劉宗禹 胡春成 肖夏敏
摘要:當(dāng)下的城市交通體系研究往往聚焦與城市交通于城市空間形態(tài)的關(guān)系,試圖通過引導(dǎo)城市空間形態(tài)與城市交通結(jié)構(gòu)關(guān)系,緩解城市交通問題,構(gòu)建高效、安全的城市交通體系。隨著國家供給側(cè)改革的開展,城市化進程進入了新的階段,城市交通的發(fā)展進入了下一個階段,逐步從增量的供給轉(zhuǎn)向存量的經(jīng)營。至此,新技術(shù)的誕生、探索、拓展、使用成為了這一階段至關(guān)重要的一部分,而城市交通監(jiān)管系統(tǒng)更是其中影響深遠的一部分。以技術(shù)發(fā)展對城市交通的影響為觀察點,闡述當(dāng)下一些新興技術(shù)在城市交通領(lǐng)域的應(yīng)用,歸納其對城市交通監(jiān)管的影響,并對未來的城市交通監(jiān)管系統(tǒng)變化提出設(shè)想。
關(guān)鍵詞:新技術(shù)視角;城市交通監(jiān)管系統(tǒng);高精度定位;5G
DOI:10.3969/j.issn.1674-7739.2022.03.008
一、城市交通變化的技術(shù)視角
(一)城市交通系統(tǒng)研究的視角
作為一個復(fù)雜巨系統(tǒng),研究城市交通系統(tǒng)的視角有很多,有的研究圍繞城市交通系統(tǒng)的構(gòu)成,試圖通過對復(fù)雜系統(tǒng)的拆解探索系統(tǒng)規(guī)律;有的研究圍繞城市交通系統(tǒng)與其他外部因素的相互關(guān)系,如空間結(jié)構(gòu)、交通政策、交通工具等。
城市空間結(jié)構(gòu)視角是此類研究的典型,2003年陳寬民在分析城市交通系統(tǒng)理論與應(yīng)用中將城市交通系統(tǒng)與城市空間結(jié)構(gòu)之間的演變因素、生長機制、系統(tǒng)關(guān)系進行了詳實的論述;[1]2013年吳茂勝等通過對城市交通發(fā)展模式轉(zhuǎn)型的研究,闡述了政策、資源在不同空間布局下的城市交通發(fā)展策略;[2]2017年王繼峰對城市綜合交通體系規(guī)劃進行了回顧與展望,闡述了此類研究的發(fā)展歷程及其理論應(yīng)用。[3]
然而,城市交通系統(tǒng)的發(fā)展不僅與城市空間結(jié)構(gòu)存在互動關(guān)系,更與城市交通技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。近年來,隨著計算資源的不斷增加、模型算法的不斷優(yōu)化、工業(yè)化水平的持續(xù)提高,城市交通的運輸方式、運營模式、組織邏輯、監(jiān)管策略都發(fā)生了巨大變化。因此,從技術(shù)視角出發(fā),探索技術(shù)的發(fā)展與城市交通系統(tǒng)發(fā)展的互動關(guān)系顯得尤為重要??紤]到城市交通系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜性,本文從整個城市交通系統(tǒng)展開,圍繞城市交通監(jiān)管系統(tǒng)進行重點論述。
(二)技術(shù)視角下的城市交通發(fā)展歷程
以交通技術(shù)的演變?yōu)榫€索看,城市交通系統(tǒng)的發(fā)展大致可以分為六個階段。早期的城市交通多為慢速交通,以人力、畜力、水力為主要交通動力,實現(xiàn)人與物的運輸。這一階段,交通出行的速度慢、距離短,除車輛的演進之外,對交通系統(tǒng)影響最大的是道路的建設(shè)、航道的建設(shè)、驛站的建設(shè)等。
隨著工業(yè)革命的到來,大量新技術(shù)的涌現(xiàn)改變了城市交通系統(tǒng)的構(gòu)成。蒸汽機的出現(xiàn)改變了生產(chǎn),也改變了交通,如果說蒸汽機車、蒸汽船是這個時期城市交通運輸最具代表性的產(chǎn)物,那蒸汽機對于煤炭、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域來說,則是最為重要的基石。正是這一基石的出現(xiàn),使得鐵軌的加工能夠規(guī)?;?、精細化,并且不受地域限制(蒸汽機之前鋼鐵鍛造主要依賴風(fēng)力、水力,因此受地域、環(huán)境限制)。軌道馬車(horsecar)正是這一背景下的產(chǎn)物,作為早期城市公共交通的重要形式,軌道馬車較傳統(tǒng)馬車有更快的速度、更遠的出行距離、更低的建設(shè)成本,馬車與后來的城市有軌電車共存了很長時間。
