南京江北新区打造智慧交通示范区

智慧交通是大数据、人工智能、5G应用等高新科技与交通运输深度融合的新兴业态，是提升综合交通质量效率的重要手段，也是抢占新一轮科技革命和产业变革先机的重要力量。十九大报告明确提出贯彻“交通强国”新发展理念，意味着我们将在新时代开启建设交通强国新征程。加快推进综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通“四个交通”建设，以“五新”全面落实党的十九大精神。城市交通以“畅通有序、文明和谐”为运行目标，是城市经济、文化、生活品质发展的重要基础和保证，而实现该目标离不开智慧交通的坚实基础支撑，从而进一步提高城市现代化水平与竞争力。

2019年7月5日，交通运输部印发《数字交通发展规划纲要》；同年8月20日，国家发改委、交通运输部等十部委联合印发《智能交通近期行动方案》；9月19日，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》明确了到2035年基本建成交通强国的发展目标。江苏省《省委常委会专题研究南京市工作提出的重点任务分工落实意见》明确提出“努力建成首位度高的省会城市、影响力强的特大城市、国际化程度高的历史文化名城、幸福感强的宜居宜业城市”的建设目标，重点强调“强化城市精细化管理”，结合智慧城市建设，加强对车辆、人流的分析。南京市《南京交通发展白皮书》以构筑“畅达、绿色、和谐”交通为愿景，贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，大力开展智能交通、智慧交通建设。
南京江北新区作为一片新兴的沃土，在建设智慧交通方面有良好的基础和潜力。江北新区管委会根据自身资源与产业优势，推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、数字信息网的融合发展，构建综合交通大数据体系，推进智慧交通应用的快速发展。

现状分析

南京软件园位于南京市江北新区，隶属于国家级南京高新技术产业开发区，1999年经南京市政府批准成立，是全国首批国家级软件园之一，规划面积6平方公里，地处江北新区核心区内，是南京软件产业的主要载体和核心推动力量。目前，园区正全面聚焦发展集成电路、软件和信息服务业、文化创意三大主导产业，注册企业近3000家，从业人员超10万人。
近年来，由于园区机动车和非机动车保有量日益增多，停车问题较为突出，早晚高峰交通秩序混乱，交通拥堵情况较为明显，同时，大量的非机动车带来了严重的安全隐患：

（1）违停

南京软件园现地块利用主要以企业、政府机关单位和住宅区为主，部分地块为商业和学校，地铁3号线从园区穿过，其中，东大成贤学院站和星火路地铁站在园区内。园区内现违停现象较为严重，主要集中在地铁站周边以及部分单位、住宅区周边。

（2）交通
拥堵由于园区分布大量企业，早晚高峰通勤流量大，星火路和高新路作为园区联系外面的两条主要道路，周边地块以企业和学校为主，早晚高峰巨大的交通流量给两条道路带来一定交通压力，交通拥堵情况严重。现有交通问题已经严重影响园区的发展，采用智慧交通手段解决园区交通存在的问题已经迫在眉睫。

需求分析

南京软件园将通过智慧交通建设来助力园区交通管控，提升园区发展环境，加快智慧园区建设步伐，打造全国软件园智慧交通示范区。基于目前存在的违停和交通拥堵等问题，结合园区智慧交通建设情况，园区存在以下需求：

（1）完善智慧交通系统

目前南京软件园智慧交通建设总体水平还不高，缺少相应的智慧交通系统规划与建设；现有智慧交通系统未能充分发挥作用，园区交通管理面临着巨大压力。

（2）提升交通管理水平

目前南京软件园缺乏有效交通管理手段。诱导屏缺少，交通信息服务不完善。园区违法停车占道现象严重，监管力度不够。

建筑意义

随着人工智能、大数据等技术的发展，日益“聪明的车”和“聪明的路”可为交通、安全、绿色、智慧以及整个城市交通的管理服务做更多的应用。
本项目通过智慧交通的建设，服务于公众出行，提供更好的智慧化便捷服务；服务于交通管理，提供规划、设计、建设的决策支持；服务于产业发展，带动智慧园区的发展和崛起；打造和江北新区相适应的国家级软件园智慧交通示范区，真正做到使南京软件园成为江北新区“创新智核”，南京市创新力发源地之一。

