時(shí)空數(shù)據(jù)及時(shí)空智能，是‘雙智’建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)中不可或缺的信息和技術(shù)支撐。
去年5月和12月，住建部、工信息部聯(lián)合公布了兩批智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展試點(diǎn)城市，分別為北京、上海、廣州、武漢、長沙、無錫、重慶、深圳、廈門、南京、濟(jì)南、成都、合肥、滄州、蕪湖、淄博。
以這16座城市為起點(diǎn)，智能交通正在通過“雙智”建設(shè)，探索一種更具系統(tǒng)性，具備全局視野的發(fā)展路徑。
“智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將是智慧交通整體提升的基礎(chǔ)，而時(shí)空數(shù)據(jù)及時(shí)空智能，則是‘雙智’建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)中不可或缺的信息和技術(shù)支撐。”中國工程院院士郭仁忠在接受泰伯網(wǎng)專訪時(shí)表示。
添加微信好友, 獲取更多信息
復(fù)制微信號(hào)
“雙智”為交通提供全局統(tǒng)籌
“交通一直是城市發(fā)展過程中挑戰(zhàn)最多的領(lǐng)域之一，尤其是城市路面交通。”
郭仁忠院士表示：“在過去的智慧城市建設(shè)中，圍繞城市路面交通已經(jīng)有了很多相關(guān)研究和探索，比如導(dǎo)航系統(tǒng)、智慧路口、綠波管理等等。這些成果一定程度上改善了城市交通問題，但這些探索，總體上是從局部入手的點(diǎn)上突破，難以從根本上、全局性解決交通問題。”
“以應(yīng)用廣泛的導(dǎo)航地圖為例，近幾年高德、百度、騰訊等企業(yè)的導(dǎo)航系統(tǒng)都做的非常成熟，用戶體驗(yàn)感也很好。但是，導(dǎo)航系統(tǒng)解決的主要是導(dǎo)航和定位問題，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，基本無法從全局進(jìn)行時(shí)間與空間的協(xié)調(diào)，無法進(jìn)行交通資源分配，從而無法進(jìn)行交通優(yōu)化。”
郭仁忠院士表示，現(xiàn)階段，城市道路交通仍然存在幾個(gè)根本性問題待解。
車與車、車與路之間的協(xié)同，仍然存在難點(diǎn)。郭仁忠院士以十字路口場(chǎng)景舉例，理想狀態(tài)下，如果能夠讓車與車之間保持合理距離并在綠燈啟動(dòng)時(shí)同時(shí)起步，將大大提高通過路口的車流量，進(jìn)而增加運(yùn)行效率。但實(shí)際情況中，由于車與車之間無法互相感知，就很難形成協(xié)同。
信息不對(duì)稱也是交通面臨的一個(gè)難點(diǎn)。比如，由于停車位信息和導(dǎo)航系統(tǒng)不連通，很有可能路上不堵車，但卻找不到停車位；或者由于導(dǎo)航顯示某條道路不擁堵，導(dǎo)致很多車都涌入那條路，反而引起擁堵。
交通需求的不確定，也為交通治理帶來了極大的難度。“交通治理本質(zhì)上就是交通資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配，盡管很多專家都做了交通流量預(yù)測(cè)研究，但精準(zhǔn)預(yù)測(cè)城市的交通流量非常困難。如果缺乏統(tǒng)一的交通管理系統(tǒng)，就無法確切獲取交通的需求和流量，也就無法精準(zhǔn)分配資源。”
“基于‘雙智’發(fā)展智慧交通，需要從基礎(chǔ)設(shè)施層面建立一個(gè)全面感知的系統(tǒng) *** 。如果沒有感知體系，就無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和感知交通的運(yùn)行狀態(tài)，缺乏大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，難以做出及時(shí)、合理的決策。”