電氣革命帶來了電動機,也誕生了內(nèi)燃機。有軌電車的出現(xiàn)使得城市軌道交通可以采用一種更安靜、更舒適、更大運力的方式;汽車的出現(xiàn)更是深刻地影響了現(xiàn)代城市,城市規(guī)模的增長得到了前所未有的技術(shù)支撐。與城市交通形式、交通規(guī)模提升伴隨而來的還有越發(fā)深刻的城市交通問題,擁堵、污染、安全等成為了城市交通不可回避的問題,以至于1970年的英國交通事務(wù)是由英國環(huán)境部(UKMOT)主管,城市交通系統(tǒng)的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、監(jiān)管也逐步從幕后走向臺前。
20世紀50年代,美國密西根地區(qū)的底特律著手進行道路交通規(guī)劃。為了確保道路交通設(shè)施規(guī)模、布局的合理性,開展了近代最具代表性的一次交通調(diào)查與預(yù)測。除了模型方法構(gòu)建,值得注意的是,這一次交通調(diào)查與預(yù)測使用了打孔型電子計算機,正是電子計算機的使用使得多次迭代的技術(shù)手段得以實現(xiàn),城市交通系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)進入了數(shù)據(jù)化、模型化的時代。同時期,因發(fā)展理念的變化,公共交通的發(fā)展成為了重要趨勢,大量公共交通相關(guān)技術(shù)也在這一階段得到普及,城市交通的控制系統(tǒng)也逐步普及開來。
當(dāng)代,先進的信息技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展理念的融合帶來了新的化學(xué)反應(yīng)。車輛定位、車輛監(jiān)控、電子收費等技術(shù)深刻改變了城市交通的管理手段,自動駕駛、輔助駕駛改變了交通運輸工具的性質(zhì),互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟模式改變了城市交通的組織形式,城市交通系統(tǒng)正經(jīng)歷著翻天覆地的變化。
(三)城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的變化
城市交通監(jiān)管是城市交通管理的一個環(huán)節(jié),主要包括監(jiān)測、控制、管理。對于現(xiàn)代城市而言,城市交通管理一般包含城市交通監(jiān)控系統(tǒng)、交通信息服務(wù)系統(tǒng)、交通信息綜合管理系統(tǒng)、公共交通管理系統(tǒng)、緊急事件快速反應(yīng)系統(tǒng),其中城市交通監(jiān)管系統(tǒng)更多指的是城市交通的監(jiān)控系統(tǒng)、公共交通管理系統(tǒng),以及其他管理系統(tǒng)中涉及監(jiān)測與控制的系統(tǒng)功能。
在城市交通發(fā)展的早期,受限于監(jiān)測手段、控制手段、管理手段以及城市交通運輸?shù)囊?guī)模,城市交通監(jiān)管主要體現(xiàn)為禁止或允許某一事項。在這一階段,城市交通規(guī)模不大,城市交通技術(shù)不成熟,畜力交通、蒸汽機車與城市衛(wèi)生問題混合,使得城市交通運輸帶來的環(huán)境問題較交通運輸?shù)闹刃騿栴}更為突出,影響更大,在某些國家,城市交通監(jiān)管的主要職責(zé)曾由環(huán)境部門承擔(dān),其中的典型是英國。
伴隨著城市交通規(guī)模的擴大,安全與秩序的重要性凸顯,監(jiān)管成為了城市交通系統(tǒng)不可或缺的一部分。1858年,英國倫敦街頭安裝了世界上最早的交通信號燈,隨后,交通信號燈的使用成為了城市交通最為重要的控制、管理手段。在我國,隨著“雪亮工程”以及攝像頭、雷達等傳感器性能的提升,路側(cè)攝像頭、流量儀成為國內(nèi)城市交通監(jiān)管最為重要的監(jiān)測、感知設(shè)備。
伴隨著城市交通問題的復(fù)雜化、城市交通問題解決的緊迫性,城市交通監(jiān)管系統(tǒng)也逐步呈現(xiàn)專業(yè)化、規(guī)?;?、信息化特點,不斷引入新興技術(shù)。一方面,大城市正不斷完善智慧交通大腦的建設(shè),增強交通監(jiān)管的信息化、自動化、智能化能力;另一方面,很多省市仍在不斷增加各類專業(yè)化的硬件感知設(shè)備,如雷視一體機、流量儀、不停車治超點等。新技術(shù)的出現(xiàn)影響著城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)成,城市交通監(jiān)管系統(tǒng)也刺激著新技術(shù)的不斷研發(fā)與應(yīng)用。
