楊健++魏曉光++張金秋++曹萌++楊秀蘭++賈雙立

本文基于對(duì)當(dāng)前交通管理體系信息化形式與任務(wù)，以京津冀為例，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有交通管理體系進(jìn)行分析與比較，采用資料分析、比較分析、問(wèn)卷調(diào)查等方式，了解智慧交通構(gòu)建前提條件，重點(diǎn)圍繞其立足于交通可持續(xù)發(fā)展、人車出入安全、解決交通擁堵問(wèn)題和突發(fā)交通緊急情況，打造京津冀可持續(xù)的綠色低碳ICT智慧交通示范。推動(dòng)京津冀智慧城市的建設(shè)進(jìn)程。

京津冀ICT智慧交通智慧城市

1引言

2014年3月，《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》明確指出“推進(jìn)智慧城市建設(shè)”，“智慧城市”第一次進(jìn)入國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略規(guī)劃。2014年8月，國(guó)家發(fā)改委發(fā)文《關(guān)于智慧城市健康發(fā)展》的指導(dǎo)，多次強(qiáng)調(diào)要完善智慧城市2.0時(shí)代的頂層設(shè)計(jì)方案。城市的發(fā)展離不開(kāi)交通的建設(shè)，在智慧城市建設(shè)的高熱潮的沖擊下，智慧交通的完善與優(yōu)化也刻不容緩。

道路的交通需求在快速增長(zhǎng)，但道路所能提供的交通通行能力卻沒(méi)有提高。20世紀(jì)90年代以來(lái)，每年的私家車數(shù)的增長(zhǎng)速度和同期的道路建設(shè)里程數(shù)分別為77%和2%，在城市交通的高峰期，54%的車都處于擁堵?tīng)顟B(tài)，導(dǎo)致人們每天消耗在上下班的時(shí)間比平時(shí)多1.5個(gè)小時(shí)。2015年3月5日，李克強(qiáng)總理特別提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新形態(tài)、新業(yè)態(tài)，是新一代ICT支撐、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新環(huán)境下智慧城市的基本特征。

以互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用為標(biāo)志的信息通信技術(shù)（Information Communication Technology，簡(jiǎn)稱ICT），通信技術(shù)（CT）和信息技術(shù)（IT）正日益深刻影響著我們生活的方方面面。ICT在交通方面的應(yīng)用尤為突出，不管是交通體系的理論、內(nèi)容、方式、方法還是組織形式。

2交通現(xiàn)狀

交通猶如人體的“血管”，城市的發(fā)展需要“血管”向城市運(yùn)輸新的養(yǎng)料，良好的交通管理體系有助于加快城市的建設(shè)進(jìn)程。隨著生活水平的提高，自駕成了人們出行的主要方式，私家車不斷增加，交通運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展，也給道路通行等交通因數(shù)帶來(lái)許多負(fù)面影響，使得城市的“血管”堵塞，導(dǎo)致交通擁擠、交通噪聲、交通事故頻繁、道路堵塞、環(huán)境污染等一系列交通問(wèn)題。

2.1道路建設(shè)不足導(dǎo)致交通擁堵

隨著私家車的不斷增多和道路面積嚴(yán)重，過(guò)盛的交通量造成道路超負(fù)荷運(yùn)載。在建設(shè)城市道路的過(guò)程中，一般僅限于建設(shè)機(jī)動(dòng)車道，而非機(jī)動(dòng)車動(dòng)車道，卻往往因道路的改良就被取消。在機(jī)動(dòng)化飛速發(fā)展的進(jìn)程中，因保證道路供給和交通需求之間的平衡，道路交通量日益增加，導(dǎo)致很多城市出現(xiàn)了嚴(yán)重阻塞、占用車道、違法停車等動(dòng)態(tài)和靜態(tài)交通問(wèn)題，加劇了道路交通阻塞。在2010年北京市交通部門統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)中顯示：北京市早晚高峰路網(wǎng)平均運(yùn)行速度僅為20km/h，次干道及之路平均運(yùn)行速度不足16km/h。

2.2環(huán)境問(wèn)題

交通運(yùn)輸是主要的空氣污染源，汽車的尾氣排放是造成空氣污染的主要原因。車出行發(fā)出的噪聲和尾氣同樣是世界最大的污染源之一，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)表明：大氣污染總量的50%來(lái)自于車輛出行排放；同時(shí)80%的噪音污染來(lái)自車輛。

