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栉风沐雨二十载 砥砺前行创未来

既不要妄自菲薄我们已取得的成绩,又不可妄自尊大我们所掌握的技术,须知久经磨砺方可实现智能交通系统飞跃发展。

当前,中国智能交通系统正在开启属于移动互联网、大数据、云计算、人工智能的新时代。新技术必将为智能交通系统注入不断前行的驱动力,但同时也对传统的智能交通系统模式、理念提出巨大的挑战。

本文以史为鉴,回顾了二十年来智能交通系在我国的发展历程,总结了发展过程中的得与失,深入剖析当前我国智能交通系统发展中存在的高端智能决策支持欠缺、标准化体系的缺乏、体制对于智能交通发展的束缚等诸多隐忧,在城市智能交通的发展必须服从城市交通发展战略需要的大前提下,探讨未来智能交通的发展方向。

上世纪九十年代末,在改革开放浪潮席卷之下,还在“荆棘”中摸索前行的中国城市交通,看到了将先进科学技术与传统交通系统理论相结合解决城市交通问题的曙光,从业界人士到专业学者再到政府官员都逐渐意识到开展智能交通系统理论与技术研究及工程实践的已是刻不容缓。

于是,在政府重视和主持下,以中国国家科技部组织与欧美等发达国家开展一系列智能交通技术合作、交流为开端,以实施“智能交通系统关键技术开发和示范工程”等“十五”国家发展计划项目为契机,逐步将智能交通系统推广到中国各个城市综合交通体系中应用。

回首过往,二十年时光之于一个人,是从襁褓中嗷嗷待哺的婴儿成长为朝气蓬勃欲指点江山的青年,之于中国智能交通系统的发展,则是从一切采取简单“拿来主义”的盲从照搬,到如今在智能交通技术尖端前沿领域与发达国家分庭抗礼、不逞多让。

弹指一挥,二十载春秋如白驹过隙,在“实现中华民族的伟大复兴”的号召下,中国的智能交通系统又将迎来全新的时代,一个属于移动互联网、大数据、云计算、人工智能的新时代正扑面而来。

毋庸置疑,伴随着新一轮工业革命的到来,创新技术与传统思维的交织必将再次引发智能交通领域又一次的重大变革,中国智能交通系统的发展前行又一次站在了十字路口。本文旨在追溯二十年以来智能交通系统在我国的发展历程,以史为鉴,辨析当前智能交通系统发展存在的隐忧,理清发展思路,探讨我国城市智能交通系统未来发展方向。

早在上世纪60年代,欧美等发达国家就出现了在道路交通方面的应用信息、通信技术的萌芽,其初衷是通过先进的技术使平衡道路和车辆之间的关系,提高交通工程系统化程度,帮助用于减少交通堵塞和减少交通公害,提高交通安全性。主要实现方式为向驾驶员提供交通诱导信息,通过自动化的交通管制引导交通或限制交通等。

至上世纪80年代,各发达国家交通运输领域的研究进入了一个崭新的阶段,美国、日本、澳大利亚、加拿大、德国、法国等国都投入大量的人力和物力从事智能交通系统(ITS)系统的研究,而后其他一些国家和地区,如韩国、新加坡、芬兰等也相继开展了相关研究,最终,已逐渐形成了日本、欧洲、美国三大体系。

这些国家和地区在实施智能交通系统前,交通基础设施比较完善,但普遍效率偏低,为了解决新的交通需求和交通问题,继而通过采用先进通信技术、信息技术、电子技术手段提高现有交通基础设施的效率,以满足新的交通需求。但无论是日本、欧洲抑或是美国,这些国家智能交通系统发展有类似的经历,在初始阶段系统各自开发,造成了系统的整合性和兼容性不足。

为此,上世纪末至本世纪初,各主要发达国家不约而同的开展智能交通系统(ITS)整体体系框架的研究,在统一的体系框架下,实现不同国家,不同部门之间协同开发,形成统一技术标准,为用户提供全方位、无缝的交通运输服务。

