郭偉娜，田大江，張勝雷

（中國城市科學(xué)研究會數(shù)字城市工程研究中心）

1 引言

2016年，美國交通部舉辦了“智慧城市”設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，本次賽事是針對中等規(guī)模大都市如何應(yīng)對未來自動駕駛汽車、智能傳感器以及聯(lián)網(wǎng)交通設(shè)備等新發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。其中：奧斯汀、哥倫比亞、丹佛、堪薩斯城、彼茲堡、波特蘭以及舊金山，進(jìn)入了最后的決賽階段。

值得注意的是，運(yùn)輸部的項(xiàng)目排除了紐約、洛杉磯、芝加哥、休斯敦等大城市?！拔覀冞x擇中型城市的原因在于，中型城市的案例既可以在大型城市復(fù)制，也可以在小型城市復(fù)制?！泵绹\(yùn)輸部部長安東尼·?？怂拐f。

“智慧城市挑戰(zhàn)”確定了12個“愿景目標(biāo)”，用于評選申請者。這些目標(biāo)反映了運(yùn)輸部制定的《超越交通》報(bào)告主題，包括：技術(shù)目標(biāo)、智慧城市目標(biāo)和城市交通的創(chuàng)新方式目標(biāo)三大類。其中，技術(shù)目標(biāo)包括城市自動化、聯(lián)網(wǎng)車輛、智能、基于傳感器的基礎(chǔ)設(shè)施；智慧城市目標(biāo)包括架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)，低成本、高效、安全和彈性的信息通信技術(shù)，智能土地利用；城市交通的創(chuàng)新方式目標(biāo)包括城市分析，關(guān)注于用戶的移動服務(wù)和選擇，城市配送和物流，戰(zhàn)略業(yè)務(wù)模型和合作機(jī)會，智能電網(wǎng)、道路電氣化和電動汽車，互聯(lián)、公民參與[1]。

這些愿景既規(guī)劃了未來人類出行的方式，也規(guī)劃了人類生活的方式。世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人施瓦布稱，第四次工業(yè)革命已經(jīng)來臨，智慧城市是其重要內(nèi)容，許多城市會將服務(wù)、公共設(shè)施以及道路接入互聯(lián)網(wǎng)，這將能夠?qū)δ茉?、物料流、物流運(yùn)輸及交通等領(lǐng)域進(jìn)行管控。

筆者以入圍的城市舊金山為例，詳細(xì)的介紹了其在智慧城市尤其是智能交通領(lǐng)域所作的工作和努力。文中包括舊金山的城市背景，舊金山智能交通未來的藍(lán)圖，12大愿景目標(biāo)，風(fēng)險(xiǎn)管理和評價(jià)體系，以及對我國智能交通發(fā)展的啟示。

2 舊金山智慧城市發(fā)展背景

2.1 舊金山的城市背景

舊金山（San Francisco），位于加利福尼亞州西北部，美國西海岸中點(diǎn)，是太平洋沿岸僅次于洛杉磯的第二大港口城市。市區(qū)面積119km2。大市區(qū)包括附近4個省和奧克蘭、伯克利等城鎮(zhèn)，面積7475 km2。舊金山城區(qū)中心街道呈格子狀向東西、南北伸展。住宅區(qū)房屋密集程度很高。馬基特大街為最繁華的商業(yè)街，從市中心伸向城東北隅山腰；金門路一帶高層建筑林立；蒙哥馬利街及其附近地區(qū)為金融區(qū)，有“西部華爾街”之稱，高52層的美洲銀行大廈就聳立在這里。

舊金山人口80.5萬(2010年)，人口密度是6879人/km2(17818人/mile2)，為美國西部人口密度最高的城市。舊金山灣區(qū)65歲以上的人口占總?cè)丝诘?2%，到2040年，這一比例將上升至22%。

2.2 舊金山的智能交通系統(tǒng)

舊金山交通管理局（SFMTA）是世界上為數(shù)不多的有廣泛授權(quán)管理所有交通方式的機(jī)構(gòu)，包括公共交通、出租車、停車場和交通信號等。該機(jī)構(gòu)的愿景：“卓越的交通出行選擇”，將為所有的市民提供了一個交通藍(lán)圖。

