6月10日-11日,一年一度的衛星導航與位置服務國際論壇暨第九屆中國衛星導航與位置服務運營商大會在深圳會展中心隆重舉行,為期兩天的大會共三場論壇三場對話會吸引了近千位專業人士參與。
清華大學交通研究所所長陸化普在交通領域鉆研多年,所作題為"城市智能交通管理系統的發展展望"的演講,比較全面的介紹了一下城市智能交通管理的情況,提供了該領域應用服務的方向和對技術產品的思考。
城市交通面臨的三大挑戰
大家知道,任何服務離不開需求,如果我們不能深刻地理解需求,就不可能抓住服務,不可能抓住商機。從當前交通現狀來看,城市交通正長期面臨著最為嚴峻的挑戰,主要有三方面:
第一是交通擁堵。這是當今全球都熱議的話題,中國的機動化快速發展,現在全國有機動車2.5輛,主要的城市相繼進入嚴重的交通擁堵狀態。過去我們談擁堵,首先想到的是北京、上海、廣州等城市,但現在不單是省會城市,所有主要的城市都面臨著嚴峻的交通擁堵的問題。
第二是大氣污染。最近幾年,除了擁堵以外,大氣環境污染也是我們面臨的一個非常嚴峻的問題。大家知道霧霾天氣連續不斷,嚴重地影響了我們的生活環境質量,甚至影響我們正常的生活工作。
第三是交通安全。盡管我們國家連續不斷地在采取交通安全的措施,到目前為止,全國每年交通死亡人數達到6萬人左右,雖然萬車死亡率已降到3.6%左右,但是和發達國家相比,我國的差距還非常明顯。比如說安全水平最高的日本,它萬車死亡率是0.67%,像美國這樣機動和人口數量大的國家,它的萬車死亡率也只有1%左右,所以我們的差距還比較大。
我們的城市交通不但面臨著以上嚴峻的挑戰,還面臨著日益增長的新的需求,以下詳細介紹。
提高智能交通服務水平的技術
近年來,交通運輸部正在加快公交都市的建設。公交都市有一個評價的體系,目標是要提高公交的分擔率。怎么提高呢?就是提高公交的服務水平。服務水平首要的,就是公交速度要快。為了解決快的問題,我們就要解決公交路線問題;整個城市要想解決交通擁堵和環境污染的問題,就要提高智能交通的運營管理水平;要想使交通運輸的效果更好,就需要把交通控制和交通誘導很好地協同起來。因此,提高智能交通的服務水平迫在眉睫。
以上是當前交通領域最為關注和亟待解決的問題,好在相關技術為交通問題的解決提供了可能。
一、感知技術。前面幾位嘉賓談到,我們很快就會進入一個全感知的世界,全感知的環境。
二、移動互聯網技術。現在智能手機日益普及,我們已從3G迅速邁入4G時代,網絡變的越來越發達,使迅速傳輸信息的可能性和能力大大增加。
三、大數據和云計算技術。大家也提到了大數據,我們的交通管理是動態管理的,有大量的數據和信息需要處理。云計算對挖掘大數據的規律,發掘數據信息中的問題,找到解決問題的辦法,提供了很好的條件。剛才社會科學院調查與數據信息中心副主任趙胄豪先生,演講的有一句話,我覺得非常精彩。"到目前為止我們談智能,它是靜態的、被動的、封閉的,而接下來由于位置服務的加盟,由于移動通信的發展,使得我們有可能把這三者的特征變成'動態的、主動的、開放的',所以就為我們解決交通問題提供了更寬廣的前景和更好的應用可能性。"
因此,智能交通市場需求很大,技術的飛速發展促使系統進入更智能、決策更科學、管理更精細、效果更顯著的時代。去年年末,我主持了一期智能交通系統發展展望的專刊,我用了一個詞叫"智能交通的發展已經進入了跨越式發展的前夜,是具有巨大突破可能性的前夜",所以我認為,隨著位置服務和北斗導航、無線通訊等等的迅速發展,交通領域可能會出現巨大的、革命性的變化。
智能交通服務包:位置服務很重要
在智能交通服務方面,我想重點說的是智能交通的服務包,如信號控制、交通流匝道優化控制、動態組織管理等,這是美國做智能交通框架的時候,提出的交通管理的主要目標要求。從智能交通發展的角度看,內容更為緊迫一點。
城市交通服務日前面臨著多種需求,包括交通規劃輔助決策系統需求,交通協同控制系統需求,交通事故管理系統需求,多途徑的異常交通狀態監控,區域動態交通組織管理和交通信息服務系統需求等。而城市動態交通信息的采集,傳輸,融合是滿足以上需求的最核心技術。
交通信息采集處理系統工作模式是,首先將交通信息采集處理系統采集到的多種交通信息進行數據整合,分析交通參數(交通量、車速、阻行時間、占有率等)在不同交通狀態下的變化規律,再找出他們與城市道路交通狀態之間的關系,確定出城市道路交通狀態的交通流特性,從而來預測整個道路上的交通流,來得到交通宏觀態勢的監控、短時交通流的預測,再進行預警,進行誘導,進行控制,以及面向交通出行者的信息發布。
