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1、關于城市智能交通發展方向的思考關于城市智能交通發展方向的思考關于城市智能交通發展方向的思考關于城市智能交通發展方向的思考全永燊（北京交通發展研究院）全永燊（北京交通發展研究院）2016-11-172016-11-17一、思辨：現狀問題反思一、思辨：現狀問題反思二、思變：未來方向展望二、思變：未來方向展望毋庸置疑，自“智能交通（ITS）”理論與技術毋庸置疑，自“智能交通（ITS）”理論與技術引入中國以來，國人在這一領域取得的成就可與世引入中國以來，國人在這一領域取得的成就可與世界比肩。近年來，以“無人駕駛”“車聯網”為界比肩。近年來，以“無人駕駛”“車聯網”為代表的新興技術更是大受市場的青睞。代2、表的新興技術更是大受市場的青睞。3自自2010年以來，中國智能交通行業市場規模以年以來，中國智能交通行業市場規模以25-30%的年遞增率迅猛擴的年遞增率迅猛擴張，預計到張，預計到2020年市場規模將超過年市場規模將超過1000億元！億元！思辨思辨然而，透過蒸蒸日上的發展局面，以城市交通總然而，透過蒸蒸日上的發展局面，以城市交通總體戰略大局觀冷靜審視，不禁會有體戰略大局觀冷靜審視，不禁會有疑問疑問：迄今智能交通研發與應用是否與城市迄今智能交通研發與應用是否與城市疑問疑問：迄今智能交通研發與應用是否與城市迄今智能交通研發與應用是否與城市交通發展模式完全契合？發展方向是交通發展模式完全契合？發展方向3、是否與城市交通可持續發展戰略方向完否與城市交通可持續發展戰略方向完全一致？全一致？應用領域是否偏于一隅應用領域是否偏于一隅？1迄今智能交通研發與應迄今智能交通研發與應用仍主要集中在公路交用仍主要集中在公路交通信息化、城市道路交通信息化、城市道路交通管理服務信息化以及通管理服務信息化以及城市公交信息化領域城市公交信息化領域；著眼于治本還是治標？著眼于治本還是治標？2無論“車路協同系統”還無論“車路協同系統”還是“無人駕駛”除了有助是“無人駕駛”除了有助于改善行駛安全，充其量于改善行駛安全，充其量只是在特定時空范圍有條只是在特定時空范圍有條件地提升道路通過能力件地提升道路通過能力問題辨析問題辨析城4、市公交信息化領域城市公交信息化領域；在智能交通所謂三大系在智能交通所謂三大系統（姑且稱之）中，目統（姑且稱之）中，目前真正有所建樹的也只前真正有所建樹的也只是“智能運行管理系統”是“智能運行管理系統”和“智能運輸服務系和“智能運輸服務系統”，而“智能決策支統”，而“智能決策支持系統”則是乏善可陳。持系統”則是乏善可陳。件地提升道路通過能力件地提升道路通過能力（對交通系統全局的改善（對交通系統全局的改善而言，所起的作用也只是而言，所起的作用也只是“揚湯止沸”？）。“揚湯止沸”？）。對交通供需關系的源頭控對交通供需關系的源頭控制是否給于應有的關注？制是否給于應有的關注？目前智能交通處理城目前智能交5、通處理城市交通供給與需求平市交通供給與需求平衡關系還只局限于對衡關系還只局限于對交通子系統各自運行交通子系統各自運行未充分顧及子系統協同未充分顧及子系統協同關聯性關聯性各個交通子系統的各個交通子系統的智能化建設采取了智能化建設采取了“分而處之”、“分而處之”、“各行其是”的“各行其是”的策策問題辨析問題辨析34交通子系統各自運行交通子系統各自運行狀態的干預。狀態的干預。“各行其是”的“各行其是”的策策略方式。略方式。信息服務與智能決策本末信息服務與智能決策本末倒置？倒置？