舊金山交通管理局負(fù)責(zé)計(jì)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營、管理和維護(hù)世界上最全面的交通網(wǎng)絡(luò)之一。該機(jī)構(gòu)直接管理舊金山的五種公共交通工具(長途客車、有軌電車、輕軌、老式有軌電車和纜車)，此外還負(fù)責(zé)監(jiān)督帕拉特蘭的服務(wù)，為無法使用固定路線交通服務(wù)的個人提供服務(wù)。舊金山交通管理局為加州灣區(qū)提供了超過40%交通運(yùn)輸，每年運(yùn)送旅客超過2.25億人次。

2.3 環(huán)境論證所提出的策略

在2012年，舊金山交通局戰(zhàn)略計(jì)劃的目標(biāo)是到2018年實(shí)現(xiàn)50%的非自駕出行和50%的綠色出行(步行、交通、自行車、共享出行)。未來三年，即使在人口和就業(yè)快速增長的情況下，舊金山也能實(shí)現(xiàn)50%的非自駕出行。隨著城市的發(fā)展，不僅要保持發(fā)展速度，而且還要增加共享和積極的出行模式。舊金山交通管理局有創(chuàng)新的已交付、試點(diǎn)和示范工程。并且擁有專業(yè)知識、技術(shù)和穩(wěn)定的人際和合作伙伴關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)“智慧城市挑戰(zhàn)賽”的目標(biāo)。

2.4 強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)和執(zhí)行能力

舊金山的領(lǐng)導(dǎo)層高度重視此項(xiàng)目，并努力將智慧城市變成現(xiàn)實(shí)。通過接受這一挑戰(zhàn)，這座城市可以啟動并加速已經(jīng)在進(jìn)行中的轉(zhuǎn)型。舊金山收到了許多優(yōu)秀的共享移動、CAV技術(shù)提供商和其他關(guān)鍵利益攸關(guān)方的支持信。該倡議將由舊金山交通局及其合作伙伴牽頭。該市將成為世界上第一個全面整合共享、電力、聯(lián)網(wǎng)和自動化車輛系統(tǒng)的城市，為所有居民、通勤者、游客和商業(yè)開發(fā)一個完全集成的、電動的、自動化的智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)。

2.5 明確數(shù)據(jù)共享、可用和安全用于創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新

舊金山是一個高度成熟的數(shù)據(jù)開發(fā)城市，同時也具有很強(qiáng)的創(chuàng)新文化。SFOpenData(https://data.sfgov.org/)是一個開放的數(shù)據(jù)平臺，是舊金山市和州的數(shù)據(jù)交換和清算中心。該平臺托管了不同行業(yè)的350多個數(shù)據(jù)集，并且使用這些數(shù)據(jù)構(gòu)建許多創(chuàng)新產(chǎn)品。有超過30個交通數(shù)據(jù)集(機(jī)器可讀)已經(jīng)發(fā)布，并且可以通過這個門戶向公眾開放，一旦相關(guān)政策建立，我們將在共享、聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛車輛上提供數(shù)據(jù)。

3 舊金山智能交通建設(shè)內(nèi)容

3.1 舊金山分享智能交通的未來

1)目標(biāo)

為了擴(kuò)大和集成共享移動服務(wù)的能力，舊金山將實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛（智能聯(lián)網(wǎng)汽車）作為實(shí)現(xiàn)智能交通的方法。自從2011年，舊金山已經(jīng)著手智慧城市建設(shè)，利用科技手段讓其建筑更加高效，減少能源利用、減化垃圾處理系統(tǒng)、擴(kuò)大交通運(yùn)輸系統(tǒng)。所有的手段都是為了讓出行更加簡單。智能聯(lián)網(wǎng)汽車目標(biāo)是下一步達(dá)到：

①2020年達(dá)到零垃圾；2020年達(dá)到零排放；2024年達(dá)到零交通事故。

②到2017年溫室氣體排放有望降低到1990年的25%。

③交通方面，2015年計(jì)劃，到2018年達(dá)到50%的無人駕駛。

2)挑戰(zhàn)

目前加州交通出行方式并不協(xié)調(diào)。城市人口和商業(yè)激增，導(dǎo)致車輛交通擁擠，交通事故，尾氣排放，噪音，停車場需求增大。通行時間和成本提高也影響了出行方式的選擇。具體如下：