從趨勢上看,城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的發(fā)展大致是從對于人、車、路的監(jiān)測與管理逐步朝向?qū)τ诮煌ㄐ袨榈谋O(jiān)測與管理的轉(zhuǎn)變;從被動式的監(jiān)測管理―向主動式的監(jiān)測管理發(fā)展,這一過程的不斷深化必不可少的需要新技術(shù)手段的應(yīng)用與發(fā)展。
二、城市交通新技術(shù)及其影響
(一)新技術(shù)與城市交通系統(tǒng)互動關(guān)系的主要邏輯
新技術(shù)與城市交通系統(tǒng)之間的互動關(guān)系大致可分為三類:新技術(shù)是城市交通系統(tǒng)變化的動因,新技術(shù)是城市交通系統(tǒng)變化的前提,新技術(shù)是城市交通系統(tǒng)某一問題的系統(tǒng)解決方案。
新技術(shù)是動因,指的是新技術(shù)的研發(fā)本身就是針對城市交通,帶來新的交通工具,如汽車、電車、自行車等車輛的誕生;帶來新的交通方式,如公共馬車、公共電車、地鐵等;帶來新的交通特點,如更大的載客量、更高的速度、更遠的出行距離、更靈活的出行時段等。這類型的技術(shù)研發(fā)多是某一成熟技術(shù)在交通領(lǐng)域的集成、整合與應(yīng)用,是對過往城市交通訴求提供一種新的解決思路與技術(shù)整合方案。
新技術(shù)是前提,指的是新技術(shù)不直接作用于城市交通系統(tǒng)的任意環(huán)節(jié),而是為某一環(huán)節(jié)、某一形式掃清了技術(shù)障礙,這類新技術(shù)往往更為基礎(chǔ),對各行各業(yè)多有廣泛影響。例如鋼鐵的生產(chǎn)、鍛造技術(shù)之于鐵軌的誕生,石油化工、混凝土技術(shù)之于城市道路,集成電路之于ITS系統(tǒng)等。這類技術(shù)有一部分會通過技術(shù)方案的整合形成新的城市交通技術(shù),作為動因影響城市交通系統(tǒng)的發(fā)展;另一部分則是針對過往不成熟、不現(xiàn)實的技術(shù)路線、整合方案、交通設(shè)想,改變了此類設(shè)想、方案中的不現(xiàn)實、不可實現(xiàn)因素,進而改變了城市交通系統(tǒng)。
新技術(shù)是解決方案,指的是新技術(shù)開發(fā)的動因來自城市交通系統(tǒng)的問題。如城市交通擁堵、道路資源不足促使信號燈、單點信控、靜態(tài)綠波、動態(tài)綠波等一系列新技術(shù)、手段的運用,如城市交通違法獲取困難、管理困難、取證困難問題促使自動抓拍探頭、非現(xiàn)場執(zhí)法等技術(shù)手段的使用。這類關(guān)系是工程師、規(guī)劃師等城市交通從業(yè)者利用現(xiàn)有技術(shù),針對現(xiàn)有問題,主動探索出的針對問題的解決方案。
(二)具有代表性的幾項新技術(shù)
當(dāng)下是一個技術(shù)飛速發(fā)展的時代,大量新技術(shù)的出現(xiàn)深刻改變了整個城市交通系統(tǒng)的構(gòu)成、形態(tài)、監(jiān)管與組織邏輯。一些基礎(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)與完善為城市交通變化提供了基礎(chǔ),也為新應(yīng)用的到來補上了拼圖,其中典型有以下幾類:
1.以5G為代表的新型通信技術(shù)
城市交通領(lǐng)域從5G通信技術(shù)誕生之初就有了大量針對此技術(shù)應(yīng)用的研究,2017年就有諸如“5G對無人駕駛汽車的影響分析”、[4]“基于5G萬物互聯(lián)的智慧交通”[5]等文章的刊登,凸顯通信技術(shù)對城市交通領(lǐng)域的重大影響。4G技術(shù)還未普及的時代,通信技術(shù)對城市交通影響的暢想就已經(jīng)走進人們的眼簾,2009年的《中國計算機報》中刊登有一篇文章,其中有這么一段對于智慧交通業(yè)務(wù)場景的描述“我們準(zhǔn)備在所有路口裝一個攝像頭,通過運營商的網(wǎng)絡(luò),讓用戶通過手機就可以看到每個路口的擁堵情況,然后再選擇出行路線。”[6]這一場景在當(dāng)時是不現(xiàn)實的,而隨著4G的廣泛應(yīng)用、5G的逐步普及,江蘇、浙江等多個省份已經(jīng)出現(xiàn)此類場景。