6迄今智能交通應用仍主迄今智能交通應用仍主要局限于信息服務，而在要局限于信息服務，而在戰略與規劃決策層面上的戰略與規劃決策層6、面上的智能化應用幾乎還是空白；智能化應用幾乎還是空白；忽視不同空間范疇智能交通忽視不同空間范疇智能交通需求差異需求差異5城際、區域（城市群）以城際、區域（城市群）以及城市（都市圈、市域、及城市（都市圈、市域、中心城）不同空間層次的中心城）不同空間層次的智能智能交通需求交通需求、發展目標發展目標、問題辨析問題辨析是否混淆了“智能交通是否混淆了“智能交通系統”系統”（ITS;IntelligentTransportation System）與“信息技術系統”與“信息技術系統”（ITS;Information Technology System）兩個不同的兩個不同的“ITS”?智能智能交通需求交通需7、求、發展目標發展目標、系統構成均有顯著差異，系統構成均有顯著差異，遺憾的是迄今我們的智能遺憾的是迄今我們的智能交通系統研發與應用并未交通系統研發與應用并未認真顧及；認真顧及；重技術研發輕理論創新重技術研發輕理論創新8片面強調對新技術的片面強調對新技術的研發，忽略交通戰略、研發，忽略交通戰略、規劃、決策理論的創規劃、決策理論的創新；尤其是交通與城新；尤其是交通與城過分倚重于“車路協同”是過分倚重于“車路協同”是否有失偏頗？否有失偏頗？7試圖靠不斷擴充道路通試圖靠不斷擴充道路通行能力和效率提升實現行能力和效率提升實現交通供需平衡，把技術交通供需平衡，把技術與財力資源過分集中用與財力資源過分集中用問8、題辨析問題辨析新；尤其是交通與城新；尤其是交通與城市互動關聯理論的研市互動關聯理論的研究幾乎還是空白。究幾乎還是空白。與財力資源過分集中用與財力資源過分集中用于“車路協同”是否有于“車路協同”是否有悖于國際共識的城市交悖于國際共識的城市交通戰略原則？通戰略原則？1.是否忽視了交通供給與需求相互制約關聯性，尤其是是否忽視了交通供給與需求相互制約關聯性，尤其是供給對需求的引導與調控作用？供給對需求的引導與調控作用？試圖以車路協同系統提升道路通行能力和效率，解決試圖以車路協同系統提升道路通行能力和效率，解決交通擁堵，是否會落得一個事與愿違的結局？交通擁堵，是否會落得一個事與愿違的結局？現代交通戰略力9、主不斷擴大集約化運輸和綠色出行服現代交通戰略力主不斷擴大集約化運輸和綠色出行服癥結思辨癥結思辨務供給，提升城市運轉活力（務供給，提升城市運轉活力（City Mobility）,而不是追而不是追隨個體機動車交通需求，一味增加隨個體機動車交通需求，一味增加(甚至相反，是削減）甚至相反，是削減）道路供給提升道路通行能力；道路供給提升道路通行能力；(City MobilityRoadMobility)其次，車路協同系統并未考慮道路功能結構其次，車路協同系統并未考慮道路功能結構-拓撲結構拓撲結構的動態改變，對車輛駕駛者行為（即實際需求）的反制；的動態改變，對車輛駕駛者行為（即實際需求）的反制；其他非道路10、類的交通基礎設施配給結構與分布同樣潛移其他非道路類的交通基礎設施配給結構與分布同樣潛移默化地改變道路使用者的行為默化地改變道路使用者的行為3.癥結思辨癥結思辨2.是否忽視了交通參與者（系統規劃是否忽視了交通參與者（系統規劃-建設建設-運營運營-服務的服務的行為主體；交通服務對象）行為的交互作用關聯性？行為主體；交通服務對象）行為的交互作用關聯性？道路、公共汽（電）車運服務領域的智能交通系統不道路、公共汽（電）車運服務領域的智能交通系統不只針對該領域管理者和服務對象的的決策行為，他們的只針對該領域管理者和服務對象的的決策行為，他們的行為與其他服務設施經營者乃至城市規劃與交通規劃的行為與其他服務設11、施經營者乃至城市規劃與交通規劃的行為主體是相互制約，交互作用的行為主體是相互制約，交互作用的；行為主體是相互制約，交互作用的行為主體是相互制約，交互作用的；智能交通三大系統（運行管理、運輸服務、決策支持）智能交通三大系統（運行管理、運輸服務、決策支持）都有“決策支持”的功能，實質上都是為交通參與者提都有“決策支持”的功能，實質上都是為交通參與者提供智能決策支持，只不過行為決策的主體和決策層次不供智能決策支持，只不過行為決策的主體和決策層次不同而已。