“智慧交通是要提升城市道路交通的整體通行能力，尋找全局更優(yōu)解。”郭仁忠院士表示：“從技術(shù)角度出發(fā)，以數(shù)字孿生城市建設(shè)為背景，基于全面感知的系統(tǒng) *** ，有可能掌握整個(gè)城市的交通需求，計(jì)算城市交通 *** 承載能力。”
現(xiàn)有地理信息尚難滿足智慧交通需求
“提高通行效率，需要從速度和密度兩個(gè)維度出發(fā)。”
郭仁忠院士解釋，個(gè)體的出行速度并不能和整體的道路通行率劃等號(hào)，相同的道路在不同的時(shí)間也面臨不同路況，車道限速需要與出行車輛的密度相匹配。如果在非高峰期，部分路段的限速可能并沒有意義，但在高峰時(shí)段，車輛限速就能夠提高整體通行效率。
基于一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和全面感知的系統(tǒng) *** ，以及能夠統(tǒng)一調(diào)度的系統(tǒng)平臺(tái)，就有可能實(shí)現(xiàn)交通資源的預(yù)約，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)訂、遠(yuǎn)程感應(yīng)，把交通需求從不確定變?yōu)榇_定，從未知變?yōu)橐阎谷謨?yōu)化成為可能。
郭仁忠院士表示：“如果能利用智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，讓車與車之間、車與路之間互相感知，就能實(shí)時(shí)獲取車輛需求，預(yù)測(cè)整體流量，進(jìn)而結(jié)合道路資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算調(diào)配。那么包括路口的協(xié)同、停車位及路線的匹配等工作，都將由電子系統(tǒng)來完成，而非考驗(yàn)人的合作程度，前面所提到的幾個(gè)問題也就有望得到解決。”
無論是感知體系的建設(shè)、交通需求的預(yù)測(cè)還是道路資源的分配，‘雙智’建設(shè)中的各種應(yīng)用都需要時(shí)空信息技術(shù)作為支撐。
郭仁忠院士稱：“交通問題本身是個(gè)典型的時(shí)間與空間的問題。面向智能交通的需求，需要對(duì)時(shí)空特性做精細(xì)的刻畫，也就需要對(duì)城市道路交通基礎(chǔ)設(shè)施和地理環(huán)境做更加精細(xì)的表達(dá)。”
從系統(tǒng)性、完整性和精細(xì)程度而言，現(xiàn)階段面向交通應(yīng)用的地理信息表達(dá)仍然不足以支撐未來智慧交通的建設(shè)需求。
“以往的面向交通的地理信息表達(dá)主要圍繞路網(wǎng)層面，但并沒有深入到城市交通末端的毛細(xì)血管中，沒有延伸到城市的地下空間和各個(gè)小區(qū)中的道路。”郭仁忠院士表示：“但是，必須要對(duì)城市整體交通環(huán)境的精細(xì)刻畫和表述，才能夠支撐真正點(diǎn)到點(diǎn)的智慧交通需求。”
“在技術(shù)層面，服務(wù)于智能交通的地理信息及時(shí)空智能技術(shù)水平仍需進(jìn)一步提高。在體制和機(jī)制層面，空間信息需要和其它智能交通技術(shù)充分集成、融合，并應(yīng)用于實(shí)踐。”
“智慧交通是一個(gè)各細(xì)分領(lǐng)域共同集成的工作。未來新的工作模式，可能是由地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能及交通其他領(lǐng)域的工程師共同工作，一起進(jìn)行城市智慧交通系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)營。”
空間信息不止是道具，還是舞臺(tái)
“‘雙智’將是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，要從理論、技術(shù)、工程、應(yīng)用、政策、標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)維度推進(jìn)。” 郭仁忠院士表示：“這樣龐大的生態(tài)系統(tǒng)，需要政界、業(yè)界、學(xué)界等各方力量形成合力，進(jìn)行總體布局，完善頂層規(guī)劃和布局。”
