自身需求,同時實現(xiàn)車輛的安全舒適行駛和道路資源的最大利用,形成道路資源供給與機動車交通需求的動態(tài)平衡。
5 新一代智能交通更注重基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的建設(shè)
城市交通基礎(chǔ)設(shè)施、交通運行要素等信息的采集是實現(xiàn)智能交通“主動管理” “人車路協(xié)同”的基石。新一代的智能交通要與城市建筑、人口密度、城市道路發(fā)展相適應(yīng),在未來的規(guī)劃中應(yīng)更注重基礎(chǔ)信息系統(tǒng)的建設(shè)。
一是將建立廣州市道路橋梁管理信息中心系統(tǒng),建立快速、安全、高效、橫向到邊、縱向到底的網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)交通系統(tǒng)內(nèi)部及與外部相關(guān)單位的互聯(lián)互通,在整體上提高網(wǎng)絡(luò)運行的效率,降低管理成本。構(gòu)建集數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理、發(fā)布、備份功能于一體,具有數(shù)據(jù)更新維護機制的數(shù)據(jù)平臺。建設(shè)包括主動、被動和自動三種數(shù)據(jù)采集方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在采集的定時和定期兩類信息的基礎(chǔ)上建立行業(yè)數(shù)據(jù)庫,并建立制成不同應(yīng)用面的數(shù)據(jù)分析、調(diào)研、轉(zhuǎn)儲、交換工作平臺。具體包括市道路橋梁管理信息系統(tǒng)、橋梁狀態(tài)感知與監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)、城市綜合管理系統(tǒng)、車行道井蓋實時監(jiān)控系統(tǒng)等。
二是建立全市道路、交通元素仿真模型,建設(shè)交通仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)公共管理平臺,實現(xiàn)交通對象信息的自動辨識,組織成實體化的管理對象,形成交通仿真場景的數(shù)字化自動建模體系,為政府決策提供輔助的仿真評估手段。
三是建立車輛信息等交通運行要素信息采集,運用衛(wèi)星定位(浮動車)、地感線圈、雷達(dá)、視頻、手機等信息采集技術(shù)實現(xiàn)車流量、車速、客流的信息采集,通過RFID射頻技術(shù)等車輛電子標(biāo)簽標(biāo)識及識別技術(shù),實現(xiàn)對車輛身份信息識別和處理。
6 新一代智能交通的三大功能
立足于新一代智能交通的發(fā)展方向和要求,新一代的智能交通應(yīng)具備三大功能:
(1)交通承載力分析
以全市道路網(wǎng)絡(luò)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),深入挖掘交通道路網(wǎng)、交通基礎(chǔ)設(shè)施等靜態(tài)基礎(chǔ)信息、交通流量、速度、占有率、交通事故、交通管控等動態(tài)信息,研究基于多源數(shù)據(jù)的交通流預(yù)測技術(shù)、機動車增長對交通承載力影響分析、交通承載力評估方法,實現(xiàn)交通樞紐承載力分析、交通環(huán)境承載力分析以及交通路網(wǎng)承載力分析以及城市交通綜合承載力分析,輔助交通管理者作出系統(tǒng)、科學(xué)的決策。
(2)交通仿真輔助決策
構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)公共管理平臺,管理和利用各種動靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),實現(xiàn)多尺度仿真基礎(chǔ)路網(wǎng)快速構(gòu)建功能、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交換功能以及異構(gòu)系統(tǒng)對象識別與格式轉(zhuǎn)換功能。構(gòu)建出行鏈協(xié)同聯(lián)動仿真平臺,實現(xiàn)對出行過程中采用的各種交通方式,經(jīng)過的各個轉(zhuǎn)換節(jié)點(如:車站、物流中心、機場、碼頭等)之間的協(xié)同、聯(lián)動仿真,達(dá)到精確、完整地模擬整個出行過程的目標(biāo),實現(xiàn)對大交通系統(tǒng)運行的綜合評價。搭建具有工具特色,也有服務(wù)特色的仿真集成應(yīng)用平臺,實現(xiàn)對時空連續(xù)信息、時空一致信息的提取,提供誘導(dǎo)策略、信號控制策略和交通態(tài)勢的分析,并將仿真過程、指標(biāo)以可視化的形式展示。通過交通仿真輔助決策等多個系統(tǒng)的建設(shè),充分利用城市道路模型,將政府制定的交通政策、措施進行全方位的仿真評估,進而完善和優(yōu)化政策措施等內(nèi)容。
(3)信息資源共享、協(xié)同作業(yè)
以各政府管理部門、運輸單位交通信息資源為基礎(chǔ),通過整合規(guī)劃、建設(shè)公安、交通、環(huán)保、氣象等部門相關(guān)交通建設(shè)和運行信息,整合公交、出租、地鐵、民航、公路客運等運輸單位的運營和便民服務(wù)信息,實現(xiàn)交通信息資源共享和利用,實現(xiàn)各管理部門之間,運輸單位與管理部門之間,市民與管理部門和運輸單位之間形成連續(xù)、完整的信息鏈。交通信息資源的整合共享,不僅為日常管理提供更科學(xué)、全面和客觀的手段,推動行業(yè)精細(xì)化管理且提高政府綜合管理應(yīng)用水平,更實現(xiàn)跨部門的交通管理高效協(xié)同,提升廣州大交通的綜合管理水平,也為市民提供更加廣泛的、全方位的、多元化的交通信息服務(wù)。
7 新一代智能交通的構(gòu)想藍(lán)圖
推動新一代智能交通的建設(shè)應(yīng)用,其主要目的是將有限的資源無限擴大應(yīng)用。通過具有明顯特征的智能交通系統(tǒng)的建設(shè),在政府層面,實現(xiàn)“輔助決策、數(shù)據(jù)支持、信息反饋”;在企業(yè)層面,實現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、具備國際競爭力”;在市民層面,實現(xiàn)“動態(tài)導(dǎo)航、停車誘導(dǎo)、出行規(guī)劃支持”。
新一代智能交通具有“動態(tài)感知、主動管理、人—車—路協(xié)同”的特征,構(gòu)建了人車路協(xié)同運作的美好藍(lán)圖。具體化、形象化而言,就是在“動態(tài)感知” 的基礎(chǔ)上,實施主動管理,去協(xié)同人、車、路。關(guān)鍵在于“動態(tài)感知” ,其次是“主動管理” ,最終人、車、路構(gòu)成一個和諧整體,實現(xiàn)人、車、路三者之間達(dá)到基本的動態(tài)平衡協(xié)同運作,使道路能夠發(fā)揮最大效能,均衡交通流,提高路網(wǎng)的通行能力,最終達(dá)到交通有序運轉(zhuǎn)。
新一代智能交通是全世界各城市都在重點探索的課題,在全世界都面臨交通擁堵問題的情況下尤顯重要。“十二五”期間,廣州將滿懷激情、滿懷自信去筑造屬于廣州的具有“人車路協(xié)同”特征的新一代的智能交通體系。