①城市的快速增長超過了基礎(chǔ)設(shè)施的承載能力，導(dǎo)致了交通的擁堵和街道的擁擠，造成嚴(yán)重的交通安全問題。

②人們有限的財(cái)力和高房價(jià)增加了更長的通勤時間。

③越來越多的移動終端供應(yīng)商各自為政，為安全、可訪問性、互操作性、可用性和可持續(xù)性的服務(wù)。

④大多數(shù)人居住在城市的外圍區(qū)，他們沒有更多的交通選擇，只能以私家車出行，增加了交通成本。

⑤越來越晚的夜間經(jīng)濟(jì)使城市變得更加明亮，但是服務(wù)工下班后回家的交通方式有限。

⑥舊金山每天有超過50000的旅游者，大部分都是區(qū)域性的。由于缺少交通部門的信息和協(xié)調(diào)為部分地區(qū)制造了更多的擁擠和停車緊張。

⑦城市商業(yè)運(yùn)輸不斷增加，尺寸不合格的車輛進(jìn)出社區(qū)，裝卸貨區(qū)也顯得非常的緊張和擁擠。

3)機(jī)遇

利用智能聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù)（CAV）和智能交通系統(tǒng)（ITS）提高了居民出行、公平、進(jìn)入、安全和支付的能力：

①共享出行（共享汽車、共享自行車、共享電動車、拼車、出租車和私家車）和公共交通一起解決出行，減少交通成本、個人擁有汽車的需求，節(jié)省了時間和金錢。

②智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠解決多個城市發(fā)展問題，包括：交通事故、尾氣排放、擁堵、噪音、個人和城市的運(yùn)行成本。

③聯(lián)合的、共享的出行、公共交通和智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)，可以有效的減少對街道停車空間和的需求，增加的道路可以供給給人們休閑、自行車，或者為人們提供更多的廉價(jià)房屋。

4)關(guān)鍵點(diǎn)

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，加州將社區(qū)居民、企業(yè)、利益相關(guān)者結(jié)合起來，并引入社會資本。安排如下：

①建設(shè)一個區(qū)域進(jìn)行試點(diǎn)，用于解決這些問題，至少包括一個或多個社區(qū)。

②培養(yǎng)專業(yè)的工作人員作為相關(guān)企業(yè)提供人才和指導(dǎo)。

③與有資格的共享出行提供者整合路徑設(shè)計(jì)、支付軟件、易用性，同時應(yīng)對快速的擴(kuò)張。

④以數(shù)據(jù)驅(qū)動解決城市的目標(biāo)，在社區(qū)中激勵共享出行的人可以享受路邊停車和專用車道。

⑤邀請智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)公司和相關(guān)專家學(xué)者參與到這個領(lǐng)域中來。

⑥“導(dǎo)則”包括不局限于Wi-Fi，收費(fèi)，智能信號燈，車道，傳感器，信號燈，最后一公里班車，靈活的上下車，快遞服務(wù)，停車管理，地理圍欄，定價(jià)管理，激勵，自行車、汽車、電摩托，貨船共享規(guī)則。

⑦為相關(guān)工作人員和公眾不間斷的提供手機(jī)的數(shù)據(jù)、信息、和分析的效果，以支持新的服務(wù)和技術(shù)。

3.2 12大愿景目標(biāo)

舊金山將分階段實(shí)現(xiàn)共享電動網(wǎng)聯(lián)智能汽車（簡稱：SECAV）。每一階段都包含了智慧城市挑戰(zhàn)的幾個基本要素。在這一階段，城市會看到交通擁堵，溫室氣體排放和交通事故會隨著時間的推移而下降，而可支付能力和可靠性則會上升。隨著時間的推移，人們對街道和停車場的需求將會大大下降，從而使空間能夠被重新利用。圖1是12個美國交通運(yùn)輸部（USDOT）提出的愿景目標(biāo)，這些愿景目標(biāo)都是為SECAV的實(shí)現(xiàn)。

1)技術(shù)目標(biāo)：

愿景1.城市自動化

SECAV旨在加速自動化和共享的部署，使用這一方法來鼓勵創(chuàng)新和應(yīng)用。SECAV的目標(biāo)是通過為居民、工人和游客提供方便的通勤選擇，從而減少單獨(dú)開車出行。自動駕駛汽車出現(xiàn)了。在加州的圣拉蒙，“最后一英里”公共汽車正在開發(fā)和測試全自動汽車，許多新車都有自適應(yīng)巡航控制，自動停車和自動車道控制。舊金山目前有10家公司正在測試他們的技術(shù)，他們希望將這些技術(shù)應(yīng)用到特定的城市環(huán)境中去研究、測試和改進(jìn)。

