劉 宸
(同濟(jì)大學(xué)政治與國(guó)際關(guān)系學(xué)院,上海 200092)
改革開放后,中國(guó)大城市迅猛發(fā)展,城市交通問題日益嚴(yán)重。以上海和北京為例:2003年至2012年,上海私家車擁有量增長(zhǎng)了6倍,但公路里程僅增長(zhǎng)了1倍;北京私家車在這十年間增長(zhǎng)了3倍,公路里程僅增長(zhǎng)了50%。①城市道路和私家車數(shù)量增長(zhǎng)的不對(duì)稱造成了交通資源的供需不平衡,形成了交通擁堵。
交通擁堵降低了城市的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,影響了市民的出行質(zhì)量,也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,僅北京每年擁堵所帶來的損失就達(dá)到1 056億元。[1]近年來,各地都出臺(tái)了多種形式的治堵政策,如:上海通過私車牌照拍賣來抑制私家車數(shù)量的過快增長(zhǎng);北京從2013年起實(shí)行機(jī)動(dòng)車單雙號(hào)限行;杭州實(shí)施錯(cuò)峰限行以限制高峰時(shí)段的道路車流。上海、北京和杭州等地還建造地鐵來改善公共交通網(wǎng)絡(luò)。上述政策措施增加了交通供給或抑制了交通需求,但城市交通卻陷入了“越治越堵”的困境。政府和學(xué)界都在尋找新的擁堵治理路徑。隨著信息技術(shù)的不斷成熟,城市公共管理也開始借助技術(shù)。信息技術(shù)不僅嵌入了政府內(nèi)部的管理,[2]也逐漸開始被運(yùn)用于城市交通中,智能交通的概念浮出了水面。智能交通是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系,建立一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。那么,智能交通能否為城市擁堵治理提供新的路徑,與傳統(tǒng)的治堵措施相比,智能交通在治理交通擁堵方面有哪些優(yōu)勢(shì)和功能?本文將關(guān)注這些問題。
1.智能交通的技術(shù)
智能交通的實(shí)現(xiàn)依托于多種信息技術(shù)的運(yùn)用,如何將通信、計(jì)算機(jī)、控制和地理信息技術(shù)運(yùn)用于具體的交通管理始終是研究的焦點(diǎn)。趙劍鋒認(rèn)為,交通管理中信息技術(shù)表現(xiàn)在五個(gè)方面:道路交通管理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、交通路線誘導(dǎo)系統(tǒng)和先進(jìn)型交通管理系統(tǒng)(ATMS)。[3]李慶印介紹了基于GIS的交通信息處理技術(shù)、交通信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理的方法和最終交通數(shù)據(jù)的融合,并且利用這些技術(shù)構(gòu)造了一個(gè)交通仿真系統(tǒng)。[4]劉海華等以RFID與SIM卡技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合射頻技術(shù)、短時(shí)交通流預(yù)測(cè)方法、路網(wǎng)狀態(tài)判別技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控交通流量、車輛信息以及交通狀況。[5]左忠義研究了公交到站時(shí)間實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)信息發(fā)布技術(shù),運(yùn)用GPS、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)向乘客客戶端發(fā)送目標(biāo)路線上車輛到站時(shí)間的預(yù)測(cè)信息。[6]
2.智能交通的發(fā)展
技術(shù)的不斷成熟讓智能交通的產(chǎn)業(yè)逐漸繁榮,智能交通也成為了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)。政府、企業(yè)和社會(huì)應(yīng)該如何發(fā)展智能交通開始成為學(xué)界的焦點(diǎn)。岳建明認(rèn)為,我國(guó)智能交通產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈整合方面受到制約,未來的發(fā)展應(yīng)該結(jié)合國(guó)情,在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)根據(jù)各地的情況進(jìn)行推廣。