就決策層次級別而言，系統的總體戰略同而已。就決策層次級別而言，系統的總體戰略-規劃規劃-政政策的行為決策是最高級策的行為決策是最高級（遺憾！被忽略的12、恰恰是這一級（遺憾！被忽略的恰恰是這一級別！）；別！）；3.是否忽視了城市交通的基本屬性特征和戰略著眼點是否忽視了城市交通的基本屬性特征和戰略著眼點:基于交通與城市發展基于交通與城市發展(經濟社會、環境與資源、空間經濟社會、環境與資源、空間形態與結構、土地使用形態與結構、土地使用）的互動關聯性，力求二）的互動關聯性，力求二者的協同互惠；者的協同互惠；癥結思辨癥結思辨基于交通大系統的各個子系統之間相互依存關聯性，基于交通大系統的各個子系統之間相互依存關聯性，力求發揮系統整體協同效應；力求發揮系統整體協同效應；一、思辨：現狀問題反思一、思辨：現狀問題反思二、思變：未來方向展望二、思變：未來方向展望13、方向與任務的方向與任務的思變思變城市智能交通的城市智能交通的發展方向應該是發展方向應該是13“唯城市交通總“唯城市交通總體戰略之馬首是體戰略之馬首是瞻”瞻”城市交通系統要素及基本屬性城市交通系統要素及基本屬性交通網絡子系統交通網絡子系統網絡布局網絡布局出行和運輸子系統出行和運輸子系統公交車公交車參與者子系統參與者子系統規劃建設者規劃建設者管理者管理者服務對象服務對象這是由城市交通巨系統結構這是由城市交通巨系統結構特征和系統屬性特征所決定特征和系統屬性特征所決定網絡布局網絡布局級配結構級配結構路權分配路權分配管理水平管理水平公交車公交車小汽車小汽車貨車貨車步行步行環境子系統環境子系統城市規模城市14、規模空間結構空間結構經濟水平經濟水平特征和系統屬性特征所決定特征和系統屬性特征所決定系統的基本屬性系統的基本屬性系統開放性系統開放性所有進出系統的參與者均無需約所有進出系統的參與者均無需約定；定；參與者的介入與退出時間、地點、參與者的介入與退出時間、地點、隨機性隨機性參與者的介入與退出時間、地點、參與者的介入與退出時間、地點、介入方式均是隨機的介入方式均是隨機的系統內部關聯系統內部關聯系統內部各子系統之間既相互依系統內部各子系統之間既相互依存又相互制約存又相互制約系統的基本屬性系統的基本屬性系統與外部系統與外部環境的關聯環境的關聯系統與外部環境（城市空間形態與功能配置、土地系統與外部環境（城市15、空間形態與功能配置、土地利用、社會人文與經濟）的相互依存與制約；利用、社會人文與經濟）的相互依存與制約；相對穩定，難以短時間內調節的“原生需求”與可相對穩定，難以短時間內調節的“原生需求”與可變（可調節控制）的“派生需求”變（可調節控制）的“派生需求”需求二重性需求二重性變（可調節控制）的“派生需求”變（可調節控制）的“派生需求”需求兼有不可預測的隨機性和可預知的規律性需求兼有不可預測的隨機性和可預知的規律性信息不對稱性信息不對稱性系統參與者大多是在不了解系統實施整體狀況情況系統參與者大多是在不了解系統實施整體狀況情況下介入系統的；介入者之間行為信息無交換下介入系統的；介入者之間行為信息無交換16、城市智能交通戰略方向調整應側重關注：城市智能交通戰略方向調整應側重關注：交通系統外延擴充與內涵改造的關系；交通與土交通系統外延擴充與內涵改造的關系；交通與土地使用、空間布局的協調關系，交通供給規模與地使用、