愿景2.聯(lián)網(wǎng)汽車（CV）

城市的聯(lián)網(wǎng)汽車的目標(biāo)已經(jīng)不僅僅局限于汽車，已經(jīng)延伸到了聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施、車輛、旅行者、行人和交通工具上。舊金山是美國交通部的聯(lián)網(wǎng)車輛安全駕駛試點(diǎn)之一。作為SECAV愿景的一部分，該市將進(jìn)一步分析城市CV應(yīng)用的組合以致力于城市移動問題的解決。專用的短程通信（DSRC）將被用于支持需要高頻率通信的應(yīng)用程序。聯(lián)網(wǎng)汽車的應(yīng)用包括：聯(lián)網(wǎng)汽車安全區(qū)域、多模式智能交通信號系統(tǒng)（MMITSS）、低排放節(jié)能區(qū)設(shè)定、節(jié)能進(jìn)場離場系統(tǒng)和行人自行車安全系統(tǒng)。

愿景3.智能的、基于傳感器的基礎(chǔ)設(shè)施

圖1 SECAV的潛力

舊金山通過綜合使用導(dǎo)電回路、磁場感應(yīng)器、雷達(dá)、視頻監(jiān)控和高性能交換機(jī)來收集數(shù)據(jù)，探測車輛、行人和自行車。舊金山通過無線市政高速寬帶網(wǎng)絡(luò)（LTE-U）能夠把各個十字路口連接起來進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。這些應(yīng)用在今天得到了應(yīng)用：①公交信號優(yōu)先；② 閉路電視(CCTV)交通監(jiān)控；③遠(yuǎn)程訪問車載閉路電視和音頻。LTE-U網(wǎng)絡(luò)也可以支持對Muni乘客的無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時也可以調(diào)整信號的時間。該城市還擁有首個自行車計(jì)數(shù)器，通過使用環(huán)探測器的數(shù)據(jù)收集自行車旅行數(shù)據(jù)，并在SFMTA網(wǎng)站上提供數(shù)據(jù)。

2)城市交通目標(biāo)的創(chuàng)新方法：

愿景4.城市分析

城市分析是智慧城市的一個重要要素，開放數(shù)據(jù)門戶將從基礎(chǔ)設(shè)施元素，如路邊傳感器、天氣傳感器、聯(lián)網(wǎng)車輛車隊(duì)等基礎(chǔ)設(shè)施中獲得更多的實(shí)時原始數(shù)據(jù)。城市可以在性能評估和運(yùn)營決策中使用這些數(shù)據(jù)。

城市領(lǐng)導(dǎo)者利用城市分析來分析數(shù)據(jù)，解決復(fù)雜的城市問題，吸引市民，衡量交通網(wǎng)絡(luò)的績效?？梢詾橹腔鄢鞘刑魬?zhàn)做一個門戶網(wǎng)站，以跟蹤在智慧城市建設(shè)方面的進(jìn)展。舊金山現(xiàn)有的開放數(shù)據(jù)政策將使開發(fā)者能夠?qū)κ謾C(jī)應(yīng)用和信息網(wǎng)站等創(chuàng)新產(chǎn)品進(jìn)行本地化。通過城市分析，舊金山打算提供個性化的旅游推薦，并積極的預(yù)測分析未來的狀態(tài)，并少負(fù)面影響。

愿景5.以人為本的出行服務(wù)

從私有出行模式到共享交通服務(wù)的出行模式的轉(zhuǎn)變是一種深刻的文化變革，并對當(dāng)前的政策、監(jiān)管、供應(yīng)和融資體系如何應(yīng)對這種變化提出了挑戰(zhàn)。人們正在改變他們的行為，從抓起汽車鑰匙到拿起手機(jī)尋找交通服務(wù)。對舊金山來說平衡這一需求和供應(yīng)問題，將為我們提供一個重新思考我們的權(quán)利、減少停車供應(yīng)的絕佳機(jī)會。城市適應(yīng)并致力將這種改變?nèi)谌氲降目蚣芎椭卫碇小?/p>