本文所述的“新型通信技術(shù)”包含5G通信技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、車路協(xié)同網(wǎng)技術(shù)等,以5G為代表的新型通信技術(shù)往往具有大帶寬、低時延、廣連接等特性。新型通信技術(shù)較之以往采用不同的邏輯架構(gòu),使得不同的功能場景能夠依據(jù)場景的特性要求,使用不同的通信頻段。城市航道、公路、偏遠地區(qū)的無動力、低功耗交通設(shè)施可以使用專用的低頻段,實現(xiàn)低功耗、高可靠性的信息傳輸,為城市交通設(shè)施的智能化監(jiān)測提供了更多無線監(jiān)測設(shè)備、可檢測信息的可能;智能駕駛、無人駕駛、智慧機場等場景,可以使用專用的高頻段通信,在滿足雷達、視頻傳輸帶寬的要求下,通過專用頻段的設(shè)置,保障整個傳輸過程的可靠性、穩(wěn)定性;對于遠程駕駛、遠程控車等傳輸與控制結(jié)合的城市交通場景,通過對控制、傳感器傳輸差異化業(yè)務(wù)的差異化頻段組織,同時保障傳感器傳輸?shù)拇髱?、低時延與車輛控制的高可靠性,提升整個過程的穩(wěn)定性。這一系列的改變?yōu)橹腔劢煌ǖ膮f(xié)同發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
2.以機器學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)
人工智能指的是機器在處理任務(wù)的過程中具有人的智能特點,而機器學(xué)習(xí)是一種實現(xiàn)人工智能的方法,指的是機器能夠通過經(jīng)驗自動改進計算算法的方法。在人工智能發(fā)展早期,“知識化”研究的主流,通過對知識系統(tǒng)的符號化轉(zhuǎn)化、規(guī)則構(gòu)建,探索通用問題的解決模型,但因規(guī)則間的相互影響、知識庫的相互獨立,難以有效將知識人工轉(zhuǎn)化為計算機規(guī)則,使得人工智能始終沒有得到廣泛應(yīng)用。[7]
人工智能技術(shù)對城市交通系統(tǒng)影響最深刻的部分是自動駕駛領(lǐng)域。主流的自動駕駛技術(shù)多圍繞單車智能展開,通過車載傳感器實現(xiàn)車輛位置、車輛與周邊事物關(guān)系的掌握,并實現(xiàn)車輛的自動化控制。其中,物體的識別、距離的判斷、標(biāo)志標(biāo)線的識別、三維模型的構(gòu)建都依賴機器學(xué)習(xí)算法,通過大量成熟的模型與標(biāo)注樣例庫得以精準(zhǔn)判斷;而車輛控制的智能決策更是依賴全球協(xié)力的訓(xùn)練模型庫,通過不斷的機器學(xué)習(xí)模型優(yōu)化,實現(xiàn)更為準(zhǔn)確的判斷與控制。
針對圖像的物體識別不僅適用于車輛,更適用于路側(cè)的視頻設(shè)備。伴隨著各地雪亮工程、智慧交管項目的實施,全國基本實現(xiàn)了路側(cè)攝像頭的無死角覆蓋,時刻抓取著路上的車輛、行人、設(shè)施的圖像?;跈C器學(xué)習(xí)的圖像識別、距離判斷使得攝像頭能夠?qū)⒎墙Y(jié)構(gòu)化的圖像數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的統(tǒng)計數(shù)據(jù),記錄車輛的類型、車牌、違法行為、車速等,并結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)手段,實現(xiàn)城市交通的全要素、全過程、全周期監(jiān)管。
對于交通出行預(yù)測而言,以機器學(xué)習(xí)為技術(shù)的人工智能技術(shù),更是從非集計的角度給交通出行預(yù)測提供了新的思路,更好地掌握每一個用戶的出行規(guī)律、出行特征,實現(xiàn)更為細致化的探索。[8]
3.以高精度為目標(biāo)的新型定位技術(shù)