在上世纪80年代,当各个发达国家如火如荼开展智能交通系统的时候,我国智能交通的“火种”才刚在城市交通信号控制系统领域点燃。在国家“七五”和“八五”国家发展计划重点攻关项目的扶持下,穷尽10年的时间,我国完成了自行研制开发的第一个实时自适应城市交通控制系统。

以此为先导,同时借鉴发达国家智能交通系统的发展经验,在接下来的“九五”期间,由科技部牵头组织,成立了跨部门和跨学科全国智能交通系统协调领导小组及办公室,统筹规划智能交通发展战略、标准制定和共性技术的研发和示范应用。继而又陆续成立了国家智能交通系统工程研究中心等一批研究机构,开展“中国智能运输系统体系框架的研究”科技攻关。

同时,还上马了交通管理指挥系统的开发和应用项目,开展包括交通信号控制系统交通管理动态静态信息系统、交通监视系统、GPS警车定位、122交通事故快速处理诱导等系统的研发,并在北京等许多大中城市逐步按照智能交通系统的核心理念,逐步开展一些智能化的交通管理系统的试验。

进入21世纪来,随着信息通信技术的不断革新,以汽车导航系统和车载信息通讯系统为代表的时代产物,催生了综综合交通信息采集、处理及协同服务技术的革新,通过浮动车采集交通流数据,进而形成信息集成、分析平台,对路网运行状态监测、评估等一系列科技成果在国内被广泛应用,并取得了良好的应用效果。

近年来,“车联网”、“车路协同系统”以及“无人驾驶”是我国智能交通领域技术研发新的主攻方向。通过实时跟踪世界智能交通系统(ITS)的前沿方向和技术,中国在世界智能交通(ITS)领域的已取得长足进步,一大批研究和应用成果得以推广实施,取得了令人瞩目的成绩,无论是在国家与政府的重视及投入程度,还是在关键技术的研发上,我们都已走在了世界前列

然而,以“中国梦”、“强国梦”的国家总体战略大局观冷静审视,我国智能交通系统发展蒸蒸日上的局面背后是隐忧尚存,必须清醒的认识到我们才刚刚跟上世界智能交通(ITS)前进的脚步,想要通过自身的影响力,而引领业界前行尚任重而道远。在智能交通系统即将迎来新一轮高速发展的关口,唯有辨清自身存在的问题,方能把握住未来智能交通发展方向。

根据《中国智能交通行业发展年鉴(2017年)》以及政府文件中有关智能交通发展的评述,都表明目前智能交通系统应用的主要方向集中在交通运营管理、信息服务方面。而体现交通大数据价值与力量的战略与规划决策层面上的智能化应用,却鲜有成功的案例。

在“三系统、两支撑”智能交通体系中,目前真正有所建树的也只是面向道路交通管理和出行在途诱导服务的“智能运行管理系统”和“智能运输服务系统”,而真正面向交通与城市协调发展宏观战略与规划智能化决策的高端“智能决策支持系统”则是乏善可陈。

当前既存在混淆交通“信息化”与“智能化”,误以“信息化”取代替“智能化”的错误倾向;也同时存在一味热衷于单个子系统(例如,道路运行子系统、公共汽车运行子系统)个别服务范畴(运行组织管理和出行在途信息服务)的初级(低端)智能决策支持,而无意着眼于更为重要,也更为复杂的综合交通大系统运行动态智能干预理论技术体系建设的偏执倾向。

多数智能交通建设中各个子系统多采取了“分而处之”的策略方式。这种子系统各自开发,就造成了大系统的整合性和兼容性不足。例如提高道路交通整体运行效率而采用的智能交通信号控制系统与公交智能运营调度系统通常是分而治之,并未统筹融合。表面原因是由于多源异构数据处理存在一定困难,数据共享与公开受到政策掣肘。