愿景6.城市物流

作為SECAV愿景的一部分，該城市的目標(biāo)是上線更智能的物流和貨運(yùn)配送系統(tǒng)。這包括一些概念，如智能交付系統(tǒng)、空間管理、裝載/卸載接入點(diǎn)，以及對貨運(yùn)車輛的優(yōu)化、路由和導(dǎo)航。

愿景7.戰(zhàn)略性的商業(yè)模式和合作機(jī)會

實(shí)現(xiàn)SECAV愿景需要強(qiáng)有力的合作伙伴。舊金山交通局(SFCTA)，是國家指定的交通擁堵管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)全州合作伙伴的協(xié)調(diào)，并提供技術(shù)支持。加州正在與一個非盈利的組織City Innovate在城市里成立一個公民創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。城市創(chuàng)新是政府和個人間的紐帶，它能夠增進(jìn)對彼此需求的了解，為城市發(fā)展雙贏提供解決方案。

愿景8.智能電網(wǎng)、電氣化道路和電動汽車

舊金山在推廣可替代燃料使用，以及嚴(yán)格的排放和能效指導(dǎo)方針方面有著悠久的歷史。舊金山非常支持零排放和電動汽車的愿景。這一措施的一個主要動機(jī)是將停車空間的優(yōu)先級放在公共場所，以及在整個城市的建筑物中安裝充電站。ChargePoint是世界上最大的電動汽車充電站網(wǎng)絡(luò)，通過它的APP和網(wǎng)站能提供使用資料等。這個城市打算為更多的充電設(shè)備提供當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。此外，特斯拉、日產(chǎn)、寶馬和豐田等汽車制造商正考慮在共享移動車隊(duì)中建立一個電子充電站網(wǎng)絡(luò)，在這些車隊(duì)中，車輛的所有權(quán)由統(tǒng)一的用戶網(wǎng)絡(luò)共享。

愿景9.公民聯(lián)網(wǎng)

在利用新技術(shù)和社交媒體方面，舊金山處于公民參與的前沿。居民們使用一部智能手機(jī)來處理不同的服務(wù)。例如，SFGov移動應(yīng)用可以讓市民了解最新的城市和州相關(guān)新聞，而SF311呼叫服務(wù)、SFpark和StreetLightsSF等應(yīng)用則用于市民的舉報(bào)和服務(wù)反饋。這個城市已經(jīng)在街道、圖書館和33個公共公園和空間里都有免費(fèi)的無線網(wǎng)絡(luò)。該城市正在構(gòu)建其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)共享功能，讓市民了解數(shù)據(jù)，并允許他們通過開放API在應(yīng)用程序開發(fā)中使用這些數(shù)據(jù)。隨著舊金山繼續(xù)沿著智能城市的道路走下去，目前的數(shù)據(jù)中心將會開放更多的數(shù)據(jù)源，這些數(shù)據(jù)可以提供原始的、源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。

3)智慧城市目標(biāo)：

愿景10.架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)

SECAV中的聯(lián)網(wǎng)汽車參考 (CVRIA)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)是使用智能交通工具(set-it)的系統(tǒng)工程工具開發(fā)，這些標(biāo)準(zhǔn)是歐洲聯(lián)盟法院的標(biāo)準(zhǔn)。舊金山將使用CVRIA體系結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)醫(yī)療、企業(yè)和通信。并擅長set-it工具，它可以生成多個“層次”的視圖和全面的版本，或者更低的層次。數(shù)據(jù)中心集成了開放數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。例如，餐館的健康分?jǐn)?shù)是根據(jù)Yelp開發(fā)的“生活標(biāo)準(zhǔn)”開發(fā)的，這樣分?jǐn)?shù)就可以直接集成到應(yīng)用中，該市利用交通類開放數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262和SAE和自動駕駛委員會，以充實(shí)框架、指導(dǎo)方針和保障措施。

愿景11.低成本、高效、安全、有彈性的信息和通信技術(shù)(ICT)

舊金山新啟動了一項(xiàng)為期五年的信息和通信技術(shù)計(jì)劃，在全市范圍內(nèi)開發(fā)一種安全的低成本和高效的信息通信技術(shù)：

①支持和維護(hù)安全的基礎(chǔ)設(shè)施——城市的信息通信技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是支持政府運(yùn)作的基本系統(tǒng)。持續(xù)投資以確保城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施得到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)和支持。

