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陸化普教授：交通強國建設的智能交通發展戰略
發布時間：2018-11-23 分類：趨勢研究
智能交通的使命
初步凝煉的智能交通強國的戰略目標是人民滿意，保障有力，世界領先！
人民滿意既是交通全國戰略的出發點也是落腳點，保障有力是由交通的屬性決定的基本目標。交通具有基礎性、服務性、引領性和戰略性，服務是核心職能，為了實現智能交通扮演的角色十分重要。我們當前面臨的問題包括：破解交通擁堵，提高交通安全水平，尤其是提高交通的服務質量和水平，要實現這一系列目標，智能化作用重大，它是一個交匯點，一個重要的技術支撐點，我們應該大幅度的、顯著的提高交通智能化水平。
比如，交通服務是由基礎設施交通裝備和交通組織管理系統構成的，那么我們就必須大幅度提高基礎設施的質量和使用效率，要動態地掌握需求特性和供求關系特性。剛才的專項里面也強調了三個最重要的基礎科學問題，其中一個就是交通需求和交通供給的優化關系，所以掌握交通需求特性十分重要。當然，借助大數據、智能化的手段，我們可以動態掌握交通行為特征，交通流的發展態勢，交通移動體的狀態等等，從而實現建設安全、便捷、高效、綠色、經濟的現代化綜合交通運輸系統。
這里強調一下智能交通應該扮演的角色和所起的作用，最核心的就是要解決交通運輸目前面臨的嚴峻問題：提高效率，破解擁堵，減少事故，提高服務品質。因此交通強國發展的總目標，應該是結合全國交通發展需要，建設信息更強、決策科學、管理精細，服務精準、高效運輸、主動安全的世界領先交通運輸系統。
在探索推進智能交通發展的進程中，我覺得有幾個點值得去努力探索。智能交通技術的應用應該充分體現針對性、引領性和創新性。針對性就是在大數據背景下，通過智能交通技術的應用，對于問題分析、規律揭示、態勢展望以及問題導向的科學管理具有重要意義；引領性就是借助于蓬勃發展的新技術，如大數據、人工智能、移動互聯等促進智能交通提升管理效率，引領交通管理發展。比如，剛才高文院士提到的類腦思維模式，可能就是把智能交通提升到一個新的發展階段水平的重要途徑。創新性就是新技術與智能交通管理應用相結合，基于交通管理需求，提出智能型應用，創新交通管理發展。
智能交通戰略重點
交通強國總目標是世界領先，這里包含兩個板塊，一個是城市智能交通系統，另一個是智能綜合運輸系統。
城市智能交通系統
在城市智能交通系統里面，我們期待智能交通管理系統是否能夠率先突破。
這里以智能交通管理系統為例，我們梳理了一下主要發展版塊，一個是態勢分析與智能決策。隨著大數據、移動互聯的發展，優勢在哪里？在對問題深度分析上，所以基于分析的精準決策是我們最基本的方向。在這個前提下，要提高智能分析診斷以及對策方案生成能力。公安部最近提出了“情指勤督”一體化可視化指揮，在大數據深度分析的支撐下，我們完全有可能實現實時動態、深度精準的可視化決策指揮。
在分析情報的基礎上，實現智能信號控制與誘導協同，然后實現警務系統督導，包括精準交通信息服務。其中有一個很重要的點是智能信號控制與誘導協同系統。這個系統我認為目前還沒有實現根本性的突破，稍后結合實際情況，再稍微做一點分析。精準的交通信息服務是提高交通基礎設施利用效率和水平的重要手段，還包括智能執法，精準執法是改變交通參與者交通行為的最關鍵地方，還有智能便民服務以及交通設施云端運維管理等等。
交通信號控制系統的優化方向（如圖）。