高精度衛(wèi)星定位是通過對于衛(wèi)星觀測誤差值修正,降低測量誤差的一種定位技術(shù),包含地基增強與星基增強兩種。地基增強系統(tǒng)指的是通過地面建設(shè)固定、連續(xù)運行的GNSS觀測站,通過逐步檢驗觀測值,實現(xiàn)觀測值收斂,計算各類針對測量誤差的改正數(shù),將改正數(shù)發(fā)給用戶設(shè)備,實現(xiàn)誤差消除的系統(tǒng),其中根據(jù)測量改正數(shù)使用的頻段分為RTD偽距差分解算服務(wù)、RTK載波相位差分解算服務(wù),中國移動、千尋位置、六分科技都是基于地基增強系統(tǒng)提供差分解算服務(wù)的高精度定位服務(wù)商;星基增強系統(tǒng)指的是通過衛(wèi)星測量定位通信中產(chǎn)生的星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲等誤差信息,將修正信息下發(fā)用戶設(shè)備,實現(xiàn)誤差糾正的系統(tǒng)。
無線射頻定位技術(shù)包括UWB定位技術(shù)、5G網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位技術(shù)、WiFi定位技術(shù)、藍牙定位技術(shù),通過建立給定坐標(biāo)的基準(zhǔn)站,利用無線射頻通信中的接收時延、射頻角度實現(xiàn)位置信息記錄的定位技術(shù)。受限于基準(zhǔn)站的建設(shè)以及無線通信的頻段,多用于室內(nèi)環(huán)境的定位。視覺定位是基于機器學(xué)習(xí)、深度圖像、三維推理等技術(shù),通過相機與拍攝物三維關(guān)系,實現(xiàn)定位的技術(shù)。受限于樣本數(shù)據(jù)規(guī)模、算法成熟度、分辨率視差、環(huán)境影響等因素,視覺定位暫未形成獨立的定位技術(shù)閉環(huán)。SLAM定位技術(shù)指的是即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù),通過測量周邊事物與自身的距離、位置關(guān)系,邊移動邊構(gòu)建環(huán)境地圖,實現(xiàn)定位與導(dǎo)航的技術(shù)。一般通過攝像頭、激光雷達、磁軌等技術(shù)手段,結(jié)合設(shè)備轉(zhuǎn)向、速度等控制信息實現(xiàn)定位、制圖與導(dǎo)航,能夠為自動駕駛提供導(dǎo)航支撐,普遍應(yīng)用于工業(yè)AGV領(lǐng)域,并逐步向城市交通領(lǐng)域拓展。
隨著慣性導(dǎo)航、車控信息、組合定位導(dǎo)航技術(shù)的不斷提升、融合發(fā)展,城市交通系統(tǒng)得以獲得更為穩(wěn)定、可靠、持續(xù)的高精度定位服務(wù)。于城市交通系統(tǒng)而言,這不僅僅是定位精度“量”的提升,更是定位場景“質(zhì)”的變化。米級與亞米級、厘米級的精度差異帶來的是路段與車道的精度差異,交通監(jiān)管環(huán)節(jié)的精細化;室內(nèi)外定位精度、坐標(biāo)系統(tǒng)的一體化,帶來的是交通系統(tǒng)室內(nèi)外協(xié)調(diào)的一體化,為城市交通的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)應(yīng)用構(gòu)建了前提條件。
三、新時期的城市交通探索與實踐
(一)城市公共交通領(lǐng)域的實踐與探索
城市公共交通是城市交通系統(tǒng)的典型要素,也往往是新技術(shù)試點與改革的前沿陣地?;谏衔乃嵝录夹g(shù),廈門、深圳、蘇州、杭州、長沙等多地都針對城市公共交通領(lǐng)域開展了實踐與探索,極大地拓展了城市交通監(jiān)管系統(tǒng)的邊界。
1.從被動監(jiān)管向主動引導(dǎo)的技術(shù)實踐
公共交通行駛速度控制是影響公交服務(wù)品質(zhì)的重要因素,急剎車、急啟動、加速過彎等駕駛行為直接影響城市公交的乘坐體驗,兩車間距忽遠忽近,車輛到達時間不可預(yù)期更是人們放棄公交出行的主要誘因之一。因此,對城市公交行駛車速進行監(jiān)測與管理是解決此類問題的重要途經(jīng)。