空間布局的協調關系，交通供給規模與城市經濟社會發展的適配關系，交通發展與城市城市經濟社會發展的適配關系，交通發展與城市環境、資源的協調關系等有關交通發展模式問題環境、資源的協調關系等有關交通發展模式問題出行結構演化趨勢及關聯因素的智能辨析；城市出行結構演化趨勢及關聯因素的智能辨析；城市出行結構演化趨勢及關聯因素的智能辨析；城市出行結構演化趨勢及關聯因素的智能辨析；城市空間拓展/功能布局演化動17、態及其與交通供求關空間拓展/功能布局演化動態及其與交通供求關系相關性跟蹤監測評估；系相關性跟蹤監測評估；城市智能交通戰略方向調整應側重關注：城市智能交通戰略方向調整應側重關注：以人為本的交通服務宗旨；以人為本的交通服務宗旨；客觀資源與環境容量對系統擴展的約束客觀資源與環境容量對系統擴展的約束多元運輸方式融合與協同效應多元運輸方式融合與協同效應在信息不對稱條件下，解決系統穩定性問題在信息不對稱條件下，解決系統穩定性問題城市智能交通發展目標與主流方向：城市智能交通發展目標與主流方向：充分利用移動互聯、物聯網、云計算等新一代信充分利用移動互聯、物聯網、云計算等新一代信息技術，以息技術，以全面感知，泛18、在互聯，普適計算、集全面感知，泛在互聯，普適計算、集成應用與人工智能應用成應用與人工智能應用為支撐，實現對城市交通為支撐，實現對城市交通與城市發展的與城市發展的智能化協同智能化協同，對對人人的各的各類類個性化個性化活活與城市發展的與城市發展的智能化協同智能化協同，對對人人的各的各類類個性化個性化活活動與物流需求作出動與物流需求作出智能響應智能響應、實現城市智慧管理、實現城市智慧管理和運行、保障城市的可持續發展。和運行、保障城市的可持續發展。1基于交通與城市發展互動響應，以人機基于交通與城市發展互動響應，以人機交互方式實現的交通戰略、規劃、政策交互方式實現的交通戰略、規劃、政策智能決策智能決策219、基于需求實時響應的城市出行與物流配送基于需求實時響應的城市出行與物流配送交通運行組織交通運行組織“一站式一站式”智能服務智能服務3城市交通運行風險監測與智能規避城市交通運行風險監測與智能規避具體3與應急處置與應急處置4基于城市交通服務資源配置的智能基于城市交通服務資源配置的智能化動態需求調控管理化動態需求調控管理5主動式交通安全智能保障主動式交通安全智能保障方向城市智能交通的幾項戰略任務城市智能交通的幾項戰略任務交通系統外部環境交通系統外部環境動態演進趨勢自動動態演進趨勢自動跟蹤監測跟蹤監測1基于個體行為差異識別的需基于個體行為差異識別的需求子系統狀態實時檢測與演求子系統狀態實時檢測與演變趨勢20、的連續跟蹤監測變趨勢的連續跟蹤監測2各類服務子系統實時各類服務子系統實時運行狀態自動監測運行狀態自動監測3任務一：城市交通系統自身及其外部環境動任務一：城市交通系統自身及其外部環境動態監測與趨勢跟蹤評估判別態監測與趨勢跟蹤評估判別利用空、天、地一利用空、天、地一體化的監測手段，體化的監測手段，關注空間拓展與土關注空間拓展與土地利用、人口與就地利用、人口與就業分布、資源與環業分布、資源與環境容量的動態變化。境容量的動態變化。擺脫傳統基于小樣本的集計擺脫傳統基于小樣本的集計四階段法分析模型的約束，四階段法分析模型的約束，建立一套以多源異構“全時建立一套以多源異構“全時空”數據采集空”數據采集/非集21、計行為決非集計行為決策關聯數據網絡為基礎的可策關聯數據網絡為基礎的可伸縮模型體系，揭示各類活伸縮模型體系，揭示各類活動行為決策因素及量化的關動行為決策因素及量化的關聯性規律。聯性規律。城市綜合交通各子系城市綜合交通各子系統（道路系統、停車統（道路系統、停車系統、軌道交通系統系統、軌道交通系統等）的需求（負荷）等）的需求（負荷）時空分布特征、服務時空分布特征、服務水平及瓶頸。