分享

收藏

点赞

  1. 主页 > 资讯 > 智慧交管

智能交通的“能”与“不能”

交通供给和交通需求之间的予盾依然长期存在

微信截图_20230522111345.png

赛文交通网  智慧交通  智能交通

近一个多月,中国高速公路信息化大会、华南智能交通论坛、中国道路交通安全产品博览会、中国智能交通市场年会相继举行,发展智能交通已成为共识。

从政府层面来看,2019年到2023年的5年间,密集出台的规划文件均有智能交通、数字交通的相关要求,从两份《纲要》到《数字交通“十四五”规划》对于基础设施数字化、感知体系、智能交通管理系统等都有明确的表述;

从社会企业来看,百度、腾讯、华为、阿里等互联网大厂纷纷成立智能交通的军团、事业群、实验室等,积极布局智能交通;

从高等教育来看,2021年我国普通高等学校特设新专业“智慧交通专业”,2022年有10所高校申请新设“智慧交通”专业获批。从政府到企业、再到学校的一系列动作足以看出智能交通的重要性。

与此同时,我们应该认识到,智能交通并非万能的,有其能实现的效果,必然有其无法解决的问题,正确认识智能交通的“能”与“不能”,对于智能交通发展的良性发展至关重要。

01、交通问题的本质

在谈智能交通的“能”与“不能”之前,我们有必要先回顾下交通问题的本质,研究问题的根源出在哪里。当前出现的交通问题,无论是交通拥堵、秩序混乱还是停车困难,根本原因是供需矛盾,即居民日益增长的交通需求和交通供给不平衡不充分发展之间的矛盾。

2020年,全国机动车保有量3.72亿辆,其中汽车保有量2.81亿辆,全国公路总里程达到519.81万公里;2022年,全国机动车保有量达4.17亿辆,其中汽车保有量达3.19亿辆,全国公路总里程达到528万公里。

基于上述数据,从2020年到2022年,全国公路总里程增长约1.57%,而机动车保有量增幅达12.09%,汽车保有量增幅达13.52%。虽然我国仍在持续进行道路建设,但人民生活水平提高带来的出行需求也日益增长,且增长速度更甚,也就能理解了为什么“路越修越多,车却越来越堵”的问题了。

02、智能交通的“能”

智能交通是把通信技术、车辆技术、计算机技术、控制技术等先进技术应用于交通行业以达到提高出行效率和安全的效果,其实是在缓解供需矛盾,尽可能通过技术手段来弥补供给不足的先天问题,把现有供给充分挖掘和释放,最大程度的满足出行需求。

微信截图_20230522111613.png

图1 智能交通缓解交通供需矛盾

因此,智能交通能做是通过技术手段提高出行效率和安全性,并在此基础上助力绿色低碳发展。

(一)提高出行效率

对于效率的追求实际上是希望减少道路拥堵,让出行更加畅通、快速,智能交通能在路网规划、信号控制、辅助驾驶等方面提高出行效率。

(1)精准OD分析,提高路网规划准确性

传统的OD分析一般是基于历史数据使用TransCAD等软件进行出行量分配和预测,获取的是“假”OD。不仅需要OD调查,难度大、周期长、成本高,预测的准确性也无法保证,导致路网规划可能和居民实际需求之间存在偏差。

智能交通的出现使得获取“真”OD成为可能,尤其是出租车GPS数据、网约车运行数据以及地图导航数据能够真实体现出发地和目的地,精准反应居民出行需求。

将数据从不同维度进行分析处理,得到出行需求在时间、空间等方面的变化规律,据此进行路网规划、道路设计和交通流组织,使交通供给精准适配出行需求,避免供需错位,以实现从根本上、结构上改善交通、降低拥堵的效果。

微信截图_20230522111620.png

图2 传统的OD调查(左图)和智能交通的OD数据(右图)

(2)智能信控优化,减少路口停车和等待

交叉口是路网的节点和枢纽,是影响路网整体运行效率的关键,如何通过减少停车次数、缩短等待时间等方式来提高交叉口通行效率是必须考虑的问题。

智能交通能够借助雷达、摄像头、RSU等路侧设备对路口交通流变化进行实时感知,将数据传输到后台的智能应用系统,通过建立信控优化模型,对交通信号灯进行智能化调节和控制,实现路口通行优化。