2.3交通安全問(wèn)題

空氣污染造成路面的能見(jiàn)度降低，在現(xiàn)有的交通體系中，城市給行人和非機(jī)動(dòng)車輛使用的道路空間變得越來(lái)越小，這些人在路上往往處于危險(xiǎn)的交通環(huán)境。此外，機(jī)動(dòng)車駕駛員的駕駛素養(yǎng)也成為道路交通事故多發(fā)的誘因。

2.4現(xiàn)行交通系統(tǒng)混亂。

隨著城鎮(zhèn)居民家庭生活水平的提高，城市居民的機(jī)動(dòng)化出行進(jìn)程加快，小汽車出行方式已成為主要的出行方式之一。我國(guó)現(xiàn)有城市交通的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)是密度低、干道間距過(guò)大、支路短缺、功能混亂，屬于低速的交通系統(tǒng)，難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車交通的需求。

2.5公共交通建設(shè)衰退

從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，城市的公共汽車交通建設(shè)出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象，不管是經(jīng)營(yíng)管理，還是服務(wù)水平，都趨于衰退。公共汽車交通的衰退，加速了非機(jī)動(dòng)車的成長(zhǎng)，使擁堵的交通更是雪上加霜。而且我國(guó)公共交通形式還比較單一，只有北京、上海、天津、廣州等建有地鐵線路，尚未形成以軌道交通為骨干的綜合運(yùn)輸客運(yùn)體系。

2.6交通管理水平有待提高

對(duì)于我國(guó)現(xiàn)在的交通管理系統(tǒng)，城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)、城市交通管制等交通管理系統(tǒng)中幾乎沒(méi)有應(yīng)用人工智能技術(shù)、信息采集和信息提供技術(shù)，信息化、智能化管理系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)交通管理系統(tǒng)中基本上還是空白，對(duì)于一些發(fā)達(dá)城市如上海引進(jìn)了一些國(guó)外先進(jìn)的交通信號(hào)管理系統(tǒng)由于交通管理設(shè)施不足、管理水平低下，應(yīng)用也十分生硬。

2.7交通發(fā)展戰(zhàn)略缺乏科學(xué)統(tǒng)籌

導(dǎo)致城市交通問(wèn)題的原因中，缺乏科學(xué)的整體交通戰(zhàn)略和規(guī)劃是最主要的原因之一。在現(xiàn)有的道路交通架構(gòu)建設(shè)中立交橋、高架道路和城市環(huán)路，只能緩和暫時(shí)交通問(wèn)題，因規(guī)劃不當(dāng)，不但不能解決擁擠問(wèn)題，甚至造成交通量增加，給道路增加負(fù)擔(dān)，誘發(fā)交通建設(shè)的結(jié)構(gòu)性的“負(fù)效應(yīng)”。

3ICT2.0的技術(shù)特征

早期時(shí)候，信息技術(shù)和通信技術(shù)屬于兩個(gè)獨(dú)立技術(shù)體系，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，兩個(gè)獨(dú)立的技術(shù)體系逐漸出現(xiàn)技術(shù)上的碰撞，進(jìn)入ICT1. 0時(shí)代，隨著云計(jì)算、虛擬化、智能化等一系列技術(shù)的成熟與發(fā)展和“互聯(lián)網(wǎng)+”的提出，信息技術(shù)和通信技術(shù)逐漸融合發(fā)展并進(jìn)入ICT2.0時(shí)代。ICT2.0技術(shù)的特征主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

3.1云計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)趨于一體化

云計(jì)算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展促就了ICT技術(shù)的另一個(gè)創(chuàng)新，即云網(wǎng)一體。軟件定義網(wǎng)絡(luò) SDN和軟件定義存儲(chǔ)SDS，基于大數(shù)據(jù)的智能流量調(diào)度、計(jì)算存儲(chǔ)融合是云網(wǎng)一體的三個(gè)方向發(fā)展，其中Fit Cloud云網(wǎng)一體化戰(zhàn)略是目前云網(wǎng)一體化技術(shù)的主要成就， Fi-t OS云操作系統(tǒng)、Fit Data大數(shù)據(jù)平臺(tái)、SDx技術(shù)分別是云計(jì)算、大數(shù)據(jù)時(shí)代、IT架構(gòu)對(duì)云網(wǎng)一體演進(jìn)的深入思考，使云數(shù)據(jù)中心成為數(shù)據(jù)的主要來(lái)源地。