②提高效率和有效性——政府更加高效的按照輕重緩急進(jìn)行投資。

③提高政府透明度——優(yōu)先考慮信息通信技術(shù)項(xiàng)目，提高城市服務(wù)的及時性，使政府更加透明。政府部門將繼續(xù)改進(jìn)和提高信息通信技術(shù)的彈性，支持SECAV的實(shí)施。

愿景12.智慧的土地利用

舊金山有著悠久的智慧土地使用歷史，原因是它的地理位置、街道網(wǎng)格、停車限制以及交通支持政策。例如，舊金山是美國最重要的12個可持續(xù)城市之一(Moyers and Company, 2013)。就業(yè)人數(shù)預(yù)計(jì)將從2010年的568,720人增長到2040年的近76萬人。4600套住房正在建設(shè)中，有超過43000套正在計(jì)劃。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)管理和控制

實(shí)現(xiàn)SECAV包括以下幾個方面：

1)政策層面：制定框架結(jié)構(gòu)，并隨著時間和變化修改和完善；

2)社會方面：社區(qū)采用新服務(wù)，嘗試并分享經(jīng)驗(yàn)；

3)技術(shù)層面：新的軟件在用戶和使用者之間提供了新的體驗(yàn)（不再使用汽車鑰匙，你可以輕敲你的手機(jī)獲得服務(wù)，駕駛者與乘車者請求分是分開的）。

4)社區(qū)和公共空間層面：街道重新設(shè)計(jì)，或者用作其它用途以增加行人的吞吐量，公共空間，交通安全。

舊金山充分認(rèn)識到這一努力的文化和技術(shù)復(fù)雜性，并與合作伙伴和利益攸關(guān)方合作，共同解決這些問題，努力實(shí)現(xiàn)一個包容、宜居的城市和地區(qū)的發(fā)展道路。

表 1 評價(jià)指標(biāo)

3.4 評價(jià)體系

城市將根據(jù)關(guān)鍵性能指標(biāo)來構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，以評價(jià)和展示“智能城市”建設(shè)的結(jié)果。

4 經(jīng)驗(yàn)與啟示

4.1 舊金山智能交通的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)

1)重視前期的規(guī)劃、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定和頂層設(shè)計(jì)

圖 2 2040年工作地點(diǎn)（左圖）和住房（右圖）

美國在1991年集中了當(dāng)時國內(nèi)各種力量， 在政府和國會的參與下成立了智能交通系統(tǒng)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，并于當(dāng)年制訂了《陸上綜合輸效率化法案》（ISTEA），從此美國的智能交通系統(tǒng)建設(shè)研究、開發(fā)進(jìn)入了系統(tǒng)、有序、全面的發(fā)展階段。1995年5月美國制定的《國家智能交通規(guī)劃》和第一版《國家運(yùn)輸智能交通系統(tǒng)通信協(xié)議》（NTCIP）以及1996年頒布的《國家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》，詳盡地描述了美國智能交通技術(shù)的發(fā)展策略、各參與者所扮演的角色與責(zé)任，規(guī)定了各種交通系統(tǒng)模式及設(shè)計(jì)實(shí)施技術(shù)細(xì)則。美國交通部于2015年頒布了《國家智能交通系統(tǒng)2015- 2019年發(fā)展策略》，明確了以“改變社會的移動方式”為愿景和以“汽車的智能化、網(wǎng)聯(lián)化”為戰(zhàn)略計(jì)劃核心，通過研究、開發(fā)和教育活動促進(jìn)技術(shù)和信息的交流，創(chuàng)建更安全、更智能的交通系統(tǒng)，為美國未來 5 年在智能交通領(lǐng)域的發(fā)展明確了方向[2]。

在此背景下舊金山交通運(yùn)輸局制定了智能交通的發(fā)展規(guī)劃，并且在詳細(xì)的分析了現(xiàn)有出行數(shù)據(jù)的前提下，制定了切實(shí)可行的愿景目標(biāo)，明確了系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)、要求、風(fēng)險(xiǎn)管理和控制，為智慧交通的建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2)跨部門間的數(shù)據(jù)資源共享