对于单交叉口而言,智能信控能够大大减少绿灯空放情况,缩减车流的等待时间,避免了道路零车辆通行,但信号灯仍在持续放行的场景出现。

对于干线连续路口而言,智能信控能够在不同的交通状态下,实现主车流方向均不停车或少停车,达到一次启动通过多个路口的“绿波通行”效果。

微信截图_20230522111821.png

图3 城市道路的“绿波”效果(左图)和后台的智能信控方案(右图)

(3)智能导航辅助,提供最优路线和路况信息

驾驶可能对于大部分人而言都是一件痛苦的事情,不仅需要注意力高度集中,还需要时刻观看道路沿线信息,识别需要转向的路口,选择正确的行驶路线。如果在陌生城市,不熟悉当地道路和交通特性,对驾驶员来说更是极大的考验。

智能导航作为智能交通的主要组成部分,能够辅助驾驶,具有推荐行驶路线、展示拥堵情况、播报道路信息、提醒最优车速等功能,可大大提高出行效率,减少失误次数。

推荐最优路线需要经过路网匹配、路径搜索、路径规划几个阶段,将车辆的位置数据和路网数据进行精确匹配,考虑时间、距离、费用、交通规则等因素为用户推荐最优的路径,同时能够提醒路况信息,如拥堵、事故、限速、红绿灯倒计时等,辅助驾驶员采取最优驾驶行为,避免停车,快速通行。

微信截图_20230522111836.png

图4 智能导航辅助推荐最优路线(左图)和提示路况信息(右图)

(二)提高出行安全性

提高出行安全性指的是减少交通事故,做到减量控大,居民能够身心和财产不受损失的完成出行,智能交通可以从人、车、路及环境等角度提高出行安全性。

(1)人:监控驾驶行为,提升驾驶规范性

人的因素是交通事故发生的根本原因,疲劳驾驶、玩手机、接打电话等不规范驾驶行为是导致交通事故的重要原因之一。

尤其对于公交车、长途客车等营运车辆而言,乘客多,距离长,驾驶难度大,驾驶行为更应受到监视和督导。智能交通技术可以通过车载设备对驾驶行为的规范性进行实时监控,能够实时发现并纠正驾驶不规范行为,减少人为因素导致的交通事故发生。

微信截图_20230522111843.png

图5车载设备监控驾驶行为,并发出提醒和预警

(2)车:评估车辆状态,提供自动驾驶功能

人和物都移动都是以车辆为载体,车辆抛锚、刹车失灵、引擎故障等车辆导致原因导致的事故往往触目惊心,损失惨重。

智能交通技术可以通过车辆定位、车况监控、车辆调度等手段,掌握车辆的实时位置和状态,对车辆行驶情况进行评估和监督,减少车辆因素引发的交通事故。此外,智能交通技术也可以通过自动驾驶、智能停车、信息提示、安全预警等功能,提高车辆的自适应性和安全性。

微信截图_20230522112031.png

图6 车辆原因导致的交通事故(左图)和智能交通提供辅助驾驶(右图)

(3)路:数字化养护,提高道路管养效率

截至2022年底,我国公路通车里程达535万公里,在建养并重的发展思路下传统的道路巡检方式和纸面养护工作流程已不能满足日常养护管理工作的需求,道路养护工作急需大力拥抱智能交通新技术。

比如,通过基于人工智能算法的智能化巡检,发现标识标牌损坏或遮挡、标线模糊等问题;通过在特大桥梁、隧道、高边坡等重要位置布设传感器实现开裂、变形、震动、渗漏水、沉降等风险精细化实时监测,取代传统作业中的定期检测工作。

微信截图_20230522112036.png

图7 智能巡检(左图)和可视化养护平台(右图)助力道路数字化养护

(4)环境:精准感知及时预报,实现(准)全天候通行

大雾、降雨、冰雪等不良天气对驾驶员的视线、路面摩擦系数和车辆控制等方面造成的影响是发生交通事故的重要诱因,据《全国道路交通事故统计年报白皮书》统计,30%的交通事故与恶劣天气相关。

