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  • 走出城市“交通大脑”发展误区,推动交通治理工作由“治标”向“治本”转变

    2021-01-06 09:17:43 来源:钱顺武 等 评论:
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    1 引言

    城市交通是一座城市的命脉,也是一座城市可持续发展的重要支撑和保证,近年来,随着社会经济的迅速发展,城市交通问题日趋严重,引起了各级政府的重视,纷纷加大对城市交通方面的投入,在“大数据、互联网+”的背景下,在原有的ITS(智能运输系统)的基础上催生了“交通大脑”。


    目前“交通大脑”尚未有明确定义,全国各地投资建设的“交通大脑”平台多以“大数据”架构建立,在通过对各类与交通有关的数据进行收集、清洗、整理、分类后,引入多种人工智能算法,根据交通管理的不同需求,开发出各类适应交通管理工作不同场景的应用模块,为交通管理工作提供支持和帮助,在此基础上,配之以一系列的诸如“众包数据、窄带物联、未来交通、城市计算”等名词,通过媒体、用新概念吸引注意力,从而吸引政府加大资金投入。


    从全国各地已建成的“交通大脑”实际情况来看,“交通大脑”的建成使城市交通管理的科技信息化水平有了一定的提升,交通管理的措施和手段得到了明显增强。但这是真正意义上的“交通大脑”吗?能从根本上解决普遍存在的城市交通问题吗?


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    2 “交通大脑”发展的误区


    2.1 目标定位不明确

    只有目标定位确定了,才能决定“交通大脑”发展的方向。而现有的“交通大脑”缺乏明确的目标诉求。“交通大脑”核心是要解决什么问题?是提供解决治理城市交通拥堵的方法还是提供城市交通的服务,或者是两者皆有,是城市交通管理者首先必须思考清楚的问题和诉求。


    2.2 规划建设不关注

    当前已建成的“交通大脑”,从严格意义上说,应该被称作是“交通管理大脑”,关注的重心更多的是停留在“如何精细化管理”的层面,而制约城市交通发展的关键却恰恰是被普遍忽略了的规划和建设工作!从整个城市交通的角度来看,“规划是前提、建设是基础,管理是保障”,管理只是处于城市交通的末端,目前的“交通大脑”对城市交通只能起到“改善”,而不能达到“改变”的作用。


    从“交通大脑”建设和使用的群体来看,各地建成的平台均为交警部门牵头建设和使用,“交通大脑”很少有涉及城市交通规划和建设方面的内容,即使有,也未必能引起足够重视,在“交通大脑”中属于“鸡肋”部分,被称作为无用的功能。


    2.3 评价体系不健全

    现有的“交通大脑”缺乏统一、科学的评价体系。目前各地推出的“交通大脑”是信息技术和智能运输系统名词的大杂烩,使用的名词“学术感”、“概念感”十足,投入使用后都会用一连串的诸如交通事故下降20%、道路通行效率提高了30%、群众对城市交通的满意度提升了10%……等数据作为支撑,来证明“交通大脑”的成效,诚然,现有“交通大脑”对城市交通有一定的改善作用,但作用真如所宣传的那么神奇吗?这样的评价,即使是在数据后再加上小数点,也难免让人怀疑!


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    3 “交通大脑”发展的思考


    3.1 确定“交通大脑”目标诉求

    笔者认为,“交通大脑”首先要解决的是为城市交通综合治理提供方法和手段,对城市交通新建项目提供规划思路;对原有的制约城市交通的路口或路段提供合理的建设改造方案;在管理上提供科学的“情、指、勤、督”一体化的方法和手段,并在此基础上,指供多元化的城市交通服务。


    政府整合资源、统筹推动建设“交通大脑”,以“大数据”架构搭建平台,采集、整理行政区划、土地使用、经济、社会、人口、铁路、河流和路网等各类社会上与交通相关的数据,进行融合后,充分发挥大数据的优势,在平台上分层建设规划层、建设层和管理层,分别供城市道路规划、建设和管理的部门用户使用,真正实现资源共享,变“交通大脑”由交警“单打独斗”为规划、建设和管理部门分工负责、各司其职。