[7]岳建明等在探討美國(guó)、日本和歐洲智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上,提出未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣將推動(dòng)中國(guó)智能交通的跨越式發(fā)展,但產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要總體規(guī)劃的制定、信息孤島的消除、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和產(chǎn)業(yè)同盟的構(gòu)建。[8]高玉榮則通過SWOT分析研究了廣州市智能交通的發(fā)展,認(rèn)為智能交通發(fā)展需要跨國(guó)合作,大力培育龍頭企業(yè),也要基于價(jià)值鏈對(duì)于智能交通產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)信息的共享和知識(shí)聯(lián)盟。[9-10]
3.智能交通和擁堵治理
智能交通的出現(xiàn)為城市擁堵治理提供了新的工具。劉明然介紹了先進(jìn)的交通信息服務(wù)、先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)、緊急救援系統(tǒng)在緩解城市交通擁堵中的作用。[11]趙蕾則將智能交通視作外延支撐性政策,不僅其本身能緩解擁堵,也為機(jī)動(dòng)車限行和擁堵收費(fèi)等政策的實(shí)施提供了基礎(chǔ)。[12]龔勤等認(rèn)為,智能信息平臺(tái)、全球智能出行規(guī)劃和智能交通網(wǎng)絡(luò)將改善城市的出行結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)低碳交通的發(fā)展。[13]在實(shí)踐中,智能交通也確實(shí)起到了緩解擁堵的作用。北京城市智能交通管理指揮控制系統(tǒng)自2005年投入使用后,機(jī)動(dòng)車平均旅行時(shí)間下降了13.38%,快速路的平均車速?gòu)?21.69~22.15km/h 提高到了 24.29km/h。[14-15]因此,智能交通被視作緩解城市擁堵的重要對(duì)策。[16-18]
總之,智能交通的研究在技術(shù)、發(fā)展模式上已經(jīng)取得了頗多成果。但多數(shù)文獻(xiàn)側(cè)重具體技術(shù)緩解擁堵的作用,或只是將智能交通視作緩解擁堵的對(duì)策,卻沒有深入分析智能交通怎樣緩解城市擁堵。
通常,我們把傳統(tǒng)的交通擁堵治理路徑劃分為增加供給、引導(dǎo)需求和交通管理三類,而調(diào)整的難易程度,實(shí)施周期和效果的差異決定了各自的優(yōu)劣。
1.增加交通供給
發(fā)展公共交通和加大道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)增加了交通資源的供給。公共交通占用道路資源少,運(yùn)輸效率高。同時(shí),公共交通和私家車具有相互替代和競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。發(fā)達(dá)的公共交通網(wǎng)絡(luò)和相對(duì)低廉的出行成本吸引了不少有車族使用公共交通,減少了私家車的使用量,緩解了道路資源的供需不平衡。從一些國(guó)際大城市來看,公共交通占整體出行比例的80%以上。在日本東京,地鐵出行甚至占據(jù)了出行總量的86%,而小轎車出行僅占11%。通過設(shè)置公交車輛的專用道,建設(shè)快速公交系統(tǒng),優(yōu)化公交網(wǎng)絡(luò),實(shí)施公共交通換乘優(yōu)惠都將提升公共交通的便捷性和舒適性,降低公共交通的價(jià)格,從而改善公共交通的服務(wù)質(zhì)量。道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)則伴隨著城市的發(fā)展。在上海,多個(gè)路段拓寬了馬路,由四車道變?yōu)榱嚨?中環(huán)高架也完成了建造;多條地下隧道連接了城市的繁華地帶。基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)增加了道路的供給量,緩解了道路“供不應(yīng)求”的局面,甚至在部分路段徹底解決了擁堵問題。
從上述分析來看,發(fā)展公共交通和加大道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將從供給方面緩解交通資源的供需失衡。但是,增加交通供給也有著自身的缺陷。無論是優(yōu)化公交網(wǎng)絡(luò)還是拓寬?cǎi)R路,一旦政策措施確定后調(diào)整極其困難,實(shí)施的周期也會(huì)很長(zhǎng)。公交線路和地鐵站點(diǎn)的規(guī)劃需要政府、社會(huì)和企業(yè)的共同協(xié)商,既需要考慮市民出行的便捷性,又需要兼顧政府的財(cái)政壓力和公交企業(yè)的運(yùn)營(yíng)狀況。多維的博弈無疑將增加決策的周期和難度。而道路基礎(chǔ)設(shè)施一旦建造完成,改變更是不可能,且道路拓寬和建造的過程較長(zhǎng),又加劇了擁堵。