智能交通技术可以通过监测、预警、限速等方面降低不良天气下的事故发生率。比如,通过道路监测设备采集雾霾、降雨、结冰、温度、湿度、能见度当前道路环境信息,向驾驶员发送警告通知,同时向高管理部门发送实时信息,以便及时采取措施;

借助智能算法技术,根据气象预警的信息、路面湿滑系数和交通流量等数据进行评估,智能调节路段限速,并在需要的情况下发布预警信息,保证车速落到相应的安全区间内;

通过感知设备、快速计算能力、低延时通信等,发布气象信息,精准提供行车指引,助力实现(准)全天候通行。

微信截图_20230522112043.png

图8 道路气象感知设备部署(左图)和(准)全天候通行管理(右图)

(三)助力绿色低碳

根据国际能源署(IEA)的统计数据显示,相较于工业、建筑等领域,交通领域成为各国实现碳中和远景目标的重点和难点。智能交通作为一种新型交通系统,可以通过多种方式推动交通绿色化和可持续发展。

减少拥堵,降低尾气排放:智能交通系统可以通过车辆跟踪、运行状态分析、交通流预测等手段,实时优化交通组织,调整道路网络管理模式,从而减少交通拥堵,提高交通效率,降低车辆尾气排放。

提高公交服务水平,增强公交吸引力:智能交通系统可以通过车载终端和移动终端等方式实时掌握公交车辆的位置信息和运行状态,优化公交线路规划和运营管理,提高公交服务水平和满意度。

减少启停次数,提高燃油利用率:利用交通信息收集和处理能力,智能交通系统能够更好地优化行驶路线和行驶速度,减少过多的起步和制动次数,提高燃油利用率。

微信截图_20230522112249.png

图9 等待红灯而导致的尾气排放(左图)和智能信控下车辆顺畅通行(右图)

03、智能交通的“不能”

诚然,智能交通可以实现智能信控、安全预警、精准感知、驾驶辅助等功能,极大提高交通效率和行驶安全,但智能交通并非万能,依然有其无法解决的问题。

(一)人和物的移动

交通的本质是人和物的移动问题。无论现代交通如何发展,交通的最终目标都是要让人和物实现高效、快捷、安全的移动,智能交通系统的出现并没有改变这一根本问题,它的任务是更好地管理和优化交通系统的运行,提高交通效率和运输质量,无法从根本上解决人和物的移动问题。

无论是从道路拥堵、交通安全还是交通环保等方面看,智能交通无法改变交通本质的问题,其发展仍需要在现有交通系统的基础上持续优化和改进,从而实现更加高效、安全、环保的交通出行。

(二)交通供需矛盾

交通供给和交通需求之间的矛盾也是智能交通无法解决的另一个问题。交通需求是政府、企业和个人需求的总和,随着城市化的发展,交通需求日益增长,而交通供给往往缺乏有效的支撑,如道路规划、公共交通系统的建设等,从而导致交通拥堵、交通事故等问题的出现。

智能交通的逐渐普及在某些方面优化了交通供给,缓解了一些交通问题,交通供给和交通需求之间的矛盾依然长期存在。

04、对智能交通的思考

对于智能交通(智慧交通、数字交通)而言,当前出现的智慧路灯、智慧信号灯、智能网联已经在各大城市得到广泛应用,效果也得到了一定的验证。但我们应该认识到智能化、数字化只是手段,交通才是本质,不可舍本逐末,过分追求新技术、新场景,切实解决交通问题才是根本目的。

在具体的智能交通项目建设过程中,应该正确认识和理解“立足现实”、“适度超前”的关系和内涵,避免贪大求全、一步到位。

首先,必须“立足现实”,解决现实问题,比如交通拥堵、停车困难、公交优先、学院医院等重点区域的秩序混乱等,这些问题直接关系到市民出行的方便性和幸福感,智能交通的建设要以解决这些现实问题为首要目标。

然后,再考虑“适度超前”,逐步引入先进技术和创新场景,例如车路协同、智能网联、自动驾驶、全息路口、数字孪生等,最终达到管理精细化、服务精心化的智慧交通目标。

*本文作者:闫天朋、曾桓涛,广东省电信规划设计院有限公司智慧交通行业中心。

未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明等材料,与我们联系,我们将及时沟通与处理。

加载中~

你可能也喜欢这些文章




稿
意见反馈0
商务合作

商务合作 扫码联系

返回顶部