1、关于城市智能交通发展方向的思考关于城市智能交通发展方向的思考关于城市智能交通发展方向的思考关于城市智能交通发展方向的思考全永燊（北京交通发展研究院）全永燊（北京交通发展研究院）2016-11-172016-11-17一、思辨：现状问题反思一、思辨：现状问题反思二、思变：未来方向展望二、思变：未来方向展望毋庸置疑，自“智能交通（ITS）”理论与技术毋庸置疑，自“智能交通（ITS）”理论与技术引入中国以来，国人在这一领域取得的成就可与世引入中国以来，国人在这一领域取得的成就可与世界比肩。近年来，以“无人驾驶”“车联网”为界比肩。近年来，以“无人驾驶”“车联网”为代表的新兴技术更是大受市场的青睐。代2、表的新兴技术更是大受市场的青睐。3自自2010年以来，中国智能交通行业市场规模以年以来，中国智能交通行业市场规模以25-30%的年递增率迅猛扩的年递增率迅猛扩张，预计到张，预计到2020年市场规模将超过年市场规模将超过1000亿元！亿元！思辨思辨然而，透过蒸蒸日上的发展局面，以城市交通总然而，透过蒸蒸日上的发展局面，以城市交通总体战略大局观冷静审视，不禁会有体战略大局观冷静审视，不禁会有疑问疑问：迄今智能交通研发与应用是否与城市迄今智能交通研发与应用是否与城市疑问疑问：迄今智能交通研发与应用是否与城市迄今智能交通研发与应用是否与城市交通发展模式完全契合？发展方向是交通发展模式完全契合？发展方向3、是否与城市交通可持续发展战略方向完否与城市交通可持续发展战略方向完全一致？全一致？应用领域是否偏于一隅应用领域是否偏于一隅？1迄今智能交通研发与应迄今智能交通研发与应用仍主要集中在公路交用仍主要集中在公路交通信息化、城市道路交通信息化、城市道路交通管理服务信息化以及通管理服务信息化以及城市公交信息化领域城市公交信息化领域；着眼于治本还是治标？着眼于治本还是治标？2无论“车路协同系统”还无论“车路协同系统”还是“无人驾驶”除了有助是“无人驾驶”除了有助于改善行驶安全，充其量于改善行驶安全，充其量只是在特定时空范围有条只是在特定时空范围有条件地提升道路通过能力件地提升道路通过能力问题辨析问题辨析城4、市公交信息化领域城市公交信息化领域；在智能交通所谓三大系在智能交通所谓三大系统（姑且称之）中，目统（姑且称之）中，目前真正有所建树的也只前真正有所建树的也只是“智能运行管理系统”是“智能运行管理系统”和“智能运输服务系和“智能运输服务系统”，而“智能决策支统”，而“智能决策支持系统”则是乏善可陈。持系统”则是乏善可陈。件地提升道路通过能力件地提升道路通过能力（对交通系统全局的改善（对交通系统全局的改善而言，所起的作用也只是而言，所起的作用也只是“扬汤止沸”？）。“扬汤止沸”？）。对交通供需关系的源头控对交通供需关系的源头控制是否给于应有的关注？制是否给于应有的关注？目前智能交通处理城目前智能交5、通处理城市交通供给与需求平市交通供给与需求平衡关系还只局限于对衡关系还只局限于对交通子系统各自运行交通子系统各自运行未充分顾及子系统协同未充分顾及子系统协同关联性关联性各个交通子系统的各个交通子系统的智能化建设采取了智能化建设采取了“分而处之”、“分而处之”、“各行其是”的“各行其是”的策策问题辨析问题辨析34交通子系统各自运行交通子系统各自运行状态的干预。状态的干预。“各行其是”的“各行其是”的策策略方式。略方式。信息服务与智能决策本末信息服务与智能决策本末倒置？倒置？