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突破技术瓶颈 发展智能交通
发布时间:2012-10-19  点击数:
  智能交通是一个国情相关性很强的领域,自上世纪80年代智能交通技术起步以来,各国政府和专家都根据本国国情在美国研究的基础上进行着本土化探索。由于对交通的要求不仅因国家、地区、文化的不同而千差万别,甚至同样的交通条件因出行者的角色——步行或者驾车的不同而会产生不同的效果,因此,交通是与地域文化和参与者的行为密切相关的一个领域。
  从宏观上,我国的智能交通发展尚处于基础建设阶段。一方面,智能交通领域的基础技术应用还未普及,先进的交通管理系统和交通服务系统在各地区或区域正在逐步建立之中;另一方面,我国的智能交通目前还主要集中于智能化管理领域阶段,智能化服务领域的发展相对滞后,利用RFID技术实施智能交通应用基本处于空白,人、车、路协同、安全体系建设、可持续发展等方面的工作还处于初步阶段。
   一、解决城市高速发展的通病——拥堵与污染
  城市交通拥堵作为一个社会问题对人们的影响越来越大,交通拥堵不仅给出行者造成时间上的延误、经济上的损失,还给整个社会带来巨大的资源浪费和环境的污染。
  采取单一的措施不能取得最大的社会与环境效益。在切实改善和发展公共交通、加快道路建设的同时,必须把挖掘现有交通管理政策资源和推广高新技术在交通管理中的应用放在重要位置。
  拥堵与污染共生,治污与治堵并举。从2010年开始,南京市在政府引导下,结合业内企业,启动智慧交通与低碳减排的联动实验。实验内容包括:
  (1)制订并实施全面的ITS战略,创新建设和运营模式,实现全面先进的智慧交通系统,提供整合的服务,从而提高南京市的整体流动能力,解决城市拥堵问题,同时也为低碳减排作出贡献。
  (2)对物联网技术应用于低碳减排进行研究和应用。在机动车环保分类标志基础上,创立深化分级管理机制,创新基于物联网技术的管理手段,实现对不同排放机动车的限制和鼓励,达到全面减排的目标。
  (3)创立低碳公园、低碳停车场,增设低碳限行区,进而设立拥堵区,在达成低碳减排管理目标的同时,缓解热点区域的拥堵情况,提升南京热点区域的交通能力,提升城市总体流动性。
   二、走向智慧交通的新跨越
  1. 孵化器破壳催生电子标签
  近年来,中国陆续已有10多个城市对高污染车辆采取限制时间、限制区域的交通管制措施,但大多采用交警上路拦车的查处方式。由于人工现场执法效率低,且高峰时段拦车会造成拥堵影响交通,无法百分之百实现政策效力。
  南京在2010年已采用非现场执法手段,依靠视频识别实现对高污染车辆的限行管理,解决了执法成本高、效率低的问题,有效发挥了限行的威力。同时在美国能源基金会的资助下,试验了射频技术在环保控制管理车辆的应用,且解决了电子标签加贴在车辆上的法律障碍和技术障碍,解决了远距离和高速状态下的与视频结合的问题。美国能源基金会在南京设立的环保项目如同孵化器破壳,催生了机动车环保标志电子标签,为构建南京市交通物联网打下了基础。南京市政府决定推动在所有车辆上安装电子标签,实现各种涉车部门和项目的信息共享,实施智慧交通与低碳减排的联动。
  2. 顶层设计前瞻规划
  “南京市智慧交通系统”是按照“统一规划、统一建设、统一平台、统一维护”的机制推进,按照边推进边完善的原则不断探索建设推进的有效方式,旨在建设全面整合的智慧交通系统。
  系统采用自顶向下的顶层设计思想,基于物联网技术,建设覆盖“人—车—路”的综合信息采集系统,并结合数据挖掘、仿真等技术手段,为政府部门、企事业单位和公众提供全方位的智能化的管理和服务。实现模式创新、技术创新和应用创新,解决交通拥堵,提升治安水平,实现低碳环保,进而带动整个产业链上下游的发展。
  3. 巨资投入,政府与民资合营
  “南京市智慧交通系统”建设采用政府引导和协调、企业市场化运作的方式,由南京市信息化投资公司组建运营公司——南京城市智能交通有限公司,全面负责南京市智慧交通系统的建设和运营。这种模式可避免重复投资,保证交通信息化项目的可持续性发展,使各种涉车管理部门、交通企业、市民等多方受益。这种模式也与国家“十二五”规划纲要中“创新公共服务供给方式”相适应,只有市场化和专业化,才能提高系统的高效性和灵活性,是解决城市交通这种复杂系统难题的最有效手段和模式。
  南京城市智能交通公司计划投资巨资,在2012年底前建设完成智慧交通系统,为各方用户提供全面整合的服务。
  4. 动态感知,主动管理