2.引導(dǎo)交通需求
引導(dǎo)交通需求即通過行政手段和經(jīng)濟(jì)杠桿來影響交通參與者對(duì)交通方式、時(shí)間、地點(diǎn)、路線等的選擇,使時(shí)間和空間供需趨于平衡。具體來說,引導(dǎo)交通需求包括車輛擁有控制政策和車輛使用控制政策,前者包括征收車輛稅、車輛定額配給和車輛標(biāo)準(zhǔn)限制,以提高私家車的擁有成本,抑制私家車的擁有量;后者則包括擁堵收費(fèi)、停車收費(fèi)和車牌限制通行,盡可能減少私家車的使用。車輛擁有控制政策是當(dāng)前中國(guó)城市緩解擁堵的重要手段,同時(shí),中國(guó)的大城市也開始探索車輛使用控制政策。
引導(dǎo)交通需求在公共政策中的優(yōu)勢(shì)明顯,調(diào)整容易、實(shí)施周期短是其最大的特點(diǎn)。政策措施有著一定的容錯(cuò)率,政府可以通過政策執(zhí)行的具體情況,調(diào)整政策實(shí)施對(duì)象、范圍和程度,漸進(jìn)地優(yōu)化政策。而且引導(dǎo)交通需求多以行政法規(guī)的形式出現(xiàn),有強(qiáng)制力作為保證,政策一旦落地就會(huì)立刻執(zhí)行,政策見效周期短。但是,引導(dǎo)需求的長(zhǎng)期效果并不明顯,政策“紅利”會(huì)逐漸消逝。如北京奧運(yùn)測(cè)試賽期間的單雙限行政策將車速?gòu)牡陀?0km/h提高至35km/h。[19]但隨著時(shí)間推移,私家車數(shù)量的增加讓北京重回?fù)矶?。同時(shí),引導(dǎo)需求需要行政強(qiáng)制力來保障,投入執(zhí)法的人力物力加重了城市管理的負(fù)擔(dān)。
3.改善交通管理
改善交通管理包括改進(jìn)交通信號(hào)控制,建設(shè)自行車慢行系統(tǒng),有序地進(jìn)行道路施工,減少車輛和行人的交通違規(guī)。盡管改善交通管理調(diào)整容易且效果明顯,但其一直都是相對(duì)邊緣的治堵方式。究其原因,一方面是中國(guó)城市經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,已經(jīng)建立了較為成熟的交通管理體系,可拓展的空間相對(duì)有限;另一方面是其見效周期長(zhǎng),如改變行人亂穿馬路需要幾代人的宣傳和教育。
在交通管理中,盡管可以將上述不同類型的政策組合成“政策包”來取長(zhǎng)補(bǔ)短,但交通政策仍然具有靜態(tài)性和滯后性,而這正是因?yàn)檎蜕鐣?huì)難以及時(shí)掌握城市交通信息。智能交通改變了信息采集和傳輸?shù)姆绞剑瑥浹a(bǔ)了傳統(tǒng)擁堵治理方式的缺陷,為交通政策的制定和城市規(guī)劃提供了支持。
1.智能交通的實(shí)施過程
智能交通的實(shí)現(xiàn)包含信息的采集、處理和發(fā)布三個(gè)過程。
智能交通的第一個(gè)過程是信息的采集。智能交通是將人—車—路—環(huán)境這四個(gè)部分通過傳感器聯(lián)系起來,也就是說物理世界可以被信息感知,而后將其連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化,使得人—車—路—環(huán)境之間可以實(shí)現(xiàn)對(duì)話。物理世界的信息采集是智能交通中最為基礎(chǔ)的部分沒有信息的采集,后續(xù)的信息處理和決策支持將無從談起。信息的采集依賴傳感器技術(shù),將物理世界的狀況轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以處理的信息。智能交通的信息采集使用固定型交通信息監(jiān)測(cè)、GPS和蜂窩無線三種技術(shù):(1)固定型交通信息監(jiān)測(cè)包括線圈檢測(cè)器、視頻檢測(cè)器和微波檢測(cè)器,能夠?qū)崟r(shí)判斷路網(wǎng)狀況,對(duì)于發(fā)生異常的路段實(shí)行管控,但安裝維護(hù)不方便,覆蓋范圍有限,設(shè)備安裝維護(hù)成本大。(2)GPS可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的追蹤,精確度高,具有連續(xù)性,但數(shù)據(jù)傳輸成本高,覆蓋范圍有限。(3)蜂窩無線定位因其低成本、高覆蓋率和低精度的特性彌補(bǔ)了前兩者的缺陷。三種技術(shù)的互補(bǔ)、共同作用才完成了城市交通數(shù)據(jù)的采集,避免了監(jiān)測(cè)的盲點(diǎn)。