6迄今智能交通应用仍主迄今智能交通应用仍主要局限于信息服务，而在要局限于信息服务，而在战略与规划决策层面上的战略与规划决策层6、面上的智能化应用几乎还是空白；智能化应用几乎还是空白；忽视不同空间范畴智能交通忽视不同空间范畴智能交通需求差异需求差异5城际、区域（城市群）以城际、区域（城市群）以及城市（都市圈、市域、及城市（都市圈、市域、中心城）不同空间层次的中心城）不同空间层次的智能智能交通需求交通需求、发展目标发展目标、问题辨析问题辨析是否混淆了“智能交通是否混淆了“智能交通系统”系统”（ITS;IntelligentTransportation System）与“信息技术系统”与“信息技术系统”（ITS;Information Technology System）两个不同的两个不同的“ITS”?智能智能交通需求交通需7、求、发展目标发展目标、系统构成均有显著差异，系统构成均有显著差异，遗憾的是迄今我们的智能遗憾的是迄今我们的智能交通系统研发与应用并未交通系统研发与应用并未认真顾及；认真顾及；重技术研发轻理论创新重技术研发轻理论创新8片面强调对新技术的片面强调对新技术的研发，忽略交通战略、研发，忽略交通战略、规划、决策理论的创规划、决策理论的创新；尤其是交通与城新；尤其是交通与城过分倚重于“车路协同”是过分倚重于“车路协同”是否有失偏颇？否有失偏颇？7试图靠不断扩充道路通试图靠不断扩充道路通行能力和效率提升实现行能力和效率提升实现交通供需平衡，把技术交通供需平衡，把技术与财力资源过分集中用与财力资源过分集中用问8、题辨析问题辨析新；尤其是交通与城新；尤其是交通与城市互动关联理论的研市互动关联理论的研究几乎还是空白。究几乎还是空白。与财力资源过分集中用与财力资源过分集中用于“车路协同”是否有于“车路协同”是否有悖于国际共识的城市交悖于国际共识的城市交通战略原则？通战略原则？1.是否忽视了交通供给与需求相互制约关联性，尤其是是否忽视了交通供给与需求相互制约关联性，尤其是供给对需求的引导与调控作用？供给对需求的引导与调控作用？试图以车路协同系统提升道路通行能力和效率，解决试图以车路协同系统提升道路通行能力和效率，解决交通拥堵，是否会落得一个事与愿违的结局？交通拥堵，是否会落得一个事与愿违的结局？现代交通战略力9、主不断扩大集约化运输和绿色出行服现代交通战略力主不断扩大集约化运输和绿色出行服症结思辨症结思辨务供给，提升城市运转活力（务供给，提升城市运转活力（City Mobility）,而不是追而不是追随个体机动车交通需求，一味增加随个体机动车交通需求，一味增加(甚至相反，是削减）甚至相反，是削减）道路供给提升道路通行能力；道路供给提升道路通行能力；(City MobilityRoadMobility)其次，车路协同系统并未考虑道路功能结构其次，车路协同系统并未考虑道路功能结构-拓扑结构拓扑结构的动态改变，对车辆驾驶者行为（即实际需求）的反制；的动态改变，对车辆驾驶者行为（即实际需求）的反制；其他非道路10、类的交通基础设施配给结构与分布同样潜移其他非道路类的交通基础设施配给结构与分布同样潜移默化地改变道路使用者的行为默化地改变道路使用者的行为3.症结思辨症结思辨2.是否忽视了交通参与者（系统规划是否忽视了交通参与者（系统规划-建设建设-运营运营-服务的服务的行为主体；交通服务对象）行为的交互作用关联性？行为主体；交通服务对象）行为的交互作用关联性？道路、公共汽（电）车运服务领域的智能交通系统不道路、公共汽（电）车运服务领域的智能交通系统不只针对该领域管理者和服务对象的的决策行为，他们的只针对该领域管理者和服务对象的的决策行为，他们的行为与其他服务设施经营者乃至城市规划与交通规划的行为与其他服务设11、施经营者乃至城市规划与交通规划的行为主体是相互制约，交互作用的行为主体是相互制约，交互作用的；行为主体是相互制约，交互作用的行为主体是相互制约，交互作用的；智能交通三大系统（运行管理、运输服务、决策支持）智能交通三大系统（运行管理、运输服务、决策支持）都有“决策支持”的功能，实质上都是为交通参与者提都有“决策支持”的功能，实质上都是为交通参与者提供智能决策支持，只不过行为决策的主体和决策层次不供智能决策支持，只不过行为决策的主体和决策层次不同而已。