傳統的信號控制優化里，交通出行者還是被動的，也就是說，在整個體系里，交通管理者是追隨型的，駕駛員的行為是被動服從的，現在有了充分的信息，通過信息服務、信息誘導，出行者可以追求個性化出行，駕駛員也有了主動選擇的可能性，如果我們把被動服從和加強型的主動選擇有機結合起來，有可能實現整體控制+個體配合，取得最佳的效果。
在當前階段下，智能交通強國發展戰略目標重點是什么？由于有了數據，我們可以對道路上交通流的態勢實現更精準的把握，運用更多交通誘導方式，實現更高效安全的出行。但是整體控制系統的優化也是必須的，我們必須在兩者互相配合的情況下實現效能的提升。這里面插一句，科學利用大數據有效解決交通問題，這張圖說明大數據能給我們帶來什么？我們可以深度把握需求，進行最佳的設計評價，想到更好的態勢分析，然后揭示問題的所在，進行分析研判，從而進行方案的論證，使得方案最優。這些優勢和方向與交通面臨的挑戰緊緊聯系在一起，我們要破解的是嚴峻的交通擁堵、高發的事故，分析研判不夠深入，決策精度不足以及一體化、智能化程度不夠等難題，我們要緊緊抓住這些關鍵方向來發力。
智能化綜合運輸系統
研究項目組由多個單位實施單位構成，進行了大量的課題研究，這里綜合概括一下幾大運輸方式：
no.1智能公路
以智能公路基礎設施體系為載體，全面提高管理的精細化水平。包括服務智能化，一站式門到門全程的智能化服務，即通過人車路互聯互通，實現出行信息實時發布、動態路徑導航、出行方案規劃、個性化出行服務。決策智能化，需要精細的感知、智能調度，智能的決策，即建立主動觀測、主動處置、快速響應、服務高效、安全可控的智能系統，提高決策水平。協同智能化，基礎設施與人車交互實現自動駕駛。我們的出行場景是極其復雜的，面對如此嚴重混合交通，通過機器深度學習，云計算等技術，是不是能夠最終實現預期的安全駕駛？如果不能，是否需要開發類腦的全新智能駕駛。
還有一種可能就是大幅度提高路的智能化水平，極端的說，就是車可以是普通的車，路卻是“聰明的路”，也就是說要實現自動駕駛，就需要加強道路的智能化控制水平，這里面的技術難點，經濟投入可行性都有很大的區別，所以課題組覺得要以“聰明的路”為主，加快實現自動駕駛、逐步實現人、車、路的一體化運行監測、車路協同、區域路網協同管理，提高路網通行能力。
no.2智能鐵路
這一塊，院長的報告比我的更詳細，更深入，就不多說明了。
no.3智能航空
包括幾個層面，包括建設智能的機場，打造機場網、航線網、信息網和服務網深度融合的智能民航體系，要突破核心技術，提高裝備的智能化水平，提高空管智能化水平等。
no.4智能水運
第一，需要加強水運信息化的頂層設計，促進互聯網、物聯網、大數據、云計算地理信息系統等新技術在港行中的應用；第二，加快建設數字化航道，包括建設國家高等級航道管理數字化、運行智能化，推進船聯網、船舶過閘實行ETC系統等技術應用，逐步實現船舶電子監控、船閘調度運行的區域性聯網；第三，提升船舶智能化水平，提高設備自動化、智能化水平，提升作業效率，提升豪華郵輪、LNG等高技術船舶制造能力，加大智能船舶、無人駕駛船舶的研發和應用。
結束語
第一，新時代城市道路交通發生新變化，交通管理處在交通全國建設實現國際一流水平的新的發展階段，城市智能交通管理需要適應新形勢發展，完成時代賦予的新使命，實現世界領先。
第二，智能交通在解決城市交通問題的時候，要從交通本質著手，尊重交通規律，分析交通機理，提出科學化、系統化、智能化、綠色化的綜合解決方案。
第三，利用新技術，迎接新挑戰，以問題導向和目標導向為引領，從需求出發，以智能化為手段，提高交通管理水平，實現功能需求，滿足智能交通強國發展要求。
（陸化普：清華大學交通研究所所長）
