張毅 ZHANG Yi

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，成都610031）

1 智能交通建設(shè)背景

近年來(lái)，我國(guó)城市交通建設(shè)的高速發(fā)展和機(jī)動(dòng)車(chē)保有量的持續(xù)上升，人口和產(chǎn)業(yè)的聚集為城市的交通發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，日益嚴(yán)重的交通擁堵和交通安全問(wèn)題，造成了巨大的環(huán)境污染。在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代，在完善交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，信息化、智慧化的交通管控方式已成為實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的一種重要手段，引起我國(guó)政府的高度重視。

結(jié)合城市交通體系發(fā)展現(xiàn)狀，以加快轉(zhuǎn)變社會(huì)管理方式、提高便民服務(wù)能力為核心，建設(shè)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的綜合交通體系，打造“暢通、便捷、綠色、安全”的交通環(huán)境，建設(shè)綜合智能交通系統(tǒng)工程，以大數(shù)據(jù)服務(wù)全鏈條，進(jìn)一步促進(jìn)城市交通體系的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。

2 智能交通建設(shè)思路

城市智能交通旨在打造一體化智能交通，從服務(wù)、管理、決策等角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)道路交通管理、公共交通管理、貨運(yùn)物流管理、綜合樞紐管理、停車(chē)管理、交通安全防控為一體的綜合智能交通應(yīng)用。同時(shí)，基于交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、交通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和交通服務(wù)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和分析模型，開(kāi)展大數(shù)據(jù)挖掘分析，使交通大數(shù)據(jù)服務(wù)于智能交通管控全鏈條，進(jìn)一步提升城市交通大數(shù)據(jù)的綜合處理能力與應(yīng)用領(lǐng)域。智能交通系統(tǒng)建設(shè)工程建設(shè)完成后，能夠提升城市道路交通運(yùn)行效率，緩解城市交通供給與需求矛盾，提高城市交通信息化管理水平，實(shí)現(xiàn)城市交通體系可持續(xù)發(fā)展[3]。具體實(shí)現(xiàn)的影響如下：

2.1 提高智慧化管理水平

利用智能交通技術(shù)，將分散的調(diào)控措施進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)基于動(dòng)態(tài)交通數(shù)據(jù)整體調(diào)控交通需求結(jié)構(gòu)和時(shí)空分布。充分吸收和借鑒國(guó)內(nèi)外智能交通系統(tǒng)的先進(jìn)理念，立足于交通管理的實(shí)際需求，采用先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)備，建設(shè)基礎(chǔ)資源共享、接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、可擴(kuò)展性良好、高度集成的智能化管理系統(tǒng)。

2.2 提升交通運(yùn)行管控

能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路交通信息的全面采集和綜合管理；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路交通狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和判別；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)道路交通擁堵的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠預(yù)測(cè)，為后續(xù)主動(dòng)式交通控制和指揮調(diào)度提供支撐；能夠進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)階段道路交通信號(hào)控制系統(tǒng)，提升單點(diǎn)、干線及區(qū)域交叉口的交通需求通過(guò)能力；能夠提高交通指揮調(diào)度的效率，實(shí)現(xiàn)調(diào)度資源優(yōu)化配置；能夠基于交通大數(shù)據(jù)的研判分析實(shí)現(xiàn)城市路網(wǎng)的交通安全防控。

2.3 提升交通監(jiān)管能力

能夠?qū)崿F(xiàn)公共交通企業(yè)的精細(xì)化管理，提高管理效率和水平；提高城市交通運(yùn)輸行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)應(yīng)用分析能力，提高政府科學(xué)決策的依據(jù)，提高政府的管理水平和城市形象；提高城市公共客運(yùn)交通行業(yè)的整體規(guī)劃能力，優(yōu)化資源配置；實(shí)現(xiàn)市民出行方便、快捷，常態(tài)化、動(dòng)態(tài)化、智能化的公共交通服務(wù)體系。

2.4 緩解交通供需矛盾

在已進(jìn)行或規(guī)劃的道路組織優(yōu)化、基礎(chǔ)設(shè)施完善、交通流運(yùn)行感知設(shè)備布設(shè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)發(fā)布信息和控制交通等手段來(lái)引導(dǎo)交通，進(jìn)一步提高現(xiàn)有道路網(wǎng)絡(luò)設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理效率，引導(dǎo)城市交通流量時(shí)空均勻分布，實(shí)現(xiàn)城市道路、快速路交通運(yùn)行的智能化管控，改善城市交通狀況。