但更深层的原因是对城市交通系统内在的依存与互动关联性认识不足,没有借助统一的标准体系,探究各交通子系统内部之间的相关关系及影响因素,也正是由于缺乏统一的标准体系及标准,目前智能交通处理城市交通供给与需求平衡关系还只局限于对交通子系统各自运行状态的干预,并未进行有机融合、建立反馈控制、形成治理合力。

交通问题之根本是供需平衡,而这种供需平衡的实质是有限资源的合理配置,处理好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。而“政府职能”与“市场对资源配置的决定作用”二者的最佳结合是维系交通服务资源可持续开发效利用的决定性因素。

过去长久以来在计划经济体制以政府为主导的交通服务供给模式越来越难以维持,已与城镇化的高速发展不相适应。特别是在信息技术与通信技术越来越深入的融合,大数据、互联网+、云计算等新技术的蓬勃发展促使新业态不断涌现,科技创发展模式的已经革新,其主体已从政府向市场和企业转变。当然,政府在智能交通系统建设、运营与服务领域的负有不可推卸规划与监管职责,但只有市场可对资源配置发挥决定性作用。因此,当前噬需创新以“政府主导,市场为主体”的新型发展体制。

因此,要破解当下智能交通系统所面临的困局,就要外托用移动互联、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术,以全面感知,泛在互联,普适计算、集成应用与人工智能应用为支撑,实现对城市交通与城市发展的智能化协同发展,对人们个性化活动与物流需求作出智能响应、实现城市智慧管理和运行、保障城市的可持续发展。具体可包括以下任务:

一是,动态监测与趋势跟踪评估判别。利用空、天、地一体化的物联网新型监测手段,一方面监测城市交通系统自身及各组成子系统的协同运行态势,另一方面关注并追踪交通系统外部环境状态变化趋势。

二是,基于人机交互的高端智能决策支持。以大数据技术的做为“量化”手段,精确描述交通、城市空间、城市功能配置三者之间关联关系,为交通资源利用和资源开发提供技术支持,最终推动人机交互方式实现交通系统干预者决策行为智能化。

三是,个性化的智能交通服务。基于运输服务对象个体偏好和需求,利用移动互联网及云计算技术,为其提供多模式、全链条、一体化的“一站式”运输服务。同时,以个体为对象更多关注物流配送需求实时响应和无人自动配送。

要破解当下智能交通系统所面临的困局,还要内依城市交通交通系统基础理论与基本方法,忠于现有对于城市交通属性的基本认识,不背离城市交通发展战略方向。具体包括:智能交通系统的发展必须服从于城市交通系统的整体发展战略。在智能交通系统建设中最为关键的环节是顶层设计,顶层设计是解决系统发展目标、方向、任务的问题。

因此智能交通顶层设计必须与城市交通系统的发展战略相一致,即智能交通系统发展的目标、方向、任务符合城市交通系统的需求。同时,无论是大数据,还是云计算,抑或是无人驾驶,这些都是为智能交通而研发的技术,都是为交通系统基础理论与基本方法的传承、创新和应用服务的,技术研发与理论创新应齐头并举,互为支撑,形成技术研发,装备研制,成果应用等多方面构成的标准化体系。

在社会主义核心价值观的指引下,处理好政府与市场的关系,打破对我国智能交通系统发展的束缚 ,实现对城市交通与城市发展的智能化协同,对人的各类个性化活动与物流需求作出智能响应、实现城市智慧管理和运行、保障城市的可持续发展。

“栉风沐雨,薪火相传;筚路蓝缕,玉汝于成”,既不要妄自菲薄我们已取得的成绩,又不可妄自尊大我们所掌握的技术,须知久经磨砺方可实现智能交通系统飞跃发展。唯有砥砺前行,使智能交通系统(ITS)在中国生机盎然并不断开辟发展新境界,同时为人类解决的交通问题贡献中国智慧,提供可执行的中国方案。


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