就决策层次级别而言，系统的总体战略同而已。就决策层次级别而言，系统的总体战略-规划规划-政政策的行为决策是最高级策的行为决策是最高级（遗憾！被忽略的12、恰恰是这一级（遗憾！被忽略的恰恰是这一级别！）；别！）；3.是否忽视了城市交通的基本属性特征和战略着眼点是否忽视了城市交通的基本属性特征和战略着眼点:基于交通与城市发展基于交通与城市发展(经济社会、环境与资源、空间经济社会、环境与资源、空间形态与结构、土地使用形态与结构、土地使用）的互动关联性，力求二）的互动关联性，力求二者的协同互惠；者的协同互惠；症结思辨症结思辨基于交通大系统的各个子系统之间相互依存关联性，基于交通大系统的各个子系统之间相互依存关联性，力求发挥系统整体协同效应；力求发挥系统整体协同效应；一、思辨：现状问题反思一、思辨：现状问题反思二、思变：未来方向展望二、思变：未来方向展望13、方向与任务的方向与任务的思变思变城市智能交通的城市智能交通的发展方向应该是发展方向应该是13“唯城市交通总“唯城市交通总体战略之马首是体战略之马首是瞻”瞻”城市交通系统要素及基本属性城市交通系统要素及基本属性交通网络子系统交通网络子系统网络布局网络布局出行和运输子系统出行和运输子系统公交车公交车参与者子系统参与者子系统规划建设者规划建设者管理者管理者服务对象服务对象这是由城市交通巨系统结构这是由城市交通巨系统结构特征和系统属性特征所决定特征和系统属性特征所决定网络布局网络布局级配结构级配结构路权分配路权分配管理水平管理水平公交车公交车小汽车小汽车货车货车步行步行环境子系统环境子系统城市规模城市14、规模空间结构空间结构经济水平经济水平特征和系统属性特征所决定特征和系统属性特征所决定系统的基本属性系统的基本属性系统开放性系统开放性所有进出系统的参与者均无需约所有进出系统的参与者均无需约定；定；参与者的介入与退出时间、地点、参与者的介入与退出时间、地点、随机性随机性参与者的介入与退出时间、地点、参与者的介入与退出时间、地点、介入方式均是随机的介入方式均是随机的系统内部关联系统内部关联系统内部各子系统之间既相互依系统内部各子系统之间既相互依存又相互制约存又相互制约系统的基本属性系统的基本属性系统与外部系统与外部环境的关联环境的关联系统与外部环境（城市空间形态与功能配置、土地系统与外部环境（城市15、空间形态与功能配置、土地利用、社会人文与经济）的相互依存与制约；利用、社会人文与经济）的相互依存与制约；相对稳定，难以短时间内调节的“原生需求”与可相对稳定，难以短时间内调节的“原生需求”与可变（可调节控制）的“派生需求”变（可调节控制）的“派生需求”需求二重性需求二重性变（可调节控制）的“派生需求”变（可调节控制）的“派生需求”需求兼有不可预测的随机性和可预知的规律性需求兼有不可预测的随机性和可预知的规律性信息不对称性信息不对称性系统参与者大多是在不了解系统实施整体状况情况系统参与者大多是在不了解系统实施整体状况情况下介入系统的；介入者之间行为信息无交换下介入系统的；介入者之间行为信息无交换16、城市智能交通战略方向调整应侧重关注：城市智能交通战略方向调整应侧重关注：交通系统外延扩充与内涵改造的关系；交通与土交通系统外延扩充与内涵改造的关系；交通与土地使用、空间布局的协调关系，交通供给规模与地使用、空间布局的协调关系，交通供给规模与城市经济社会发展的