宋金龍 張金斗

（山西省交通信息通信有限公司，山西太原 030006）

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，截至2020年底，全國(guó)城鎮(zhèn)人口約9.02萬(wàn)人[1]，占全國(guó)總?cè)丝诘?3.89%。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)愈發(fā)明顯，城市的人口密度、交通擁擠度將進(jìn)一步提高，增加城市交通壓力。據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，2020年全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.72億輛[2]，城鎮(zhèn)人口密度和機(jī)動(dòng)車數(shù)量飛速增加，造成交通擁堵現(xiàn)象[3]。

大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，為城市建設(shè)提供新的智慧化、科技化實(shí)施方案。城市發(fā)展過程中，需要優(yōu)先完成交通建設(shè)，智慧城市建設(shè)工作在全國(guó)的推進(jìn)，為交通領(lǐng)域的發(fā)展帶來的新的方向與挑戰(zhàn)。面向智慧城市建設(shè)目標(biāo)，工作人員通過研究城市道路出行、城市交通基建、城市出行管理等方面內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)“數(shù)字交通”“智慧交通”建設(shè)。相關(guān)工作者以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素和核心驅(qū)動(dòng)，引入大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等技術(shù)，全面提高交通領(lǐng)域的數(shù)智化能力，將數(shù)字交通應(yīng)用在智慧城市中，能夠緩解城市交通擁堵問題，改善城市交通運(yùn)行環(huán)境，助力打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的全面感知、系統(tǒng)運(yùn)作、協(xié)同整合的智能化城市。

本研究分析國(guó)家2011—2020年機(jī)動(dòng)車保有量、城市交通擁堵指數(shù)等數(shù)據(jù)，對(duì)全國(guó)交通發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行問題診斷與原因剖析，闡明交通領(lǐng)域?qū)?shù)字化、智能化發(fā)展的迫切需求；對(duì)數(shù)字交通的基礎(chǔ)概念、發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行系統(tǒng)的闡述，分析數(shù)字交通與智慧城市建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)和促進(jìn)關(guān)系，針對(duì)性地提出面向智能交通領(lǐng)域發(fā)展需求的交通行業(yè)數(shù)智化能力提升方案和建議。

1 我國(guó)交通發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐漸攀升，居民生活水平不斷提高，對(duì)日常交通出行提出新需求。

2011—2020年全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量、汽車保有量、私人汽車擁有量變化趨勢(shì)如圖1所示。

圖1 2011—2020年全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量、汽車保有量、私人汽車擁有量變化趨勢(shì)

由圖1可知，2011—2020年全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量由2.19億輛增至3.72億輛，增長(zhǎng)了1.53億輛，漲幅達(dá)69.86%；全國(guó)汽車保有量由1.00億輛增至2.81億輛，增長(zhǎng)了1.81億輛，漲幅達(dá)181%；全國(guó)私人汽車擁有量由0.73億輛增至2.43億輛，增長(zhǎng)了1.70億輛，漲幅達(dá)232.88%。私家車作為代步工具，已經(jīng)成為居民生活和日常出行的必需品，但是城市交通基礎(chǔ)設(shè)施、道路建設(shè)現(xiàn)狀等已經(jīng)無法滿足人民的高質(zhì)量出行需求。

基于交通通信網(wǎng)絡(luò)，將城市街道的動(dòng)態(tài)車輛位置信息實(shí)時(shí)回傳至網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理中心，深入加工處理車輛位置信息，可以實(shí)現(xiàn)城市交通狀況的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)研判[4]。根據(jù)百度地圖《2021年度中國(guó)城市交通報(bào)告》，本研究整理2021年度城市不分類擁堵排名10名城市的交通數(shù)據(jù)。

2021年城市通勤高峰交通擁堵指數(shù)與實(shí)際通行速度排名如圖2、圖3所示。

圖2 2021年城市通勤高峰交通擁堵指數(shù)排名

圖3 2021年城市通勤高峰實(shí)際通行速度排名

由圖2、圖3可知，北京市通勤高峰交通擁堵指數(shù)最大，通勤高峰實(shí)際通行速度僅為25.84 km/h；重慶市和長(zhǎng)春市通勤高峰交通擁堵指數(shù)較大，分別為2.006和1.956，實(shí)際通行速度分別為25.27 km/h和25.99 km/h。10個(gè)城市中通勤高峰實(shí)際通行速度最快的是廣州市，通勤高峰交通擁堵指數(shù)為1.776（排名第六），實(shí)際通行速度僅為30.94 km/h。

百度地圖《2021年度中國(guó)城市交通報(bào)告》進(jìn)一步指出，全國(guó)交通擁堵情況仍在加劇，交通擁堵指數(shù)總體處于上升趨勢(shì)，超過64%的城市在通勤高峰期時(shí)的交通狀況為堵塞或緩行。

2 數(shù)字交通發(fā)展現(xiàn)狀

智慧交通借助先進(jìn)的電子信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的知識(shí)挖掘、信息抽取、深度融合等，全面帶動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域智慧升級(jí)，推動(dòng)道路交通運(yùn)輸安全、高效、便捷地運(yùn)行和發(fā)展[5]。智慧交通是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，智慧交通的發(fā)展對(duì)智慧城市的建設(shè)具有重要的推動(dòng)作用[6]。數(shù)字交通建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)數(shù)字化采集設(shè)備、交通大數(shù)據(jù)中心、交通一體化數(shù)據(jù)中臺(tái)等，通過促進(jìn)物理世界交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)和虛擬空間的不斷融合、交互、可視化展示，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系的數(shù)字化、智能化改造。將先進(jìn)信息技術(shù)在交通領(lǐng)域進(jìn)行深度融合應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字交通的廣泛拓展應(yīng)用，推進(jìn)智慧交通的發(fā)展，加快推動(dòng)智慧交通建設(shè)進(jìn)程[7]?！稊?shù)字交通十四五發(fā)展規(guī)劃》指出，2025年深入推進(jìn)建立“交通設(shè)施數(shù)字感知，信息網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋，運(yùn)輸服務(wù)便捷智能，行業(yè)治理在線協(xié)同，技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新活躍，網(wǎng)絡(luò)安全保障有力”的數(shù)字交通體系。全面推進(jìn)數(shù)字交通建設(shè)是我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略性任務(wù)，為交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展提供機(jī)遇。

