杭州一步網(wǎng)絡(luò)科技有限公司十三五末期，我國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)到45%左右，隨著“長(zhǎng)三角一體化”“大灣區(qū)”“京津冀”等經(jīng)濟(jì)圈的規(guī)劃和實(shí)施，中國(guó)城鎮(zhèn)化水平將進(jìn)一步提升，預(yù)計(jì)到十四五末期，我國(guó)的城鎮(zhèn)化率將達(dá)到50~60%。大量產(chǎn)業(yè)、人口集聚在城鎮(zhèn)化區(qū)域，將使區(qū)域內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)更為活躍，區(qū)域間的交通聯(lián)系更加緊密，機(jī)動(dòng)化出行總量必然進(jìn)一步提升，將對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)帶來更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。單純?cè)黾踊A(chǔ)設(shè)施供給、“定總量、分系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的規(guī)劃模式，已經(jīng)很難應(yīng)對(duì)居民和社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)交通的需求。
在這樣的大背景之下，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》（下稱《綱要》）。與以往十二五、十三五的交通規(guī)劃不同，《綱要》并未把重點(diǎn)放在單個(gè)交通方式及某個(gè)交通要素的發(fā)展目標(biāo)上，而是創(chuàng)造性地提出了以居民出行“123小時(shí)”、貨運(yùn)流通“123天”為目標(biāo)，打造“發(fā)達(dá)的快速網(wǎng)、完善的骨干網(wǎng)、廣泛的基礎(chǔ)網(wǎng)”為骨架的“三網(wǎng)兩圈”綜合性、系統(tǒng)性交通體系，為全國(guó)交通行業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的中長(zhǎng)期發(fā)展提供了高階的規(guī)劃指引及藍(lán)圖。
構(gòu)建綜合大交通體系，支撐城鎮(zhèn)化進(jìn)程
傳統(tǒng)的城市規(guī)劃體系更重視土地利用（功能區(qū)）在空間上的分布，交通一度被放在“配套設(shè)施”的位置，城市不同功能區(qū)之間的聯(lián)接，通過“配套”提供支撐。直到?jīng)Q策者注意到“土地利用<->職住分布<->交通出行”之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，引入系統(tǒng)工程思想，創(chuàng)建了“四階段”模型，第一次定量化地描述和預(yù)測(cè)了其聯(lián)動(dòng)過程，提升了交通規(guī)劃的系統(tǒng)化和工程化，在城市化發(fā)展的早期階段促進(jìn)了行業(yè)的大發(fā)展。
但是這個(gè)模型的思想基礎(chǔ)是“分模式/分系統(tǒng)”，即將交通系統(tǒng)的不同要素（公交/軌道、道路設(shè)施/運(yùn)載工具、動(dòng)態(tài)交通/靜態(tài)交通等）分開研究，天然割裂了各子系統(tǒng)之間及不同交通要素之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。
西歐、北美、日本等國(guó)的城市化起步較早，城市化率更高（東京大都市圈、大倫敦區(qū)、新加坡等地區(qū)均超過75%），為適應(yīng)城市化規(guī)模和強(qiáng)度對(duì)交通系統(tǒng)的需求，這些區(qū)域/城市都從不同維度、不同切入點(diǎn)，進(jìn)行了打通和融合，構(gòu)建了綜合大交通體系——東京不同地鐵運(yùn)營(yíng)公司之間，通過跨線運(yùn)行打通了城際與城市的壁壘，其采用的TOD（以公共交通為導(dǎo)向的開發(fā)）模式即是基于樞紐開展的土地利用規(guī)劃及交通規(guī)劃；倫敦通過ERP打通了道路等基礎(chǔ)設(shè)施使用與出行方式；新加坡整合城市軌道與地面常規(guī)公交，開展的一體化線網(wǎng)規(guī)劃及軌道公交接駁規(guī)劃等。
這些措施都在一定程度上提升了整體交通系統(tǒng)的承載力/容量，改善了出行體驗(yàn)，支撐了更豐富的城市功能，促進(jìn)了都市圈向更高維度發(fā)展。
新技術(shù)應(yīng)用，拓展綜合交通數(shù)字化版圖