适配关系，交通发展与城市城市经济社会发展的适配关系，交通发展与城市环境、资源的协调关系等有关交通发展模式问题环境、资源的协调关系等有关交通发展模式问题出行结构演化趋势及关联因素的智能辨析；城市出行结构演化趋势及关联因素的智能辨析；城市出行结构演化趋势及关联因素的智能辨析；城市出行结构演化趋势及关联因素的智能辨析；城市空间拓展/功能布局演化动17、态及其与交通供求关空间拓展/功能布局演化动态及其与交通供求关系相关性跟踪监测评估；系相关性跟踪监测评估；城市智能交通战略方向调整应侧重关注：城市智能交通战略方向调整应侧重关注：以人为本的交通服务宗旨；以人为本的交通服务宗旨；客观资源与环境容量对系统扩展的约束客观资源与环境容量对系统扩展的约束多元运输方式融合与协同效应多元运输方式融合与协同效应在信息不对称条件下，解决系统稳定性问题在信息不对称条件下，解决系统稳定性问题城市智能交通发展目标与主流方向：城市智能交通发展目标与主流方向：充分利用移动互联、物联网、云计算等新一代信充分利用移动互联、物联网、云计算等新一代信息技术，以息技术，以全面感知，泛18、在互联，普适计算、集全面感知，泛在互联，普适计算、集成应用与人工智能应用成应用与人工智能应用为支撑，实现对城市交通为支撑，实现对城市交通与城市发展的与城市发展的智能化协同智能化协同，对对人人的各的各类类个性化个性化活活与城市发展的与城市发展的智能化协同智能化协同，对对人人的各的各类类个性化个性化活活动与物流需求作出动与物流需求作出智能响应智能响应、实现城市智慧管理、实现城市智慧管理和运行、保障城市的可持续发展。和运行、保障城市的可持续发展。1基于交通与城市发展互动响应，以人机基于交通与城市发展互动响应，以人机交互方式实现的交通战略、规划、政策交互方式实现的交通战略、规划、政策智能决策智能决策219、基于需求实时响应的城市出行与物流配送基于需求实时响应的城市出行与物流配送交通运行组织交通运行组织“一站式一站式”智能服务智能服务3城市交通运行风险监测与智能规避城市交通运行风险监测与智能规避具体3与应急处置与应急处置4基于城市交通服务资源配置的智能基于城市交通服务资源配置的智能化动态需求调控管理化动态需求调控管理5主动式交通安全智能保障主动式交通安全智能保障方向城市智能交通的几项战略任务城市智能交通的几项战略任务交通系统外部环境交通系统外部环境动态演进趋势自动动态演进趋势自动跟踪监测跟踪监测1基于个体行为差异识别的需基于个体行为差异识别的需求子系统状态实时检测与演求子系统状态实时检测与演变趋势20、的连续跟踪监测变趋势的连续跟踪监测2各类服务子系统实时各类服务子系统实时运行状态自动监测运行状态自动监测3任务一：城市交通系统自身及其外部环境动任务一：城市交通系统自身及其外部环境动态监测与趋势跟踪评估判别态监测与趋势跟踪评估判别利用空、天、地一利用空、天、地一体化的监测手段，体化的监测手段，关注空间拓展与土关注空间拓展与土地利用、人口与就地利用、人口与就业分布、资源与环业分布、资源与环境容量的动态变化。境容量的动态变化。摆脱传统基于小样本的集计摆脱传统基于小样本的集计四阶段法分析模型的约束，四阶段法分析模型的约束，建立一套以多源异构“全时建立一套以多源异构“全时空”数据采集空”数据采集/非集21、计行为决非集计行为决策关联数据网络为基础的可策关联数据网络为基础的可伸缩模型体系，揭示各类活伸缩模型体系，揭示各类活动行为决策因素及量化的关动行为决策因素及量化的关联性规律。联性规律。城市综合交通各子系城市综合交通各子系统（道路系统、停车统（道路系统、停车系统、轨道交通系统系统、轨道交通系统等）的需求（负荷）等）的需求（负荷）时空分布特征、服务时空分布特征、服务水平及瓶颈。