一应用内容和主要功能

全息感知网络

建设目标

数据感知体系正逐步由“被动建设、缺乏层次”向“深度洞察、全息感知”转变。面向未来复杂的交通巨系统要求，需以前端设施标准布设、多源监测、智能分析为重点，对人流、物流、车流、基础设施、城市运行、自然环境等所有与交通相关的社会生产生活要素进行全面数字化，并对各要素的时空演化轨迹进行全链条跟踪采集，打造覆盖全对象、全时空、全粒度的新一代智慧交通感知生态体系。具体而言需实现以下建设目标：

（1）全对象感知

对人、车、路的状态及交通流、环境信息进行全面感知，构建交通系统的人一车-路-交通流-城市环境全息化感知体系。

（2）全粒度感知

从宏观-中观-微观多层次、全粒度采集线圈、地磁、卡口检测的道路交叉口数据，断面微波、视频、广域雷达检测的路段数据，视频、微波、手机信令检测的行人数据及全网城市交通运行数据，对各类事件、行为、特征进行精准描述与刻画。

建设内容

在新一代感知体系框架下，以智慧交通为载体单元，对前端设施统一、整体布控，对采集数据分布式汇集、加工，建立“人+车”的新型智慧交通感知监测体系。

（1）人流感知

以智慧信号灯为载体，主动集成和整合道路内跨行业交通设施，通过前端边缘计算与后台集成管控，实现以智慧交叉口为单元的交通控制、运行监测和设施状态信息感知。

（2）车流感知

以智慧路灯等设施为载体，通过集成和整合数据，实现综合感知服务。集成道路设施设备智能监控、车流量检测、道路险情识别、交通信息发布等功能于一体，全面感知道路运行状况。

智慧管控平台

建设目标

依托大数据、云计算等技术，设计并实现多源信息数据关联融合，以多源空间数据接入与空间位置信息关联、自主加载与信息关联等关键技术为支撑，有机集成多信息实时接入、时空关联、自主加载、内容融合等功能组件，支撑空间大数据汇聚、清洗、关联、融合以及可视化展示。基于人工智能和机器学习，在交通大数据平台中还原现实中的交通运行情况，实时推演和预测交通运行状态，实现“感知-推演-管控-服务-感知”的自学习闭环，重塑交通“战略制定-战术演练-精准调控”的管理模式。

建设内容

（1）交通仿真系统

通过实时在线交通推演系统，实现对软件园片区交通运行状态及微观走廊、节点交通流状况的整体掌控。依托实时流量数据、浮动车数据和互联网等大数据资源，实时模拟交通流运行状况，预测短时交通流变化趋势，分析交通拥堵成因和拥堵影响。既可实现区域交通联控和交通流均衡，又可在交通预警与诱导、信号配时优化、预案评估与优选等方面提供精准的管控或预防措施，全面提升交通管控和决策水平，实现道路高效有序运行。
通过实时在线推演，在发生交通事故时，即时生成交通应急方案，快速、智能化部署警力，最大限度降低事故的负面影响。基于在线仿真系统推演并通过针对性的警力部署与诱导分流方案制定，高效引导车辆避开事故点，短时间内完成有效疏解，提升交通事故处理效率。

（2）交通管控系统

以全面提升未来道路交通的全时空资源优化配置为目标，从园区级、走廊级、节点级三个层级构建城市交通精明调控系统。园区级调控，基于交通溯源技术，通过融合手机信令、出租汽车OD等数据，分析出行总量和路径，搭建全区交通溯源平台，辅助制定策略来调控跨区及关键走廊的出行，在时间上削峰填谷，空间上控密补稀，实现区域时空平衡；走廊级调控，基于实时交互和位置感知技术，实现不同公共交通流量、不同控制模式、不同交通饱和度以及不同道路条件下的全场景特种车辆和公共交通信号优先，同时预留车联网环境下人、车、路协同控制功能；节点级调控，结合软件园城市特点与交通肌理，通过信号配时智能化等微创新服务，均衡节点时空资源，满足特定交通需求时空变化，实现精细化管控与微创新挖掘。