隨著移動互聯網、大數據、云計算等新技術的不斷融入,交通數據信息采集處理系統進入了新領域,我暫且用城市交通信息中心來代表我們龐大的、復雜的系統,位置信息為當前交通數據采集和挖掘分析提供了更高級的應用。主要體現在兩個方面:
在數據采集方面,實現了信息的多元融合。傳統交通信息數據的采集,通過線圈、地磁、視頻、微波紅外等等數據來采集。新型的交通數據采集更寬泛,有手機通訊、社交網絡、藍牙通訊、北斗系統等,因此,新興的信息是多元融合的信息,包括視頻的、交通流的、位置的、文本的,無論是從它的格式還是它的性質,都具有多樣性;
在數據信息分析處理方面,更加精準高級。過去,傳統應用模塊提供車輛位置和行駛數據等動態交通信息內容有限,功能低級,很粗糙,而有了位置信息之后,可以使傳統應用模塊的功能得到提升,提供更高級的應用服務,讓交通需求中態勢的分析和判斷變得更精確、更精細、更準確。
在本次衛星導航與位置服務國際論壇上,嘉賓對位置信息做了精彩演講,對于交通來說,位置信息是最根本的信息。因此,位置信息在滿足城市交通服務需求方面重要性不可忽視,以下就幾個方面來談:
第一,要解決交通問題,需要科學的規劃。我們規劃依據什么呢?要依據交通需求特性。我們所說的交通需求特性,就是交通需求的總量特性、時空分布特性,出行距離、方式分擔等等特性。其中最重要的就是交通的空間分布特性。我們需要掌握一個城市在一天當中,大家從哪兒來,到哪兒去,他行走哪條路線,采用了什么樣的交通方式。而這些和位置信息關系都極為密切。過去,我們都是通過大規模的交通調查來獲得靜態的、斷面的交通數據,而現在,如位置信息利用得好,我們不但能夠獲得某一個斷面的位置信息數據,還可以獲得每個月、每天、每小時,甚至每分鐘的信息數據,有了這些信息,我們能做大量的數據,為交通規劃與管理的輔助決策支持提供重要支持。
第二,交通協同控制在當前非常緊迫,其中信號控制和交通流匝道優化控制是重要方面。對于信號控制系統,我們希望它更精細、更準確。因為即便是現在比較先進的系統,控制方面依然存在很多的假設,如車流平均車速的假設等等,這些會受到連續不斷的串線干擾、分流合流,所以它到了控制時點,信息依然有很大的誤差。實時的位置信息的加盟,能夠更精準地進行信號控制,包括更好的濾波控制等等。還有交通流匝道優化控制。大家知道,隨著解決交通問題的不斷深入,各個城市陸續投入了良好的交通基礎設施。那么這些設施怎么樣才能充分地發揮作用?建立交通流特性實時分析預測系統,支撐交通流的動態組織、交通控制與誘導的結合,實現動靜態交通管理的一體化,進而實現現有道路交通基礎設施的有效利用,能使城市道路運營管理發揮最大功效,因此,交通流匝道的優化控制,也被提到了議事日程。
第三,位置信息在交通管理系統應用上也很重要,包括區域交通組織管理系統需求,交通事故管理系統需求等。大家知道,為什么會出現擁堵呢?就是因為有一些交通的瓶頸點,這個瓶頸點是交通的需求超過了供給,從而形成了交通擁堵的源頭,這些源頭迅速蔓延,就形成了大規模的交通網絡上的擁堵。為了解決這個問題,我們要從區域的層面,通過動態的交通組織管理來系統地解決問題,特別在最大優化路網需求方面。在動態交通信息中,有的地方集中,有的地方需求少一點,而有了位置信息,就可以進行動態的交通組織,平衡交通需求的時空分布。還有可變車速管理,多途徑的異常交通狀態監控和應急處理,這些我就不展開做說明了。因此,位置信息在交通管理系統應用中非常重要。
應用服務緊迫,交通管理亟需高效智慧
如果交通行業能夠提供以上高級的應用服務,就能讓交通管理變得更加精準、更加智能、更加及時、更加可視化,從而使服務對象如政府的決策者、交通管理者、企業的運營者、個體出行者等,獲得他們所期待的實時的信息,從而使得整個交通運輸系統的效率大大提高。
大數據和云計算技術等在智能公交、智能交通信號控制系統的應用,仍然是當前智能交通關鍵技術和當前的應用重點,在此基礎上,實時交通的特性分析與信息服務,以及實時交通需求特征分析和交通組織化,以及在線輔助決策支持系統的實現,都是城市智能交通管理系統較為緊迫和現實的需求。(施維維 整理)
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