廈門市BRT擁有全國唯一一個全程獨立封閉路權(quán)的公交專用道,具有人車分離的特征,且所有運營車輛擁有統(tǒng)一品牌、統(tǒng)一管理,極其適合新技術(shù)的探索與應(yīng)用。2021年,廈門市BRT將高精度定位、5G通信引入,通過高精度定位與5G通信,結(jié)合車輛CAN信息回傳、車載攝像頭信息回傳,實現(xiàn)車道級車輛實時信息的精準(zhǔn)掌控,包括但不僅限于實時車輛所在車道、距離站臺的距離、車輛行駛速度、加速度,實現(xiàn)車輛行駛的精細化監(jiān)測?;谲囕v精細化監(jiān)測,廈門市公交能夠結(jié)合車輛精準(zhǔn)位置提供精準(zhǔn)的控制引導(dǎo),如合理規(guī)劃路段車速、合理誘導(dǎo)進站減速時間、合理控制兩車間距、精準(zhǔn)推算到站時間,從而實現(xiàn)智能化調(diào)度與智慧化管理。整個項目的實施整體提升了廈門BRT 5%的運營效率,降低了車輛能耗,均衡了車輛間距與等待時長,明顯提升了乘客的滿意度。
過去的城市公共交通監(jiān)管與運營,難以探查到具體的駕駛行為,往往在事件已經(jīng)發(fā)生后,被動地回應(yīng)問題,處罰涉事車輛與人員;一方面危害已然發(fā)生,對乘客的不良影響是不可逆的;另一方面,很多存在隱患卻無法及時發(fā)現(xiàn)并制止的駕駛行為,難以得到有效控制。廈門BRT的新技術(shù)實踐,讓城市交通監(jiān)測更為細致,也讓管理控制手段更為豐富。
2.更透明、更精細、更效率的補貼
改變補貼優(yōu)先的觀念,提高補貼的透明度、精細度和效率。城市交通系統(tǒng)對于公共交通的鼓勵往往體現(xiàn)在針對公交車輛的運營補貼,然而,受限于車輛運營基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的難以獲取、補貼政策難以精細化執(zhí)行、車輛運營服務(wù)缺乏合理的績效考核,城市公交運行補貼往往存在補的多虧損,補的少難以支撐等問題,公交優(yōu)先政策無法得到保障。[9]
對此,深圳市很早就構(gòu)建了一套基于車輛定位的公交補貼發(fā)放政策。通過對運行公共交通位置信息的實時回傳,政府平臺記錄車輛軌跡,當(dāng)車輛按時按照公交線路,完成全段路線的行駛后,則記錄車輛完成一次運營,并下發(fā)此次補貼;若車輛未按照線路行駛,或是運營過程中位置信息未能回傳、發(fā)生偏移,則不記錄為完成一次運營。這一策略的構(gòu)建為深圳市公交的運營監(jiān)管提供了所需的抓手,但滯后的定位技術(shù)直接影響了政策的實施效果,位置的丟失,偏移、中斷等問題使得不少運營車輛未能獲得補貼。
2020年,深巴集團全面開展了新一代定位技術(shù)的使用,將舊有定位設(shè)備替換為北斗高精度定位與慣性導(dǎo)航的融合定位設(shè)備(圖1)。一方面整體提升了位置信息回傳的穩(wěn)定性、可靠性,避免了車輛定位的偏移、丟失,提升了運營補貼的準(zhǔn)確率;另一方面,高精度定位能力的引入使得公交車輛可以實現(xiàn)路口、斑馬線、主輔路等應(yīng)用場景的實時定位、車速監(jiān)管、電子圍欄控制等功能,使得針對公共交通運營成本的精細化補貼、運營質(zhì)量的精細化監(jiān)管能在未來得以實現(xiàn)。
3.多層次、多樣化的出行服務(wù)
多樣化、多層次的公交經(jīng)營,適應(yīng)不同出行者的不同出行需求。根據(jù)《中國主要城市交通分析報告》①,全國大部分的快速路、主干道的使用率高達100%,平均擁堵率超過60%,但次干道、支路的平均擁堵率卻僅為30%。傳統(tǒng)公交運營受限于車輛尺寸、需求的不確定性、車輛運營成本等因素,難以讓服務(wù)滲透到城市道路的“毛細血管”。
利用移動互聯(lián)網(wǎng)、5G通信、高精度定位、人工智能技術(shù),蘇州市在2020年開通了全國首個常態(tài)化運營的5G無人公交線路。該線路全長超過4公里,途徑12個路口,沿途設(shè)置5個站點,部署了超過130個智能感知設(shè)備,為國內(nèi)路程最長的一條Robo-Bus體驗線路。利用高精度定位技術(shù),車輛實現(xiàn)車道級線路規(guī)劃,結(jié)合路側(cè)傳感器與平臺回傳的施工、占道、行人等信息,合理規(guī)劃避讓線路;利用5G通信技術(shù),車輛能夠?qū)崟r獲取周邊交叉口的道路交通參與者情況,提前進行決策,避免事故與違章的發(fā)生;利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),乘客可以按需預(yù)約或查詢運營線路,車輛能夠事先獲取車站乘客情況,按需實現(xiàn)車輛停靠。
目前,蘇州已經(jīng)推出3條5G無人公交線路,未來還將繼續(xù)開通更多線路,使得越來越多的“毛細血管”道路、不同的出行者均可享受到城市公共交通的便利。
(二)開放路段的車路協(xié)同實踐與探索