智慧交通路口

建设目标

（1）实现园区关键路口信号控制联网率100%，协调控制率100%。

（2）路网出行占用时空资源最小化，在非异常状态下，根据电警、手机信令、互联网数据等多元数据信息调整信号控制系统配时方案，保障指定路径的车流快速转移畅通。

（3）城市交通通行需求均衡度最大化，分为路口级、路段级、区域级，从路网角度尽快疏散拥堵车流。

（4）针对人流密集的路口，实时感知斑马线上是否有行人通过。有行人通过时，点亮斑马线两旁的“跑马灯”提醒过往车辆减速慢行。

建设内容

安装于信号灯杆件的正向微波雷达

（1）基于多元数据的信号自适应控制系统

此次试点建设的自适应信号控制系统主要有两大亮点：一是更智能，以实时检测的数据来指导信号的放行时间和放行相位，更加科学化；二是更及时、动态地反映路口的交通需求，相关的数据是每秒进行实时传输，能及时反映路口的变化，并且给信号机下发指令，更有效地减少路口的空等空放现象。
通过在核心路口布设信息采集设备，并与电子警察系统、互联网、运营商开展数据对接，获取多元交通信息基础。包括：正向雷达数据、视频检测器数据、电子警察数据、公交优先定位数据、互联网数据及手机信令数据。建立多元交通数据库，进一步分析得到流量、占有率、车头时距、速度等交通流参数。依据交通流理论、车辆跟驰和排队特征，选取相关模型算法进行数据挖掘分析与机器学习算法，实现信号控制的智能优化。

目前，试点路口系统运行情况良好。监测数据表明，自适应控制系统投入运行以后，交通非饱和时间段内每个信号周期都根据实际情况进行了调整，减少了空放空待；高峰时段则减少了路段排队长度。

南京软件园智慧斑马线航拍图

（2）智慧斑马线

智慧斑马线是安装于路面或斑马线上，对司机和行人起到提示和警示作用的人行道警示灯及智能控制系统。它可提高夜间斑马线的可视度、提高机动车礼让行人意识，从而降低安全事故的发生。

当斑马线有行人通过红外触发器，系统自动监测人行道区域有行人通过，斑马线两端亮起地砖灯，并连续闪烁提醒来往车辆减速驾驶礼让行人。对行人和来往车辆起到双向警示。当行人安全通过斑马线后，地砖灯自动熄灭。

通过雷达、激光、红外等传感设备，全范围覆盖斑马线，并实时感知斑马线上是否有行人通过，点亮斑马线两旁的“跑马灯”提醒过往车辆减速慢行。通过激光雷达实时监控覆盖范围内的车人流量，通过物联网络传送到服务器，经分析处理呈现各个时段车人流量图等数据，为调整信号灯及警力出勤提供有效依据。

二应用成效

随着江北新区智慧交通示范区的建设，园区的交通管理、市民出行效率有了极大的提升。具体如下：

（1）促进江北新区智慧化进程，实现交通管理规范化、科学化管理建设涵盖采集、管控与服务三大方面，全面提高园区信息化、智能化、集成化水平，通过与交管、治安等多个管理部门的协同指挥，将工作人员从人工管控的流程中解放出来，提升高新区管委会的交通管理水平与工作效率，有效解决交通拥堵难题，利用全过程、全范围、智慧化的数据，实现规范化、科学化的决策管理。

（2）提升市民素质，方便市民生活。通过智能管控及违法抓拍系统建设，增加市民的法规意识，养成有法必依的习惯；同时利用信息服务这一抓手，把管理部门的服务功能做到了实处，切切实实地服务于市民的日常生活，方便市民的生活。