3.2協(xié)同共享

在傳統(tǒng)交通管理體系建設(shè)管理模式中，各個(gè)模塊獨(dú)立運(yùn)作，并且都有獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。ICT2.0時(shí)代，智慧交通管理將建立交通數(shù)據(jù)交換共享平臺(tái)，通過(guò)技術(shù)手段打通各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的信息共享通道。數(shù)據(jù)共享將消除原來(lái)交通系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源的單一性。

4搭建ICT智慧交通管理系統(tǒng)的智慧系統(tǒng)

ICT智慧交通管理系統(tǒng)建設(shè)一批基于ICT技術(shù)的智慧交通業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，解決道路擁堵、交通監(jiān)管水平低、交通管理體系不全面等一系列交通問(wèn)題。通過(guò)海量數(shù)據(jù)信息匯集、處理、分析、管理的綜合處理，構(gòu)建廣泛互聯(lián)的交通要素感知網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更加豐富、更加準(zhǔn)確、更加人性化的公眾信息服務(wù)，形成一個(gè)智慧和諧的交通出行環(huán)境。從智慧交通系統(tǒng)的生命周期看智慧交通的發(fā)展可以分為四個(gè)階段，每個(gè)階段都由各自的主要特征：

第一階段：重點(diǎn)突破，示范引領(lǐng)。

第二階段：轉(zhuǎn)型升級(jí)，全面發(fā)展。

第三階段：三網(wǎng)融合，車路協(xié)同。

第四階段：自駕系統(tǒng)，移動(dòng)互聯(lián)。

在科技發(fā)展的催化和交通迫切需求的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)各地的智慧交通也在不斷的發(fā)展。但是由于沒(méi)有給智慧交通統(tǒng)一的定義和發(fā)展方向，各地的智慧交通發(fā)展形態(tài)不一。智慧交通系統(tǒng)框架應(yīng)包括智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施、三張網(wǎng)絡(luò)、一個(gè)云平臺(tái)、八項(xiàng)應(yīng)用、四個(gè)保障五個(gè)部分。發(fā)展ICT智慧交通管理體系應(yīng)該加快推進(jìn)交通系統(tǒng)信息化建設(shè)，落實(shí)智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和推進(jìn)公共交通智能化工程建設(shè)；完善道路交通安全監(jiān)控和緊急交通事故處理系統(tǒng)；建立基于移動(dòng)設(shè)備的公共信息服務(wù)平臺(tái)，共享交通信息和實(shí)現(xiàn)交通信息的透明性，建立特殊交通出行方案，為京津冀提供智慧出行方案。京津冀ICT智慧交通建設(shè)體系架構(gòu)總結(jié)如圖1.

在建設(shè)基于ICT技術(shù)的智慧交通管理系統(tǒng)時(shí)，京津冀應(yīng)從以下幾個(gè)方面建設(shè)ICT智慧交通。

4.1優(yōu)化硬件設(shè)施

（1）增加服務(wù)器數(shù)量并提高服務(wù)器等相關(guān)設(shè)備，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，改善內(nèi)存運(yùn)行速度，改善交通信息化環(huán)境。

（2）在重要的交通樞紐和易擁堵路段增加無(wú)線覆蓋的面積和加強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度。

（3）提高監(jiān)控器及導(dǎo)航系統(tǒng)硬件的質(zhì)量和精確度，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

4.2挖掘多種數(shù)學(xué)模型和算法并應(yīng)用于智慧交通

隨著物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的興起和新信息技術(shù)計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，為建設(shè)更好的智慧交通系統(tǒng)，需要探索智慧交通系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研究，其中包括大數(shù)據(jù)分析、最短路徑算法、軌跡數(shù)據(jù)挖掘、交通網(wǎng)絡(luò)演化分析、交通網(wǎng)絡(luò)決策分析、社會(huì)計(jì)算和開(kāi)源技術(shù)等。