3 智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀

智慧城市利用信息技術(shù)打造城市運(yùn)行新模式，促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)智慧化，提高城市運(yùn)行效率，改善居民生活質(zhì)量[8]。2014年8月，智慧城市建設(shè)的權(quán)威文件《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》正式發(fā)布，在各部委共同研究和跨部門、跨行業(yè)的協(xié)同配合下，新型智慧城市建設(shè)相關(guān)政策逐步推出，我國(guó)新型智慧城市建設(shè)政策體系逐漸趨于完善[9]。隨著智慧城市建設(shè)深入推進(jìn)，建設(shè)方向發(fā)生多維度轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步分析智慧城市的發(fā)展現(xiàn)狀，智慧城市建設(shè)存在諸多需要改進(jìn)的內(nèi)容，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可持續(xù)性和創(chuàng)新性亟須提高，信息采集、處理與共享機(jī)制有待完善，一體化平臺(tái)建設(shè)需要落實(shí)，對(duì)新技術(shù)、新思路的認(rèn)識(shí)有待提高等[10]。

4 新時(shí)期下數(shù)字交通支撐智慧城市建設(shè)方向

4.1 提升道路交通設(shè)施數(shù)智化感知能力

智慧交通建設(shè)過程中，需要開展智慧建造、數(shù)字化等前沿技術(shù)研究，探索傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化商業(yè)模式，助力建設(shè)“數(shù)字鐵建”，逐步實(shí)現(xiàn)決策分析信息化、產(chǎn)品服務(wù)數(shù)字化、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化、產(chǎn)業(yè)體系生態(tài)化。為了實(shí)現(xiàn)智慧交通發(fā)展，相關(guān)人員應(yīng)研究設(shè)計(jì)施工協(xié)同技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢成果向建造、制造階段的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化交付；研究一體化項(xiàng)目全過程“智慧+”應(yīng)用技術(shù)；研究智慧工地、智能工廠、數(shù)字化車間技術(shù)打造交通等，全面提升道路交通設(shè)施數(shù)智化感知能力。

4.2 構(gòu)建交通運(yùn)輸數(shù)字底座與智慧大腦

基于數(shù)據(jù)資源體系，研究人員可以構(gòu)建行業(yè)數(shù)據(jù)“小中臺(tái)”架構(gòu)，強(qiáng)化交通運(yùn)輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源匯聚、治理、存儲(chǔ)、共享、開放、應(yīng)用；推進(jìn)行業(yè)數(shù)據(jù)交換共享，建立跨部門、跨行業(yè)、跨層級(jí)數(shù)據(jù)交換共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)政務(wù)數(shù)據(jù)直接采集、橫向部門間數(shù)據(jù)共享、企業(yè)社會(huì)數(shù)據(jù)合作。為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)資源治理，完善行業(yè)個(gè)性化數(shù)據(jù)應(yīng)用支撐，可以構(gòu)建綜合交通運(yùn)輸體系“智慧大腦”，提升精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警水平，增強(qiáng)交通綜合管理的監(jiān)控預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)和跨領(lǐng)域協(xié)同能力。

4.3 打造交通領(lǐng)域“BIM+GIS”孿生平臺(tái)

利用GIS空間模型算法和BIM建模，疊加動(dòng)態(tài)性交通出行信息，形成支持管理、運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)的交通設(shè)施全要素基底，構(gòu)建可展示、可測(cè)量、可控制的大范圍交通出行三維場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)行多維場(chǎng)景一體化展示。以BIM+GIS為數(shù)字底座，打造綜合交通“BIM+GIS智慧大腦”，將交通實(shí)體目標(biāo)信息轉(zhuǎn)化為三維虛擬目標(biāo)，推進(jìn)建設(shè)交通運(yùn)輸一體化智慧應(yīng)用平臺(tái)，構(gòu)建與現(xiàn)實(shí)交通環(huán)境同生共存、虛實(shí)交融的交通“數(shù)字孿生”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)道路交通的協(xié)同設(shè)計(jì)、可視化管理、信息共享以及決策支持。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究分析我國(guó)城市交通現(xiàn)狀，剖析交通發(fā)展問題，明確數(shù)字交通建設(shè)的必要性；系統(tǒng)闡述我國(guó)數(shù)字交通、智慧交通、智慧城市的建設(shè)進(jìn)程及其聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)數(shù)字交通建設(shè)能夠推動(dòng)智慧城市建設(shè)；針對(duì)性地提出提升道路交通設(shè)施數(shù)智化感知能力、構(gòu)建交通運(yùn)輸數(shù)字底座與智慧大腦、打造交通領(lǐng)域“BIM+GIS”孿生平臺(tái)的新時(shí)期下數(shù)字交通支撐智慧城市建設(shè)內(nèi)容，為推動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字交通、數(shù)字經(jīng)濟(jì)與智慧城市發(fā)展的深度融合提供參考。