智能交通系統(tǒng)是一個整合了諸多子系統(tǒng)平臺 的、龐大的綜合平臺。基于各個部門的管理范圍和業(yè)務(wù)需求為出發(fā)點(diǎn)而建設(shè)的智能交通系統(tǒng)，都應(yīng)隸屬于這個大平臺的子系統(tǒng)。對于一個城市或區(qū)域的交通管理而言，很多情況下在某一時段往往需要多個部門的協(xié)同參與，通過部門間數(shù)據(jù)橫向整合，建立不同運(yùn)輸方式的信息采集、交換和共享機(jī)制，為便捷交通運(yùn)輸服務(wù)提供精準(zhǔn)、可靠的數(shù)據(jù)支持，為管理決策提供基礎(chǔ)支撐。

舊金山交通管理局通過聯(lián)合運(yùn)用資源來提供高效的交通和緊急事件管理服務(wù)，從而使公眾的出行安全及機(jī)動性最大化。其主要功能包括交通管理、緊急事件管理、事故管理、環(huán)境保護(hù)和土地利用等。

3)分階段的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃

首先將交通運(yùn)輸作為一個軟件及平臺(TaaP)：城市政策框架和合作伙伴，使共享的移動服務(wù)提供者能夠參與到一個更安全、可負(fù)擔(dān)得起、可訪問的、可操作的、可持續(xù)的和有彈性的交通網(wǎng)絡(luò)中。其次：交通運(yùn)輸作為一種服務(wù)(TaaS)：一個以客戶為中心的框架，通過“數(shù)據(jù)共享”，通過一個提供路由、預(yù)訂和支付的“數(shù)據(jù)共享”，并通過街道運(yùn)營和優(yōu)先級來創(chuàng)造無縫的旅行體驗(yàn)。最后實(shí)現(xiàn)智能道路：一個政策和設(shè)計(jì)框架，用來管理控制空間，經(jīng)營需求，并優(yōu)先考慮旅行路線以發(fā)展共享模式，并指導(dǎo)聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛階段。

4)物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等先進(jìn)技術(shù)的高度應(yīng)用

第一，將傳感、通信、決策控制等相關(guān)技術(shù)的投入到智能交通的建設(shè)中，更高級別的駕駛員輔助系統(tǒng)，如車道保持、全自動泊車、車輛跟隨等將逐步提高技術(shù)成熟度，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。第二，將自主式和網(wǎng)聯(lián)式技術(shù)加速融合，為行車提供安全性更高、自動化程度更高、使用成本更低的解決方案。網(wǎng)聯(lián)協(xié)同感知，通過V2X完成車與外界的信息交換，幫助車輛進(jìn)行決策與控制。V2X指包括V2V（車對車）、V2I（車對基礎(chǔ)設(shè)施）、V2P（車對行人）等模式的車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)[3]。

5)完善的評價(jià)體系

智能交通系統(tǒng)評價(jià)評價(jià)體系是對智能交通系統(tǒng)部署應(yīng)用后的效益和項(xiàng)目投資的價(jià)值進(jìn)行評估，對于確保項(xiàng)目建設(shè)能夠圍繞智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)之初的愿景和目標(biāo)，具有重要的意義。同時，通過評價(jià)體系可以更好地量化智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目的價(jià)值、效益和影響，并促進(jìn)智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略的持續(xù)改進(jìn)。

舊金山智能交通的評價(jià)體系由六個方面組成。分別為安全、可達(dá)性、負(fù)擔(dān)力、可用性、互操作性和可持續(xù)發(fā)展。在建設(shè)階段，評價(jià)體系起到監(jiān)督指導(dǎo)作用，保證項(xiàng)目的建設(shè)方向與聯(lián)邦政府的規(guī)定一致；在項(xiàng)目部署階段，評價(jià)體系對項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤對比。同時整合其他系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)項(xiàng)目的部署。在項(xiàng)目運(yùn)行階段，對于系統(tǒng)的運(yùn)行效果可進(jìn)行量化的評價(jià)，并且基于積累的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為智能交通的建設(shè)和修正提供依據(jù)。

4.2 舊金山智能交通對我國智能交通建設(shè)的啟示

城市智能交通系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，是解決大城市病和城市交通問題的重要策略，將為實(shí)現(xiàn)綠色交通出行、建設(shè)安全順暢且環(huán)保節(jié)能的交通系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)?；趯εf金山智能交通建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)的實(shí)踐總結(jié)，我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展中可借鑒國際經(jīng)驗(yàn)之處如下：

1)建設(shè)前做好科學(xué)的規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)