4.3完善和深化道路交通信息系統(tǒng)，形成道路交通管控。

發(fā)展ICT智慧交通時(shí)，道路交通信息化、道路新建和改擴(kuò)建工程應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。開(kāi)發(fā)自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)，實(shí)行公共交通信號(hào)優(yōu)先控，解決交通擁堵問(wèn)題。處理并共享新城區(qū)的交通數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與京津冀的交通綜合信息平臺(tái)互聯(lián)互通，推進(jìn)誘導(dǎo)信息聯(lián)動(dòng)發(fā)布、加快路網(wǎng)誘導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)京津冀地區(qū)道路交通信息交換與共享。完善高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC），實(shí)現(xiàn)自助繳費(fèi)、交通卡支付、移動(dòng)支付、自動(dòng)折扣等功能，建設(shè)京津冀基于ICT智慧交通的高速公路停車監(jiān)管和服務(wù)系統(tǒng)。

4.4建設(shè)“三網(wǎng)融合”，推進(jìn)車路協(xié)同系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（1）“三網(wǎng)”指交通運(yùn)輸信息網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、位置服務(wù)信息網(wǎng)，三網(wǎng)融合的技術(shù)突破和集成應(yīng)用，引領(lǐng)智慧交通可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)車路協(xié)同系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（2）建設(shè)“京津冀車路協(xié)同系統(tǒng)工程”，重點(diǎn)建設(shè)智能路側(cè)系統(tǒng)、集成應(yīng)用平臺(tái)和電子車牌技術(shù)的應(yīng)用等項(xiàng)目。打造京津冀地區(qū)可持續(xù)的綠色低碳ICT智慧交通示范。

（3）推進(jìn)高精度衛(wèi)星導(dǎo)航和定位產(chǎn)品和服務(wù)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用，優(yōu)化智能導(dǎo)航和定位系統(tǒng)算法。

4.5加強(qiáng)交通信息資源整合共享，實(shí)現(xiàn)交通出行綜合信息服務(wù)。

（1）整合各類交通數(shù)據(jù)，加強(qiáng)源頭數(shù)據(jù)采集質(zhì)量管控，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性、客觀性和及時(shí)性，形成交通大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局。

（2）運(yùn)用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，擴(kuò)大信息的來(lái)源和信息的服務(wù)范圍，促進(jìn)交通信息資源整合，實(shí)現(xiàn)資源的交換和共享；深入開(kāi)展交通信息、道路信息和車輛信息的數(shù)據(jù)挖掘分析，建設(shè)交通綜合運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

（3）加強(qiáng)ICT智慧交通發(fā)展政策研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，規(guī)范和引領(lǐng)京津冀ICT智慧交通建設(shè)。

5結(jié)論

建立ICT智慧交通管理體系是實(shí)現(xiàn)智慧城市的必然選擇。城市將緊扣建設(shè)“ICT智慧交通”這一主線，立足應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，深入開(kāi)展ICT2.0背景下智慧交通的研究與創(chuàng)新實(shí)踐，加速信息技術(shù)與交通管理系統(tǒng)的深度融合，積極探究基于ICT的智慧交通與智慧城市建設(shè)，加快京津冀智慧城市建設(shè)的進(jìn)程！

參考文獻(xiàn)：

[1]朱昊.上海智慧交通發(fā)展對(duì)策[J].上海信息化，2016（01）.

[2]葉鵬松，學(xué)軍.基于ICT智慧教育的思考與實(shí)踐——以信息化促進(jìn)學(xué)校現(xiàn)代化內(nèi)涵建設(shè)的新思維[J].江蘇：蘇州工業(yè)園區(qū)蓮花學(xué)校出版社，2015（12）.

[3]蔡翠.我國(guó)智慧交通發(fā)展的現(xiàn)狀分析與建[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2013（06）.

[4]王少華，盧浩，黃騫，曹嘉.智慧交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].測(cè)繪與空間地理信息，2013（36）.

資金支持：2016年度地方高校國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（201611420007）。

注：魏曉光：河北金融學(xué)院；賈雙立：河北省定州市太平莊中心幼兒園；楊秀蘭：河北省定州市李親顧初級(jí)中學(xué)；楊健、張金秋、曹萌：河北金融學(xué)院在讀大學(xué)生。