水平及瓶頸。堵點段堵點段）的動態變化的動態變化交通需求演變與城交通需求演變與城市發展互動關聯性市發展互動關聯性的識別的識別1不同時期不同的交不同時期不同的交通供給方式對城市通供給方式對城市各子系統運行狀態交互作用各子系統運行22、狀態交互作用關聯性識別關聯性識別基礎設施功能級配結構與基礎設施功能級配結構與客貨運輸（含無組織的個客貨運輸（含無組織的個2系統運行波動與故障系統運行波動與故障自動檢測與診斷自動檢測與診斷例如：探求系統運行例如：探求系統運行狀態敏感因素狀態敏感因素（道路道路3任務二：基于人機交互的系統診斷任務二：基于人機交互的系統診斷空間布局演變態勢空間布局演變態勢的影響；的影響；城市通勤圈擴展態城市通勤圈擴展態勢及關聯因素相關勢及關聯因素相關性分析；性分析；交通投資規模與城交通投資規模與城市社會經濟水平的市社會經濟水平的關聯性分析關聯性分析體出行）方式結構的相關體出行）方式結構的相關關系；關系；動態交通與靜態23、交通之間動態交通與靜態交通之間的相關性；的相關性；不同運輸子系統）之間的不同運輸子系統）之間的交互影響；交互影響；中心城中心城-市域市域-都市圈都市圈-大區大區域各層次綜合交通運輸系域各層次綜合交通運輸系統間的交互作用與關聯性統間的交互作用與關聯性分析等分析等；狀態敏感因素狀態敏感因素（道路道路功能及配結構、拓撲功能及配結構、拓撲結構、交通組織、交結構、交通組織、交通管制及意外事件通管制及意外事件）及關聯關系的量化分及關聯關系的量化分析。析。基于需求實時響應基于需求實時響應的全方式出行服務的全方式出行服務1整合各類出行服整合各類出行服務資源，提供新務資源，提供新型型“一站式一站式”交通交通智能24、物流配送系統智能物流配送系統不只限于配載信息服務與不只限于配載信息服務與運輸組織調度智能化，更運輸組織調度智能化，更多關注物流配送需求實時多關注物流配送需求實時2基于車輛-運行載體基于車輛-運行載體協同技術的主動式安協同技術的主動式安全保障系統全保障系統無人駕駛（無人駕駛（or自動自動輔助駕駛）車輛及輔助駕駛）車輛及車路車路協同協同(car-to3任務三：服務誘導與主動式安全保障任務三：服務誘導與主動式安全保障型型“一站式一站式”交通交通服務，滿足差異服務，滿足差異化需求；化需求；構建基于實時個構建基于實時個性化需求的新型性化需求的新型自適應公共客運自適應公共客運服務系統（例如服務系統（例如自25、助式“無縫移自助式“無縫移動系統”）動系統”）多關注物流配送需求實時多關注物流配送需求實時響應和無人自動配送等新響應和無人自動配送等新型系統的研發；型系統的研發；車路車路協同協同(car-to-x)應用系統應用系統軌道交通運行安全軌道交通運行安全保障系統保障系統.安 全保 障 系統對交通發展戰略、規劃、政策對交通發展戰略、規劃、政策或某項具體對策方案的實施效或某項具體對策方案的實施效果跟蹤評估和滾動修正、完善果跟蹤評估和滾動修正、完善1對既往戰略、政策、規對既往戰略、政策、規劃實施效果與代價評估劃實施效果與代價評估（涉及涉及不同不同空間圈層總空間圈層總基于需求自動反饋的交通對基于需求自動反饋的26、交通對策方案實時與非實時響應策方案實時與非實時響應2例如：基礎設施供給方例如：基礎設施供給方案生成和優選；基于實案生成和優選；基于實時動態定價等智能技術時動態定價等智能技術任務四：任務四：戰略-規劃-政策-實施方案決策支持戰略-規劃-政策-實施方案決策支持（涉及涉及不同不同空間圈層總空間圈層總體效率和服務水平；出體效率和服務水平；出行費用支出行費用支出vs家庭消費家庭消費總支出；不同出行方式總支出；不同