智能交通系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)對系統(tǒng)資源共享、系統(tǒng)整體能力發(fā)揮、系統(tǒng)功能要求的可續(xù)性均是最為首要和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)[4]。加強(qiáng)對智能交通系統(tǒng)的頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，明確系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和需求，對構(gòu)筑統(tǒng)一高效、功能強(qiáng)大、先進(jìn)實(shí)用的智能交通系統(tǒng)，服務(wù)智慧城市建設(shè)顯得尤為重要。

2)堅(jiān)持以人為本，提高公眾的參與度

公眾參與城市交通規(guī)劃，本質(zhì)是要通過公眾對規(guī)劃制定和實(shí)施全過程的參與，保證規(guī)劃行為的公平、公正與公開性，使規(guī)劃能切實(shí)體現(xiàn)公眾的利益訴求，真正做到以人為本，提升規(guī)劃的合理性并確保規(guī)劃工作的成功實(shí)施。提高規(guī)劃的公眾參與程度，也是構(gòu)建和諧社會的重要措施。美國城市交通規(guī)劃十分重視規(guī)劃方案對研究區(qū)域居民工作、生活的影響，對公眾意見的征詢貫穿于整個規(guī)劃編研過程。我國公眾參與城市交通規(guī)劃的形式主要有兩種，即專家咨詢和項(xiàng)目批前公示，仍處于公眾參與的初級階段。為此，必須研究確立公眾參與城市交通規(guī)劃的法律地位，確定公眾參與的法定程序，構(gòu)建合理的公眾參與組織形式和反饋機(jī)制。

3)加強(qiáng)跨部門間的協(xié)作和數(shù)據(jù)的共享

2016年“世界上最遙遠(yuǎn)的距離”引發(fā)爭議。在阿里巴巴集團(tuán)技術(shù)委員會主席王堅(jiān)眼中，世界上最遙遠(yuǎn)的距離卻是紅綠燈和交通監(jiān)控?cái)z像頭之間的距離?！八鼈兌荚谝桓鶙U子上，卻從來沒有通過數(shù)據(jù)被連接過?！奔m其原因，就是監(jiān)控?cái)z像頭、紅綠燈信號控制機(jī)、高識別率的視頻識別算法、交通信號控制算法和整個系統(tǒng)的集成之間的數(shù)據(jù)和接口不能共享。

智能交通系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用，使得人、車、路、環(huán)境之間建立起互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，而獲取數(shù)據(jù)的能力，決定了交管部門的決策和管控水平。因此首先要圍繞提高信息采集強(qiáng)度及采集量為核心，研究出臺適合本地區(qū)交通設(shè)施設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)，以高度的兼容性實(shí)現(xiàn)信息采集的范圍廣覆蓋、內(nèi)容動靜態(tài)和實(shí)時反饋。同時，配套完善信息交換和共享機(jī)制和關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的正確性、安全性和實(shí)時性。

要充分實(shí)現(xiàn)部門之間資源共享。智能交通領(lǐng)域涉及的主要部門包括公安、交通、規(guī)劃等多個職 能部門，部門之間各自發(fā)展、自成體系，行業(yè)間 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不統(tǒng)一，交通資源分散、信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。解決上述問題的途徑就是在規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的分析論證，通過平臺建設(shè)，打通部門之間的信息壁壘，將可以共享的信息充分共享。同時，要認(rèn)識到不同子系統(tǒng)有不同的信息采集目的和采集內(nèi)容要求，有時無法兼顧眾多目的，因此也不能追求形式上的共享，而弱化系統(tǒng)功能。 在管理機(jī)制上，要積極爭取黨委政府重視智能交通建設(shè)工作，健全政府牽頭、部門協(xié)作的綜合協(xié)調(diào)機(jī)制；技術(shù)層面上，研究引入第三方機(jī)構(gòu)的可行性，以第三方機(jī)構(gòu)作為協(xié)調(diào)和建設(shè)城市智能交通系統(tǒng)平臺的重要角色。

[1] Smart City Challenge［EB/OL］. https://www.transportation.gov/smartcity，2017-6/2017-10

[2]李燦強(qiáng). 美國智慧城市政策述評[J]. 電子政務(wù),2016,(7):101-112.

[3]易漢文. 美國智能交通10年發(fā)展規(guī)劃[J]. 國際城市規(guī)劃,2009,24(S1):221-226.[4]陸化普,李瑞敏. 城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程,2014,6(1):6-19.