2019年,蘇州市啟動了車聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)的建設(shè)工作,圍繞著高鐵新城、常熟市、工業(yè)園區(qū),在開放路段上大量開展各類應(yīng)用示范與測試服務(wù)。整個示范區(qū)的建設(shè)不僅帶來了新技術(shù)與新企業(yè),也在默默改變城市交通系統(tǒng)的運作邏輯。
1.交通全要素的感知與監(jiān)測
依托新型通信技術(shù)對于城市交通監(jiān)管系統(tǒng)帶來的最直接的變化就是極其豐富的可感知、可檢測交通要素。蘇州高鐵新城于2020年率先啟動了國家級5G車聯(lián)網(wǎng)城市級驗證與應(yīng)用項目片區(qū)建設(shè),累計改造智能網(wǎng)聯(lián)道路超過60公里、路側(cè)單元設(shè)備79套、毫米波雷達143套、邊緣計算設(shè)備96套、融合感知攝像頭133個,并配有超級邊緣計算機。龐大的路側(cè)感知設(shè)備使得道路能夠?qū)崿F(xiàn)孿生化的感知與監(jiān)測,路上每一個車輛、路邊的每一個行人,乃至于這些交通要素的每一個行為都時時刻刻得到監(jiān)測與記錄。海量的信息也使得監(jiān)管有了更為廣闊的土壤。
2.豐富而差異化的城市交通系統(tǒng)要素
車路協(xié)同系統(tǒng)的建設(shè)不僅給城市交通監(jiān)管系統(tǒng)帶來更為精細的感知與監(jiān)測、更為豐富的可用信息,也帶來了更多的監(jiān)管挑戰(zhàn)。隨著示范區(qū)的建立,通過招商引資與本地孵化,片區(qū)已有超過100家車聯(lián)網(wǎng)企業(yè),覆蓋車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的30余個細分領(lǐng)域,打造了城市環(huán)衛(wèi)、高鐵樞紐接駁、園區(qū)物流、出租車等多種智能駕駛示范應(yīng)用。各類智能駕駛項目的應(yīng)用給城市交通系統(tǒng)帶了新的監(jiān)管要素,而監(jiān)管政策、監(jiān)管手段卻存在滯后性。如果智能駕駛行為、事故的責(zé)任主體、權(quán)利范圍未能明確,那么城市交通的監(jiān)管則必然無從談起。
3.更多的主動式引導(dǎo)與信息提醒
示范區(qū)車路協(xié)同應(yīng)用場景中一個重要的類型就是將路側(cè)感知到的信息,通過車路協(xié)同網(wǎng)絡(luò)、5G通信網(wǎng)絡(luò)傳遞給車輛或行人設(shè)備。將行人過街、路口紅綠燈、車道擁堵情況等信息,基于一定時間的提前量下發(fā)給車輛、行人,使得行人與車輛有充足時間進行策略調(diào)整,以主動引導(dǎo)與信息提醒的方式優(yōu)化交通運行秩序,降低交通系統(tǒng)風(fēng)險,為城市交通監(jiān)管中的管理控制提供了更為豐富的技術(shù)手段。
四、新技術(shù)背景下的城市交通監(jiān)管系統(tǒng)變化趨勢
對于城市交通系統(tǒng)的監(jiān)管而言,新技術(shù)的出現(xiàn)往往是系統(tǒng)問題的解決方案或是系統(tǒng)變化的前提條件。室內(nèi)外一體的高精度定位、更為穩(wěn)定可靠大容量的通信技術(shù)、更泛用有效的機器學(xué)習(xí)算法等新技術(shù)的出現(xiàn)使得城市交通監(jiān)管能夠觸及到以往難以觸及的角落。一方面一些原本僅處于設(shè)想階段的監(jiān)管方式、監(jiān)管內(nèi)容得以實現(xiàn),如監(jiān)管司機的駕駛行為,捕捉不文明的駕駛習(xí)慣,整個城市交通的監(jiān)測過程變得更為細致;另一方面對于城市交通的管理與控制,新技術(shù)也使得管理控制手段能夠盡可能地及時,在危險、違規(guī)、違法發(fā)生前予以提醒,在發(fā)生過程中得以精準(zhǔn)、快速取證,而在事件發(fā)生后能夠快速處理,降低危害與損失。