智能交通的第二個(gè)過程是信息的處理,也是智能交通的核心。傳感器所采集的物理世界信息通過通信技術(shù)整合,利用計(jì)算機(jī)對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,即運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù),建立模型、預(yù)測(cè)和分析所獲取的數(shù)據(jù),提供決策支持和行動(dòng)解決方案,對(duì)于交通實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)的融合,而道路交通管理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)區(qū)域間的信息聯(lián)網(wǎng)和共享。先進(jìn)型交通管理系統(tǒng)通過所收集的實(shí)時(shí)信息,預(yù)測(cè)和判斷交通擁擠和交通事故的發(fā)生地,并通過人工智能的專家系統(tǒng),分析研究出一系列科學(xué)應(yīng)對(duì)的方案。而長(zhǎng)時(shí)間生成的歷史數(shù)據(jù)可以輔助交通管理和城市規(guī)劃的決策。
智能交通的第三個(gè)過程是信息的發(fā)布,是將信息采集—處理過程產(chǎn)生的決策用于實(shí)際的交通管理中。信息發(fā)布面向整個(gè)城市的居民但發(fā)布的形式存在針對(duì)性和多樣性。交通信號(hào)控制可以通過強(qiáng)制的方式來減少擁堵路段的車流,實(shí)現(xiàn)道路的實(shí)時(shí)管控。而實(shí)時(shí)誘導(dǎo)和出行建議信息則可以幫助出行者優(yōu)化線路,分流擁堵路段的交通需求,減少車輛在道路中的逗留時(shí)間,實(shí)現(xiàn)道路交通流的合理分配。
2.智能交通的特點(diǎn)
(1)精確性。智能交通,通過固定型交通信息監(jiān)測(cè)、GPS和蜂窩無線技術(shù),來采集人流密度、車流等城市交通信息。多種技術(shù)的混合實(shí)現(xiàn)了信息采集的互補(bǔ),既能監(jiān)測(cè)固定道路和路口的車流情況,通過GPS追蹤車輛,也能通過蜂窩無線來了解區(qū)域人流,不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的靜態(tài)采集,也能對(duì)車流、人流的狀況動(dòng)態(tài)采集,更加符合城市交通的運(yùn)行特點(diǎn)。同時(shí),智能交通中高精度和低精度的數(shù)據(jù)采集兼具,能準(zhǔn)確監(jiān)控道路車流的行駛速度,也能了解人流的粗略情況。靜—?jiǎng)討B(tài)和高—低精度信息采集相結(jié)合有助于管理者從立體的視角去觀測(cè)城市交通狀況,多元的采集過程提高了數(shù)據(jù)的精確性,避免了城市交通的監(jiān)測(cè)盲點(diǎn)。[20]
(2)高速率。城市交通狀況瞬息萬變,傳統(tǒng)的交通管理模式受困于信息的滯后,而無力解決應(yīng)急狀況下的交通擁堵。智能交通通過3G移動(dòng)通信和光纖通信等技術(shù),將道路狀態(tài)信息及時(shí)傳送給城市管理者,而決策的信息也能傳遞到道路車輛,以引導(dǎo)車輛分流。可見,智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了城市個(gè)體和管理者雙向的信息互動(dòng),實(shí)現(xiàn)了交通的動(dòng)態(tài)管理。
(3)大數(shù)據(jù)。城市交通狀況數(shù)據(jù)通過通訊技術(shù)匯總到數(shù)據(jù)庫(kù)中,交通管理中的“大數(shù)據(jù)”由此產(chǎn)生??缭叫姓^(qū)域限制、信息集成優(yōu)勢(shì)和組合效率、配置交通資源和提升交通預(yù)測(cè)能力被視作“大數(shù)據(jù)”治理交通擁堵的優(yōu)勢(shì)所在。[21]實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的道路數(shù)據(jù)可以建立數(shù)學(xué)模型來輔助決策,提高道路的運(yùn)行效率和應(yīng)急管理能力。而長(zhǎng)期沉淀的大數(shù)據(jù)將為城市規(guī)劃和交通政策的制定提供支持。通過分析歷史數(shù)據(jù),城市管理者將了解市民的出行需求,使交通供給的增加最大程度滿足城市需求。