對(duì)于很多人擔(dān)心的成本問題，郭仁忠院士表示：“交通問題造成巨大的城市運(yùn)行成本，與這個(gè)成本相比，智慧交通的投入是‘小錢’。當(dāng)然，如果把整個(gè)城市的交通系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化改造，成本的確會(huì)很高，但我們可以采用分布實(shí)施的策略，將數(shù)字化改造和智慧化應(yīng)用匹配起來梯度推進(jìn)，以應(yīng)用引導(dǎo)改造。這樣，整體的建設(shè)成本也會(huì)隨著應(yīng)用推進(jìn)和價(jià)值的產(chǎn)出而不再成為障礙。”
“這樣一個(gè)具有創(chuàng)新性和探索性的大型工程，不可能同步將所有基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃好、建設(shè)好，然后再來做場(chǎng)景的應(yīng)用，不僅是投入太集中的問題，時(shí)間上也等不起。此外，由于技術(shù)的不斷更新，基礎(chǔ)設(shè)施的改造也必然是一個(gè)迭代過程，所以，必須將智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)協(xié)同起來，相互成就，也就是要‘協(xié)同發(fā)展’。”
郭仁忠院士提示，不同地區(qū)應(yīng)該基于自身基礎(chǔ)設(shè)施狀況、發(fā)展條件和現(xiàn)實(shí)需求研究謀劃因地制宜的協(xié)同發(fā)展規(guī)劃和策略。
“在數(shù)字化的大趨勢(shì)下，交通管理的模式、對(duì)象、技術(shù)條件都會(huì)發(fā)生變化，智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的協(xié)同發(fā)展能夠讓我們以全新的思維方式和行為模式來治理交通，可能給智慧交通發(fā)展帶來重大轉(zhuǎn)型和根本性進(jìn)步。”
郭仁忠院士總結(jié)：“這意味著重構(gòu)交通的相關(guān)理論體系和行為范式。”
技術(shù)研發(fā)是為了應(yīng)用落地。當(dāng)需求更加清晰，技術(shù)研發(fā)的目標(biāo)也會(huì)更加明確。包括空間信息在內(nèi)各領(lǐng)域技術(shù)的集成和融合，也將順應(yīng)場(chǎng)景需求自然發(fā)展。
傳統(tǒng)的時(shí)空數(shù)據(jù)獲取方式將發(fā)生轉(zhuǎn)變，部分位置數(shù)據(jù)獲取可能不再需要專門的測(cè)繪人員去人工采集，而是被車聯(lián)網(wǎng)感知等自動(dòng)化方式所替代。
對(duì)于空間信息產(chǎn)業(yè)面臨的新形勢(shì)，郭仁忠院士表示：“智慧交通對(duì)地理信息的需求是長期存在的，數(shù)據(jù)仍然需要被獲取、加工處理，只是形式有所變化。由于應(yīng)用的集成化，每一項(xiàng)應(yīng)用均需要多專業(yè)、多行業(yè)協(xié)同，這必然引發(fā)企業(yè)的規(guī)模化和跨行業(yè)、跨領(lǐng)域發(fā)展，少部分企業(yè)可能會(huì)感覺短時(shí)間內(nèi)生存空間受到影響，但空間信息產(chǎn)業(yè)整體是在不斷發(fā)展壯大的。”
在整個(gè)智慧城市的運(yùn)行當(dāng)中，空間信息的作用再怎么預(yù)估都不過分。
“現(xiàn)實(shí)中，無論是生產(chǎn)、生活還是資源利用、環(huán)境治理，所有事情都離不開地理空間。在以往的數(shù)字化工作中，地理信息系統(tǒng)往往作為一個(gè)工具被使用，但在智慧城市等全局性的數(shù)字化場(chǎng)景當(dāng)中，空間信息不再僅是一個(gè)工具，而且也是一個(gè)舞臺(tái)。各個(gè)產(chǎn)業(yè)都可以基于空間信息的舞臺(tái)‘演出’自己的劇目，智慧交通、智慧環(huán)保、智慧水務(wù)等等，不一而足，這將是新時(shí)期空間信息產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)性變化。”