3 智能交通建設(shè)內(nèi)容

以“資源整合、信息共享、提高效率”為重點(diǎn)，以“一個(gè)共享平臺(tái)，七個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域”為智能交通系統(tǒng)建設(shè)的總體構(gòu)架[4]，如圖1所示。

圖1 智能交通建設(shè)內(nèi)容

3.1 智能交通管理與控制系統(tǒng)

交通指揮中心、綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)區(qū)域控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)信息服務(wù)及誘導(dǎo)系統(tǒng)。

3.2 智能公共交通系統(tǒng)建設(shè)

對(duì)所有監(jiān)控車(chē)輛和使用用戶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作的綜合管理平臺(tái)。

3.3 高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)ETC

路段中心子系統(tǒng)、客服網(wǎng)電子系統(tǒng)、呼叫中心子系統(tǒng)，客服網(wǎng)站子系統(tǒng)、安全設(shè)施子系統(tǒng)及配套的聯(lián)網(wǎng)通信子系統(tǒng)等。

3.4 客貨管理與行業(yè)管理系統(tǒng)

省際長(zhǎng)途綜合客運(yùn)樞紐信息系統(tǒng)和交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合查詢分析系統(tǒng)。

3.5 交通綜合信息服務(wù)系統(tǒng)

交通網(wǎng)站、公交網(wǎng)、交通服務(wù)熱線、交通調(diào)頻廣播、電視媒體、動(dòng)態(tài)車(chē)載導(dǎo)航儀、手機(jī)短信等多種交通信息發(fā)布媒介。

4 關(guān)鍵信息技術(shù)

4.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在智能交通領(lǐng)域中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于射頻識(shí)別技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將交通要素唯一化接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)交通要素的互聯(lián)互通，實(shí)時(shí)獲取交通要素的運(yùn)行狀態(tài)和功能狀況[5]。

射頻識(shí)別技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，當(dāng)車(chē)輛行駛到某個(gè)特定的區(qū)域時(shí)，可以收集車(chē)輛的各種行駛信息，并且這些收集的數(shù)據(jù)信息會(huì)被快速的解讀并且傳輸?shù)较嚓P(guān)的平臺(tái)進(jìn)行處理。

在智能交通系統(tǒng)中傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)需要在道路的兩側(cè)或者是路面安裝傳感器。除此之外還需要有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)來(lái)將這些傳感器進(jìn)行連接，以此形成一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)傳感器安裝能夠?qū)?chē)輛信息進(jìn)行收集還能對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)行駛速度進(jìn)行監(jiān)控。

4.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

對(duì)交通大數(shù)據(jù)的輔助決策，首先需要對(duì)交通數(shù)據(jù)資源整合和交通數(shù)據(jù)的綜合治理。通過(guò)對(duì)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施、道路運(yùn)輸?shù)娜塑?chē)戶等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合；融合區(qū)域出租車(chē)、公交車(chē)車(chē)載信息采集控制終端、視頻監(jiān)控、車(chē)輛運(yùn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；接入城市道路布設(shè)的電子警察、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)精細(xì)化的交通流采集手段感知城市道路交通運(yùn)行狀況以及信號(hào)控制數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供充分的數(shù)據(jù)條件[6-7]。

實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)資源整合之后，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和交換，建設(shè)一套數(shù)據(jù)服務(wù)管理系統(tǒng)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，形成交通綜合服務(wù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，從而為智能交通大數(shù)據(jù)的輔助決策提供數(shù)據(jù)保障。

通過(guò)交通大數(shù)據(jù)的輔助決策，實(shí)現(xiàn)交通狀況綜合監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)、交通信號(hào)的自動(dòng)優(yōu)化控制、公交車(chē)和應(yīng)急車(chē)輛的信號(hào)優(yōu)先控制、模擬交通事故和加強(qiáng)交通執(zhí)法體系等。

4.3 CIM技術(shù)

CIM城市信息模型，是BIM建筑信息模型概念在城市范圍內(nèi)的擴(kuò)展，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生城市的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。CIM以三維的城市空間地理信息為基礎(chǔ)，疊加城市建筑、地上地下設(shè)施的BIM信息以及城市物聯(lián)網(wǎng)信息，構(gòu)建起三維數(shù)字空間的城市信息模型，其主要應(yīng)用流程如圖2所示。