傳統(tǒng)的智慧交通從業(yè)者受限于技術(shù)的成熟度及客戶的業(yè)務(wù)邊界，往往給自己設(shè)定了一些所謂的“業(yè)務(wù)邊界”：道路/橋梁/隧道等基礎(chǔ)設(shè)施、交通運(yùn)輸企業(yè)本身的運(yùn)營(yíng)、面向出行者的乘客服務(wù)等，這些很少成為傳統(tǒng)智慧交通從業(yè)者研究的對(duì)象。這一方面限制了交通數(shù)字化、智能化的業(yè)務(wù)版圖，另一方面也降低了客戶對(duì)解決方案價(jià)值的認(rèn)可度。
有人說，人類文明起源于仰望星空那一刻。 AI、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展和成熟賦予了我們仰望星空的能力，我們需要重新審視智慧交通的版圖和業(yè)務(wù)范圍。
1. 邊緣計(jì)算+AI
公交/地鐵的線路規(guī)劃高度依賴于當(dāng)前及未來出行的時(shí)空特征（OD矩陣），以傳統(tǒng)公共交通系統(tǒng)的客流分析為例，其數(shù)據(jù)主要來源于用戶的交通卡刷卡，一般技術(shù)路線為“刷卡數(shù)據(jù)+車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)+推導(dǎo)模型”，再結(jié)合交通調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行模型標(biāo)定。由于數(shù)據(jù)質(zhì)量、交通調(diào)查數(shù)據(jù)的時(shí)效性、時(shí)空分辨率等因素的綜合影響，最終造成OD矩陣很難反應(yīng)實(shí)際出行的需求特征，而基于這種OD矩陣做出的線網(wǎng)規(guī)劃，也很難滿足出行的實(shí)際需求。
近年來，隨著計(jì)算機(jī)視覺及AI技術(shù)的快速發(fā)展，攝像頭的分辨率、AI算法的識(shí)別能力大幅提升，算力成本則大幅下降，使得這些原本用于高價(jià)值業(yè)務(wù)場(chǎng)景的技術(shù)，也可以大面積推廣到公共交通行業(yè)。目前，以“低成本車載攝像頭+邊緣計(jì)算”為硬件平臺(tái)，基于視頻AI的“頭肩識(shí)別”Re-ID技術(shù)，已可以低成本地應(yīng)用于公交領(lǐng)域進(jìn)行客流識(shí)別及精準(zhǔn)客流分析，為線網(wǎng)規(guī)劃提供全時(shí)段、全客流的OD矩陣，可大幅提升線網(wǎng)運(yùn)力與客流分布在時(shí)間和空間上的精準(zhǔn)匹配，增加算力而不增加車輛，達(dá)到了運(yùn)送更多乘客的效果。
2. 大數(shù)據(jù)、5G和云計(jì)算
公路特別是高速公路，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主動(dòng)脈。長(zhǎng)期以來，公路貨運(yùn)占全社會(huì)貨運(yùn)總量的70%以上，近年還有上升的趨勢(shì)，目前已經(jīng)達(dá)到了78%，主干高速公路均處于滿負(fù)荷甚至超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，因此對(duì)公路系統(tǒng)提出了很大挑戰(zhàn)。行業(yè)中一般思路是修新的道路或者對(duì)高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，如4車道改6車道、6車道改8車道等，不僅投資巨大，又占用了大片的耕地資源。
基于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，小到單路段全息感知，大到全區(qū)域路網(wǎng)的態(tài)勢(shì)感知、分鐘級(jí)的短時(shí)預(yù)測(cè)，及復(fù)雜場(chǎng)景的管控仿真推演等復(fù)雜計(jì)算，賦予了高速公路運(yùn)營(yíng)人員“上帝視角”，使其可以在此基礎(chǔ)上實(shí)施匝道控制、分合流誘導(dǎo)、分段限速、臨時(shí)開放應(yīng)急車道等精細(xì)化的主動(dòng)管控措施，最終達(dá)到常規(guī)事件不斷流、全天候通行等效果，實(shí)現(xiàn)了不改擴(kuò)建的“軟擴(kuò)容”，或者小規(guī)模改擴(kuò)建的通行效率倍增。
綜合大交通體系數(shù)字化之美，在于融合
海洋生態(tài)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，海上的漁船會(huì)隨著冷暖洋流交匯處的變化而下網(wǎng)，因?yàn)檫@些“高手”都明白：冷暖洋流交匯翻起的海底生物鹽分滋養(yǎng)了浮游生物，進(jìn)而培育了豐富的海洋生態(tài)和肥美的魚群。