（3）提高交通管理效率、合理分配警务资源。利用智能交通、安防监控智能化联网设备，为园区管委会、交警、治安部门针对突发事件快速反应提供技术支撑，使基层一线行动部门真正起到了信息收集和指令执行与反馈作用，信息收集后，由计算机自动规范化分级、分类处理，供各级相应的组织管理机构人员查阅，极大提高管理人员工作效率，减少不必要的人力投入，使工作人员从路程往返、手工报表、大量查找分析中解放出来，同时优化岗位结构，让系统代替部分岗位，节约警务人力资源。

三创新点

（1）基于多元数据的信号自适应控制系统

本项目建设“多元交通信息感知智能信号控制系统”，通过建设范围内的信号机设备升级以及检测器的建设，掌握多断面车辆到达/消散规律和区域内排队形成/消散规律，实现每个信号周期内信号的精细化自适应控制，消除“多等空放”现象，改善路口通行状况。

（2）智慧斑马线应用智慧斑马线技术

通过一整套的智能感知、控制设备，与交通信号灯联动，以醒目、实时的声视觉警示，保护过马路行人，警示过往车辆需礼让行人，从而保障人车通行安全。通过后端的智慧交通指挥平台，可实现对人行横道上的人车通行情况进行数据采集、处理、控制和分析，为城市智慧交通运营提供基础数据；通过人车通行智能调度、数据统计分析，实现主次交叉断面交通大数据领域的智能管理和辅助决策分析，为智慧城市赋能。经测算，有序运行后，智慧斑马线可有效提高斑马线人、车通行效率20%以上，有效降低事故发生，同时智慧斑马线的LED灯带更可为城市市容和文明建设带来新亮点，形成一道靓丽的生命保护线和风景线。

（3）多杆合一以及多箱合一

在交通设施建设中，通过“多杆合一”+“多箱合一”的理念，解决杆件复用，通信光交箱、电子警察设备箱、雪亮工程设备箱等“多箱”融合，实现资源的高度集成与融合。

四推广价值

智慧交通为解决当前各类交通难题提供了新的思路，从概念、理论和试验阶段发展到大规模的实施阶段，与传统交通运输体系有着明显的区别。本项目建设完成之后，为南京江北新区软件园减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率提供了积极的帮助。未来其他城市想要建设同类型示范区，江北经验可成为样板。具体而言，具备以下推广价值：

（1）缓解拥堵

南京江北新区智慧交通示范区建设项目建立了全方位发挥作用，实时、准确、高效的交通运输管理系统。通过交通流量检测仪器及时获取各路段的交通流量信息，并将数据传回调控系统，系统在分析数据信息后，根据车流量的多少，及时调节该路口信号灯红绿信号的时间配比，实现信号灯配时根据交通流量变化的自我调节。依靠互联网和机器视觉技术对各条道路实施24小时监管。当发生交通事故或堵车现象，交警可以及时出警，在第一时间疏导和分流车辆，避免大面积交通路阻事件的发生。本项目提高了交通管理效率，能够减少站路警察，从根本上解决交警警力不足和疏散拥堵基本靠人的问题。本项目能够提高道路使用效率，使交通堵塞减少约60%，使现有道路的通行能力提高2-3倍。车辆在园区内行驶，停车次数可减少30%，行车时间减少15%-45%，车辆的使用效率能够提高50%以上。

（2）降低事故

不遵守交通规则是道路交通事故的主要原因，道路交通伤亡事故问题严重，交通安全问题相当突出，造成巨大的社会经济损失。酒后驾驶屡禁不止；超载穿行；电动车混乱；非机动车不按信号规定通行，闯灯、越线；行人无视红绿灯的存在，不走人行横道、翻越隔离带，这些都是交通事故多发的重要原因。南京江北新区智慧交通示范区建设项目采取智慧交通技术，提高道路管理能力，每年交通事故中死亡人数必将减少。

（3）节能环保

南京江北新区智慧交通示范区建设项目能够为城市交通带来的节能减排效应，可有效提高现有道路交通网络的运行效率，从而达到缓解拥堵、节约能源、减轻污染的目的，是交通运输体系的发展方向，是交通运输进入“互联网+”模式下的表现。通过智慧交通控制，降低燃料消耗量和减少废气排除量对节能环保有着重大贡献。