出行方式出行成本構成與實際支出行成本構成與實際支付額；）付額；）對各類規劃與戰略測試對各類規劃與戰略測試方案的預期效果與風險方案的預期效果與風險預評估；預評估；時動態定價等智能技術時動態定價等智27、能技術的需求管理和訂制服務的需求管理和訂制服務實時響應；交通運行方實時響應；交通運行方案實時動態調整案實時動態調整感知感知診斷診斷系統內部及外部環境的全息感知系統內部及外部環境的全息感知全時空、連續、實時采集技術；數據融合全時空、連續、實時采集技術；數據融合與集成技術與集成技術不同主體活動（人的出行不同主體活動（人的出行/物的移動）行物的移動）行任務五：理論與技術創新任務五：理論與技術創新診斷診斷預測預測干預決策干預決策不同主體活動（人的出行不同主體活動（人的出行/物的移動）行物的移動）行為關聯理論與分析技術為關聯理論與分析技術出行行為及系統運行數據與城市空間/社出行行為及系統運行數據與城市空28、間/社會環境數據的映射關系會環境數據的映射關系既要對系統內部時空動態變化觀測，又要關注系既要對系統內部時空動態變化觀測，又要關注系統外部環境的空間演變和功能配置的動態變化。統外部環境的空間演變和功能配置的動態變化。交通系統綜合評估與診斷交通系統綜合評估與診斷交通子系統運行水平關聯性理論及系統內交通子系統運行水平關聯性理論及系統內外影響因素關聯度量化評價技術外影響因素關聯度量化評價技術服務需與供給的自適應與反制雙向作用理服務需與供給的自適應與反制雙向作用理論；需求實時響應水平、服務資源有效利論；需求實時響應水平、服務資源有效利感知感知診斷診斷任務五：理論與技術創新任務五：理論與技術創新論；需求實29、時響應水平、服務資源有效利論；需求實時響應水平、服務資源有效利用程度以及不同方式間銜接/轉換規律的用程度以及不同方式間銜接/轉換規律的分析評估技術分析評估技術以全息感知獲取的大數據為基礎，構建系統診斷的“證據”鏈，側重于相關性分析（不刻意追求因果關系探求）診斷診斷預測預測干預決策干預決策基于動態仿真的預測與態勢推演基于動態仿真的預測與態勢推演基于行為與空間特征映射關系的，不同空基于行為與空間特征映射關系的，不同空間層次非集計出行模型和全時空動態仿真間層次非集計出行模型和全時空動態仿真系統系統任務五：理論與技術創新任務五：理論與技術創新感知感知診斷診斷系統系統探尋基于多重相關關系（擁堵程度 vs30、 邊探尋基于多重相關關系（擁堵程度 vs 邊際成本 vs 交通方式選擇）的交通方式轉際成本 vs 交通方式選擇）的交通方式轉移規律；移規律；解決交通系統高響應度實時非結構性流數解決交通系統高響應度實時非結構性流數據（全文文本、圖象、聲音、影視、超媒據（全文文本、圖象、聲音、影視、超媒體等信息）計算技術難題體等信息）計算技術難題診斷診斷預測預測干預決策干預決策基于人機交互的實時響應與干預決策基于人機交互的實時響應與干預決策類似于類似于AlphaAlphaGo的交通智慧大腦（即交通決策Go的交通智慧大腦（即交通決策機器學習）技術研發；機器學習）技術研發；針對系統短板的實時自適應補強理論方法與關針對系統短板的實時自適應補強理論方法與關感知感知診斷診斷任務五：理論與技術創新任務五：理論與技術創新針對系統短板的實時自適應補強理論方法與關針對系統短板的實時自適應補強理論方法與關鍵技術（例如：運營組織與管理系統的方案的鍵技術（例如：運營組織與管理系統的方案的實時響應與自動更新）；實時響應與自動更新）；基于實時交通活動行為干預的實時動態需求管基于實時交通活動行為干預的實時動態需求管理理論與關鍵技術（包括輿情分析和應對）理理論與關鍵技術（包括輿情分析和應對）診斷診斷預測預測干預決策干預決策謝謝謝！謝！謝謝謝！謝！