新技術(shù),給城市交通系統(tǒng)的監(jiān)管帶來的也不僅僅是好處,也使得城市交通系統(tǒng)的監(jiān)管面臨了新的挑戰(zhàn)。從上述的實踐與探索過程中以及過往的交通發(fā)展歷程就可以發(fā)現(xiàn),新的技術(shù)會帶來新的城市交通系統(tǒng)構(gòu)成、新的交通行業(yè)、新的交通主體,使得整個交通監(jiān)管的法律、制度、流程、系統(tǒng)、手段都面臨著新的調(diào)整,甚至于有的問題是過往不曾經(jīng)歷過的。如大數(shù)據(jù)背景下對于出行公平性問題的監(jiān)管,避免交通運營管理中的歧視問題,如越來越多的交通數(shù)據(jù)背景下對于數(shù)據(jù)共享與個人信息、數(shù)據(jù)安全保護的問題,如智能駕駛進入開放道路出現(xiàn)事故后的路權(quán)歸屬、優(yōu)先級以及責(zé)任主體問題。
越來越多的手段帶來越來越多的信息,越來越自動化的監(jiān)管也使得規(guī)則的制定變得尤為慎重,越來越精細的監(jiān)管也使得安全、效率、平等的問題越發(fā)地?zé)o法規(guī)避??梢妼τ诔鞘薪煌ūO(jiān)管系統(tǒng)而言,當(dāng)下的諸多新技術(shù)帶來的不僅僅是城市交通監(jiān)管的便捷、細致,更是整個監(jiān)管系統(tǒng)需要重新梳理,新的監(jiān)管要素、新的監(jiān)管手段、新的制度法規(guī)、新的理論框架,大量空白的領(lǐng)域有待學(xué)者們不斷完善與充實。
注釋:
①高德地圖.中國主要城市交通分析報告。
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Discussion on the Changes of Urban Transportation System from the New Technology Perspective
Liu Zongyu, HuChuncheng, Xiao Xiamin
(China Mobile(shanghai) Industrial Research Institute, Shanghai 200135, China)
Abstract: The current research on urban transportation system often focuses on the relationship between urban transportation and urban spatial form. These research trying to alleviate urban traffic problems and build an efficient and safe urban traffic system by guiding the relationship between urban spatial form and urban traffic structure.With the development of national supply side reform, the progression of urbanization has entered a new stage, and the urban transportation has upgraded from incremental supply to stock management. So far, the emergence, exploration and use of new technologies have become a vital part of this stage, and the urban transportation supervision system is a far-reaching part.From the perspective of the impact of technological development on urban transportation, this paper expounds the application of some emerging technologies in the field of urban transportation, summarizes their impact on urban transportation supervision, and puts forward ideas for the changes of urban transportation supervision system in the future.
Key words: new technology perspective; urban transportation supervision system; high-precision positioning; 5 G
■責(zé)任編輯:許? 丹