(4)個(gè)性化。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)讓市民的需求開始出現(xiàn)多樣化,尤其是交通領(lǐng)域。私家車、地鐵、公交車、自行車均可供市民選擇;城市的多中心增加了長(zhǎng)途出行的比例;時(shí)間、費(fèi)用和舒適性則需要市民在日常出行中取舍。市民的交通需求在交通工具、出行距離和出行目標(biāo)上都呈現(xiàn)出多樣性。需求的多樣性讓傳統(tǒng)靜態(tài)的交通政策無所適從,智能交通則滿足了這一需求。智能交通可以利用大數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)交通流量和出行需求,將個(gè)性化的誘導(dǎo)信息發(fā)送至手機(jī)或者GPS客戶端,針對(duì)不同需求提供差異化的交通信息服務(wù),提高信息的利用率,引導(dǎo)綠色出行結(jié)構(gòu)。
3.智能交通的功能
(1)減少信息的不對(duì)稱。擁堵是道路的供需失衡,這種失衡一定程度上來源于信息的不對(duì)稱,部分路段擁堵而部分路段卻車流稀疏智能交通可以采集道路信息,監(jiān)控實(shí)時(shí)路況,將誘導(dǎo)信息發(fā)送至車輛,合理疏導(dǎo)和調(diào)度車流,緩解供需失衡。以美國(guó)為例,在現(xiàn)代化智能交通管理系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng)后,交通擁堵率降低了20% 。[12]
(2)規(guī)劃和政策制定的科學(xué)化。智能交通中的“大數(shù)據(jù)”為城市規(guī)劃和交通政策的制定提供了依據(jù)。城市管理者分析歷史數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,準(zhǔn)確判斷交通需求,避免不合理的規(guī)劃例如,亂停車的歷史數(shù)據(jù)可以輔助停車場(chǎng)的規(guī)劃。道路規(guī)劃和交通政策的制定還可以通過歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,優(yōu)化政策組合,使規(guī)劃和政策的制定更為科學(xué)化。
(3)提升交通管理水平。通過智能交通進(jìn)行有效的規(guī)劃,應(yīng)急救援時(shí)可以通過信號(hào)控制和誘導(dǎo)系統(tǒng)改變車流走向,為救援車輛讓出通道;道路施工則可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)選擇合適的施工時(shí)間,減少施工的負(fù)面效應(yīng)。
(4)減少交通事故。城市道路的大車流增加了交通事故的發(fā)生概率,交通事故的減少將緩解城市擁堵。車載電子雷達(dá)和道路電子雷達(dá)都有助于彌補(bǔ)駕車者的錯(cuò)誤,降低交通事故發(fā)生的可能性。在巴西,電子設(shè)施安裝在事故多發(fā)路段減少了30%交通事故。[22]
(5)提升公共交通服務(wù)。智能交通為市民提供了公共交通精確的到站時(shí)間和出行線路減少等候時(shí)間,提高公共交通的舒適性。因而智能交通在現(xiàn)有公共交通供給狀況下提升了服務(wù)質(zhì)量,吸引更多有車族使用公共交通,優(yōu)化城市出行結(jié)構(gòu)。
事實(shí)上,城市交通是一個(gè)動(dòng)態(tài)和復(fù)雜的系統(tǒng),道路狀況瞬息萬變,天氣、交通事故等都會(huì)影響城市的交通狀況。傳統(tǒng)的擁堵治理路徑難以解決復(fù)雜的擁堵問題,智能交通為擁堵治理開辟了新的路徑。信息采集—處理—發(fā)布的過程將信息技術(shù)和交通管理結(jié)合起來,優(yōu)化了傳統(tǒng)治堵路徑中的政策工具,實(shí)現(xiàn)了精確性、高速率、大數(shù)據(jù)和個(gè)性化的特點(diǎn),形成了動(dòng)態(tài)化的擁堵治理路徑,減少了交通資源的信息不對(duì)稱,提升了城市管理水平和公共交通服務(wù),降低了交通事故的發(fā)生率,提高了城市規(guī)劃和交通政策的科學(xué)性。同時(shí),智能交通的用戶群體是城市個(gè)體,信息的提供優(yōu)化了市民的出行方式,改善了出行質(zhì)量。可見,智能交通兼具公共服務(wù)和消費(fèi)市場(chǎng)的雙重屬性。那么,智能交通的建設(shè)和發(fā)展應(yīng)該由政府還是由企業(yè)來主導(dǎo)?智能交通應(yīng)該是免費(fèi)還是收費(fèi)服務(wù)?公共利益和企業(yè)的利益應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)平衡?上述問題有待深入研究。
注釋:①上述數(shù)據(jù)來源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官方網(wǎng)站。
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