水平及瓶颈。堵点段堵点段）的动态变化的动态变化交通需求演变与城交通需求演变与城市发展互动关联性市发展互动关联性的识别的识别1不同时期不同的交不同时期不同的交通供给方式对城市通供给方式对城市各子系统运行状态交互作用各子系统运行22、状态交互作用关联性识别关联性识别基础设施功能级配结构与基础设施功能级配结构与客货运输（含无组织的个客货运输（含无组织的个2系统运行波动与故障系统运行波动与故障自动检测与诊断自动检测与诊断例如：探求系统运行例如：探求系统运行状态敏感因素状态敏感因素（道路道路3任务二：基于人机交互的系统诊断任务二：基于人机交互的系统诊断空间布局演变态势空间布局演变态势的影响；的影响；城市通勤圈扩展态城市通勤圈扩展态势及关联因素相关势及关联因素相关性分析；性分析；交通投资规模与城交通投资规模与城市社会经济水平的市社会经济水平的关联性分析关联性分析体出行）方式结构的相关体出行）方式结构的相关关系；关系；动态交通与静态23、交通之间动态交通与静态交通之间的相关性；的相关性；不同运输子系统）之间的不同运输子系统）之间的交互影响；交互影响；中心城中心城-市域市域-都市圈都市圈-大区大区域各层次综合交通运输系域各层次综合交通运输系统间的交互作用与关联性统间的交互作用与关联性分析等分析等；状态敏感因素状态敏感因素（道路道路功能及配结构、拓扑功能及配结构、拓扑结构、交通组织、交结构、交通组织、交通管制及意外事件通管制及意外事件）及关联关系的量化分及关联关系的量化分析。析。基于需求实时响应基于需求实时响应的全方式出行服务的全方式出行服务1整合各类出行服整合各类出行服务资源，提供新务资源，提供新型型“一站式一站式”交通交通智能24、物流配送系统智能物流配送系统不只限于配载信息服务与不只限于配载信息服务与运输组织调度智能化，更运输组织调度智能化，更多关注物流配送需求实时多关注物流配送需求实时2基于车辆-运行载体基于车辆-运行载体协同技术的主动式安协同技术的主动式安全保障系统全保障系统无人驾驶（无人驾驶（or自动自动辅助驾驶）车辆及辅助驾驶）车辆及车路车路协同协同(car-to3任务三：服务诱导与主动式安全保障任务三：服务诱导与主动式安全保障型型“一站式一站式”交通交通服务，满足差异服务，满足差异化需求；化需求；构建基于实时个构建基于实时个性化需求的新型性化需求的新型自适应公共客运自适应公共客运服务系统（例如服务系统（例如自25、助式“无缝移自助式“无缝移动系统”）动系统”）多关注物流配送需求实时多关注物流配送需求实时响应和无人自动配送等新响应和无人自动配送等新型系统的研发；型系统的研发；车路车路协同协同(car-to-x)应用系统应用系统轨道交通运行安全轨道交通运行安全保障系统保障系统.安 全保 障 系统对交通发展战略、规划、政策对交通发展战略、规划、政策或某项具体对策方案的实施效或某项具体对策方案的实施效果跟踪评估和滚动修正、完善果跟踪评估和滚动修正、完善1对既往战略、政策、规对既往战略、政策、规划实施效果与代价评估划实施效果与代价评估（涉及涉及不同不同空间圈层总空间圈层总基于需求自动反馈的交通对基于需求自动反馈的26、交通对策方案实时与非实时响应策方案实时与非实时响应2例如：基础设施供给方例如：基础设施供给方案生成和优选；基于实案生成和优选；基于实时动态定价等智能技术时动态定价等智能技术任务四：任务四：战略-规划-政策-实施方案决策支持战略-规划-政策-实施方案决策支持（涉及涉及不同不同空间圈层总空间圈层总体效率和服务水平；出体效率和服务水平；出行费用支出行费用支出vs家庭消费家庭消费总支出；不同出行方式总支出；不同出行方式出行成本构