圖2 CIM應(yīng)用流程圖

基于GIS+BIM手段集成城市建設(shè)規(guī)劃和招標(biāo)信息，并通過(guò)電子商務(wù)及融資平臺(tái)和公共應(yīng)用平臺(tái)對(duì)外發(fā)布，讓項(xiàng)目承建方、合作伙伴、客戶及社會(huì)公眾及時(shí)了解相關(guān)信息，包括交通展示、旅游文化展示、綠化景觀展示、商鋪展示、服務(wù)區(qū)展示、車(chē)位分布等。打通“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，形成現(xiàn)實(shí)城市的數(shù)字孿生，可以對(duì)城市進(jìn)行全局實(shí)時(shí)分析，自動(dòng)調(diào)配公共資源，修正城市運(yùn)行中的缺陷，成為治理城市的超級(jí)人工智能。為現(xiàn)實(shí)城市中的設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)施工和運(yùn)維管理提供賦能實(shí)踐。

5 智慧城市的重要環(huán)節(jié)

智慧城市是在數(shù)字城市的基礎(chǔ)上，運(yùn)用新一代信息技術(shù)，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化的新理念和新模式，是現(xiàn)代城市在推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和城市信息化進(jìn)程中的探索實(shí)踐。在國(guó)家八部委聯(lián)合下發(fā)的《促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（發(fā)改高技〔2014〕1770號(hào)）中明確指出，智慧城市建設(shè)，需依托新技術(shù)新業(yè)態(tài)，以科學(xué)頂層設(shè)計(jì)為指導(dǎo)，以網(wǎng)絡(luò)信息安全、組織管理制度為保障，通過(guò)對(duì)信息資源的整合共享與開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)便捷化、城市管理精細(xì)化、生活環(huán)境宜居化、基礎(chǔ)設(shè)施智能化、網(wǎng)絡(luò)安全長(zhǎng)效化。可見(jiàn)，信息資源的整合共享與開(kāi)發(fā)利用，仍是實(shí)現(xiàn)智慧城市的核心支撐。

智能交通作為智慧城市的重要組成部分，同時(shí)智能交通又應(yīng)當(dāng)作為構(gòu)建智慧城市的首要任務(wù)。智能交通系統(tǒng)將與智慧城市其他應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)現(xiàn)智慧城市平臺(tái)間的數(shù)據(jù)協(xié)同[8]。未來(lái)借助BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，通過(guò)感知化、物聯(lián)化、智能化的方式，可以將城市中的物理基礎(chǔ)設(shè)施、信息基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和商業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施連接起來(lái)，成為新一代的智慧化基礎(chǔ)設(shè)施。智慧城市如圖3所示。

圖3 智慧城市

智慧城市的價(jià)值主要體現(xiàn)在：

5.1 物聯(lián)網(wǎng)

智慧城市與物聯(lián)網(wǎng)緊密相連。物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，它將任何物理的實(shí)體都可以進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)了物物相連。而物聯(lián)的本質(zhì)是圍繞人來(lái)打造的，基于人的數(shù)據(jù)來(lái)串聯(lián)其他物體，既擴(kuò)充了物體的屬性信息，又得以保證物聯(lián)數(shù)據(jù)的鮮活性。

5.2 技術(shù)整合

智慧城市擁有海量數(shù)據(jù)，要真正實(shí)現(xiàn)“智慧”，城市需要擁有能夠采集和處理海量數(shù)據(jù)的能力，“云存儲(chǔ)、云計(jì)算”提供了很好的解決方案。大數(shù)據(jù)支撐采集端，打造多維感知前端，將社會(huì)數(shù)據(jù)應(yīng)采盡采。通過(guò)整合各類高新技術(shù)，如傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)和分析，挖掘數(shù)據(jù)隱藏的真正價(jià)值。

5.3 智能應(yīng)用

通過(guò)云端的計(jì)算能力，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智慧城市通過(guò)集中整合各類信息，并將處理后的各類信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞出去，實(shí)現(xiàn)資源共享，運(yùn)轉(zhuǎn)到各類應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)間的信息交互，從而完成信息的增值作用。

6 結(jié)論

智能交通正是一個(gè)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等對(duì)城市交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)施系統(tǒng)性、整體性管理和監(jiān)控的有效途徑。通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)等手段，提升整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的通行能力，提高交通資源的利用效率，保證城市交通體系的可持續(xù)發(fā)展，帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。智能交通是城市交通系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向，也是智慧城市建設(shè)的重要構(gòu)成部分，為促進(jìn)城市及周邊地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平快速增長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。