  人、车、路都是智能交通中的核心要素,需要将计算机技术、通信技术、系统工程等学科的理论充分运用于交通的管理和服务,有效缓解交通拥堵,提高路网的通行能力,从而构建安全、高效、环保的综合交通服务体系,解决拥堵问题。
  (1)动态感知:依靠物联网技术、云计算、3G移动通信技术等先进技术手段,让公众出行、企业经营、政府管理等及时、准确地感知到实时的交通信息,最终实现各种交通需求信息的供给在人、车、路之间快速、准确地相互传递。
  (2)主动管理:通过动态感知交通信息,使公众、企业、政府实时把握最新交通信息,预测未来交通变化趋势,判断交通发展态势,从而对各种交通需求进行主动性管理,实现公众的主动参与、企业的主动把握和政府的主动干预,最终实现有限的公共交通资源(道路资源)在无限需求中的最大化利用。
  (3)人、车、路协同:通过动态感知、主动管理,实现人、车、路三者之间的协同运作。公众、企业和政府,通过感知自身关注的动态信息,主动管理自身的交通行为,满足自身需求,同时实现车辆的安全舒适行驶和道路资源的最大利用,形成道路资源供给与机动车交通需求的动态平衡。简言之,就是在“动态感知”的基础上,实施主动管理,去协同人、车、路。关键在于“动态感知”,其次是“主动管理”。
  5. 以客户为中心,提供整合的服务“南京市智慧交通系统”在了解客户需求及其使用服务的模式基础上,制订以客户为中心的战略。采用需求和使用量数据对客户群进行细分,从而向特定用户群提供整合的优化的出行服务以及透明且有针对性的沟通渠道,提高整个城市的流动性,有效解决或避免出行拥堵。系统通过互联网终端、移动互联网终端(智能化车载路径规划导航仪或手机等)、交通电子情报板、交通广播电台等方式,为出行者提供综合出行信息服务,包括实时路况、交通预测和停车场服务在内的多种服务,解决道路行驶和停车两大出行问题,提高交通整体效率。
  三、探索低碳减排的新模式
  1. 物联网作为技术支撑
  原来对机动车排放的管理基本停留在人工识别环保标志或者通过视频识别车牌的手段上,效率较低,而且只能识别是黄标车还是绿标车,存在很大局限性,不能做到进一步的精细化管理。
  而基于RFID的物联网技术可以解决这个问题。建设基于物联网的智慧交通系统的内容之一,是依据车辆排放等级,给在本市注册的所有车辆安装电子标签。该电子标签以环保标志电子卡的形式受到地方法规的保护。同时在城区主要道路上建设基站,通过数十个甚至数百个基站的射频识别(基于RFID)和视频识别同时获取通行车辆信息,在后台管理平台的支持下,对各类排放标准的车辆进行跟踪与控制。
  采用物联网技术,打破原有技术瓶颈,多技术、多手段、全方位实现“人—车—路”信息资源的综合采集和整合,既可实现智慧交通中实时路况、停车诱导、不停车自动支付等各种服务,也可对车辆进行精细化的智能环保监管和实施低碳减排提供支撑。
  2. 分类管理,限制与鼓励双管齐下
  在对第一类车限行的基础上,南京启动了对第三类车的鼓励政策:将“环境友好型汽车”信息写入车辆电子标签内,低碳减排区和低碳停车场智能道闸能自动识别该类车,使其享受自由通行、免费或优惠停车的待遇。
  南京计划在2013年底前,在主要名胜区、风景旅游区、青奥会举办区建立数个“低碳减排区”、“低碳公园”和20个以上的“低碳停车场”。目前已基本完成2011年度计划,设立了若干个免费、优惠的低碳通行区和停车场。
  四、下一步展望
  南京正在全面实施“智慧交通”系统的建设和基于物联网技术的“低碳减排”工作,并且已经取得了一定的成效。可以预见,2012年系统完全建成后将在治堵和治污两大方面发挥至关重要的作用。而且,系统建成后,智慧交通和低碳减排的联动和创新肯定不会停止,还将沿着这个轨道继续发展下去:
  1. 在智慧交通方面,在提供全面整合的服务的基础上,下一步需要加强对未来一段时间的交通情况的预测,并对公众发布,为公众和机动车出行提供有效参考。同时,在采集到的大量、全面、真实数据基础上,建立交通仿真决策支持系统,可以对城市规划、路网规划、道路规划、停车场规划、交通设施规划和公共交通规划进行更为精确的仿真。
  2. 在低碳减排方面,继续深化分类管理。现阶段是将汽车分为三类,而基于物联网的技术手段能够支持更加精细化的管理。下一步将逐步实现按照欧0、欧I、欧Ⅱ、欧Ⅲ、欧Ⅳ、欧V等细分级别,分别进行精细化的限制和鼓励,包括限行、鼓励策略;不同排放、不同区域、不同时段的差别化停车收费;另外,学习英国伦敦、瑞典斯德哥尔摩等城市“拥堵收费”经验,试点在南京热点拥堵区实行拥堵收费。