不同的交通模式（公交、地鐵、私家車出行）、不同的交通場(chǎng)景（城市交通系統(tǒng)、城際交通系統(tǒng)）、不同的業(yè)務(wù)流（交通局的監(jiān)管流、運(yùn)輸企業(yè)的運(yùn)行流），就像海洋里的冷暖流。而場(chǎng)景/模式/流程的交匯點(diǎn)（比如，高鐵站、機(jī)場(chǎng)等空間上的交通樞紐、一體化公交軌道線網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化等作為公共交通業(yè)務(wù)監(jiān)管流和運(yùn)行流的交匯點(diǎn)）就像冷暖流的交匯點(diǎn)，對(duì)這些融合交匯點(diǎn)實(shí)施數(shù)字化及智能化，往往能起到畫龍點(diǎn)睛的效果，而智慧交通從業(yè)者，也應(yīng)該逐步從單域數(shù)字化，朝著打通流程斷點(diǎn)、多模式協(xié)同運(yùn)行、跨場(chǎng)景一步步深入，構(gòu)筑出可最大化客戶業(yè)務(wù)價(jià)值的解決方案。
圖1 綜合大交通體系
1. 跨交通方式
城市軌道是近幾年交通建設(shè)的主旋律，作為城市機(jī)動(dòng)出行的主體，城市軌道承擔(dān)了公共交通大部分的流量。與此同時(shí)，傳統(tǒng)地面公交的發(fā)展也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，而分割的管理模式及相關(guān)技術(shù)的缺位，導(dǎo)致二者難以協(xié)調(diào)，在部分區(qū)域甚至形成了相互競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)，造成了社會(huì)公共資源的浪費(fèi)和低效運(yùn)行。
圖2 城市軌道跨交通方式
事實(shí)上，城市軌道的定位為：提供長(zhǎng)距離、跨城市功能區(qū)的出行服務(wù)，在起始點(diǎn)之外，均需一定的接駁服務(wù)，而地面公交的功能恰能滿足這一需求。如果基于云/大數(shù)據(jù)技術(shù)，開展一體化的OD分析，進(jìn)行一體化的運(yùn)力匹配和調(diào)度，再結(jié)合基于AI的視頻分析技術(shù)，就可充分發(fā)揮公交地鐵各自的優(yōu)勢(shì)，打造覆蓋旅客出行完整的產(chǎn)業(yè)鏈，通過提供一站式無縫出行服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“向算力要運(yùn)力”的目標(biāo)。
2. 跨場(chǎng)景
機(jī)場(chǎng)/碼頭/高鐵站不僅是城市交通的樞紐，也是城市形象及交通系統(tǒng)運(yùn)行效率的展示窗口，其連接了城際交通和城市交通兩個(gè)場(chǎng)景，在交通系統(tǒng)中承擔(dān)著城市客流的集疏運(yùn)功能。一方面，這些交通樞紐要將出發(fā)旅客便捷、準(zhǔn)時(shí)地從城市各個(gè)節(jié)點(diǎn)匯聚；另一方面能讓到達(dá)這個(gè)城市的旅客安全、便捷、快速地進(jìn)入城市交通系統(tǒng)（公交、軌道、汽車等）。這就要求交通樞紐需具備精準(zhǔn)的客流預(yù)測(cè)，及多種交通方式之間的運(yùn)力預(yù)測(cè)和調(diào)度能力。
如圖3所示，其具體流程包括打通②③，實(shí)現(xiàn)快速通過樞紐區(qū)域；聯(lián)通①⑤，精準(zhǔn)客流預(yù)測(cè)，精準(zhǔn)運(yùn)力匹配；聯(lián)動(dòng)①⑥，實(shí)現(xiàn)緊急狀況下（大客流）的應(yīng)急響應(yīng)能力。
圖3 城市交通樞紐流程
而這些核心能力的建設(shè)，需要在單域的數(shù)字化及綜合的AI/大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，以最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)力與客流的精準(zhǔn)匹配，快速、安全、便捷地集聚和疏散樞紐內(nèi)的客流（見表1）。
表1 城市交通樞紐技術(shù)需求
數(shù)字化、信息化技術(shù)在交通領(lǐng)域的持續(xù)深化，提升了交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率、運(yùn)營(yíng)安全，減少了整體交通系統(tǒng)的碳排放，改善了交通出行體驗(yàn)，增進(jìn)了社會(huì)公平。
5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的引入，讓智慧交通從業(yè)者有機(jī)會(huì)從更深入、更融合的維度思考如何更好地開展交通基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、信息化，不斷拓寬“智慧交通”的業(yè)務(wù)邊界，逐步從基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化走向業(yè)務(wù)流程數(shù)字化，開展更多更有創(chuàng)新性的跨設(shè)施/流程、跨交通模式、跨場(chǎng)景、全業(yè)務(wù)流程的綜合大交通體系智慧化解決方案的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