成与实际支出行成本构成与实际支付额；）付额；）对各类规划与战略测试对各类规划与战略测试方案的预期效果与风险方案的预期效果与风险预评估；预评估；时动态定价等智能技术时动态定价等智27、能技术的需求管理和订制服务的需求管理和订制服务实时响应；交通运行方实时响应；交通运行方案实时动态调整案实时动态调整感知感知诊断诊断系统内部及外部环境的全息感知系统内部及外部环境的全息感知全时空、连续、实时采集技术；数据融合全时空、连续、实时采集技术；数据融合与集成技术与集成技术不同主体活动（人的出行不同主体活动（人的出行/物的移动）行物的移动）行任务五：理论与技术创新任务五：理论与技术创新诊断诊断预测预测干预决策干预决策不同主体活动（人的出行不同主体活动（人的出行/物的移动）行物的移动）行为关联理论与分析技术为关联理论与分析技术出行行为及系统运行数据与城市空间/社出行行为及系统运行数据与城市空28、间/社会环境数据的映射关系会环境数据的映射关系既要对系统内部时空动态变化观测，又要关注系既要对系统内部时空动态变化观测，又要关注系统外部环境的空间演变和功能配置的动态变化。统外部环境的空间演变和功能配置的动态变化。交通系统综合评估与诊断交通系统综合评估与诊断交通子系统运行水平关联性理论及系统内交通子系统运行水平关联性理论及系统内外影响因素关联度量化评价技术外影响因素关联度量化评价技术服务需与供给的自适应与反制双向作用理服务需与供给的自适应与反制双向作用理论；需求实时响应水平、服务资源有效利论；需求实时响应水平、服务资源有效利感知感知诊断诊断任务五：理论与技术创新任务五：理论与技术创新论；需求实29、时响应水平、服务资源有效利论；需求实时响应水平、服务资源有效利用程度以及不同方式间衔接/转换规律的用程度以及不同方式间衔接/转换规律的分析评估技术分析评估技术以全息感知获取的大数据为基础，构建系统诊断的“证据”链，侧重于相关性分析（不刻意追求因果关系探求）诊断诊断预测预测干预决策干预决策基于动态仿真的预测与态势推演基于动态仿真的预测与态势推演基于行为与空间特征映射关系的，不同空基于行为与空间特征映射关系的，不同空间层次非集计出行模型和全时空动态仿真间层次非集计出行模型和全时空动态仿真系统系统任务五：理论与技术创新任务五：理论与技术创新感知感知诊断诊断系统系统探寻基于多重相关关系（拥堵程度 vs30、 边探寻基于多重相关关系（拥堵程度 vs 边际成本 vs 交通方式选择）的交通方式转际成本 vs 交通方式选择）的交通方式转移规律；移规律；解决交通系统高响应度实时非结构性流数解决交通系统高响应度实时非结构性流数据（全文文本、图象、声音、影视、超媒据（全文文本、图象、声音、影视、超媒体等信息）计算技术难题体等信息）计算技术难题诊断诊断预测预测干预决策干预决策基于人机交互的实时响应与干预决策基于人机交互的实时响应与干预决策类似于类似于AlphaAlphaGo的交通智慧大脑（即交通决策Go的交通智慧大脑（即交通决策机器学习）技术研发；机器学习）技术研发；针对系统短板的实时自适应补强理论方法与关针对系统短板的实时自适应补强理论方法与关感知感知诊断诊断任务五：理论与技术创新任务五：理论与技术创新针对系统短板的实时自适应补强理论方法与关针对系统短板的实时自适应补强理论方法与关键技术（例如：运营组织与管理系统的方案的键技术（例如：运营组织与管理系统的方案的实时响应与自动更新）；实时响应与自动更新）；基于实时交通活动行为干预的实时动态需求管基于实时交通活动行为干预的实时动态需求管理理论与关键技术（包括舆情分析和应对）理理论与关键技术（包括舆情分析和应对）诊断诊断预测预测干预决策干预决策谢谢谢！谢！谢谢谢！谢！