    3.2 做好城市交通规划和建设服务

    在城市交通规划层面。“交通大脑”可以将大数据应用到交通调查等基础工作中,利用网络、手机信令等数据,变现有的依托人力抽样调查的方法为用数据调查,提高交通调查的准确率,然后根据交通规划工作的需求,以先进的数据分析技术进行统计分析,为城市交通的各类规划和交通吸引点布局的优化提供决策依据。


    在城市交通建设层面。“交通大脑”可以将大数据应用到城市道路的建设中。目前各地新建道路在工程建设标准要求比较高,但在交通特别是路口的交通缺乏精细化设计,新建道路由于车流量一般都未达到设计流量,因此缺乏精细化设计的问题短期不会显现,但随着车流量的逐步增加,这些问题将会凸显,“交通大脑”可以将大数据应用到交通设计中,收集海量的城市道路设计数据,采用合理的分析技术,根据新建道路的特性,得出合理的设计方案,避免出现城市交通“旧账未清,又欠新账”的恶性循环。


    因历史原因,很多城市特别是老城区,现有路网多受地形影响自发形成,路网结构不完善,未能形成有效微循环,断头路、瓶颈路、不规则路口、T型路多,由于路口的不规则、不对等,交通流不均衡,使得一些先进的交通管理技术和手段无法采取,“交通大脑”可以根据收集的海量城市道路设计数据,采用定性、定量的分析技术和手段,提出多个合理的优化改造方案,供决策者采用,从而逐步解决城市交通建设的“历史欠账”,从根本上治理城市交通。


    3.3 探索建立科学的评价体系

    目前“交通大脑”的评价工作缺乏统一有效的评价标准和评价方法,多是由研发单位自行评价,相关的“增加”和“减少” 缺乏真实有效的公开数据支撑,更像是一种数字游戏,有既当“运动员”,又当“裁判员”之嫌。因此,必须建立统一的评价体系,引入第三方开展效果评价工作,在“交通大脑”建设前,通过统一、明确的评价标准和方法,采集相关数据向社会公开,在“交通大脑”建成投入使用后,再次采集相关数据,运用真实有效的数据对比来评价“交通大脑”在城市交通中所发挥的作用,只有这样才能真正促进“交通大脑”的健康发展。


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    4 芜湖市“交通大脑”推进工作


    芜湖市公安局交通警察支队始终聚焦智慧新警务,聚力交通大数据,协同城市交通规划、管理与建设相关部门,以交警业务为主导的交管大数据分析研判平台基本建成,平台框架如图1所示。在警力“负增长”情况下最大限度实现管控效能的倍增效应,为进一步推进芜湖市“交通大脑”建设奠定了良好的基础。

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    图1 芜湖市交管大数据分析研判平台框架


    4.1 通过顶层设计明确目标诉求

    2015年推动政府编发《芜湖市智慧交通顶层规划(2018-2025)》至今,芜湖支队以面向城市交通规划、建设和管理的顶层设计为引领,不断优化交警、运管、公交、气象、人社、人口、城管的大数据整合,实现了“四个统一”的显著成效。


    (1)“网”的统一

    在两个网络上(公安网和视频专网)分别搭建了7个和25个节点的大数据平台,两个网络分别独立运算,在需要双网碰撞分析时才进行数据接入,既满足交通大数据应用需求,又确保了网络安全。


    (2)“时”与“空”的统一

    交通大数据是在时间和空间两个维度展开的,“时”与“空”的统一尤为重要。2014年,在“三网”(公安网、视频专网和互联网)分别搭建GPS时钟服务器,实现“时”的统一;2017年,建设交通地理空间大数据平台,服务于城市交通规划与建设,同时为全网的交警管理业务系统提供GIS服务,实现“空”的统一。


    (3)接入规范的统一

    以“三标”(国标、部标和行标)为依据,结合芜湖市实际,制定发布《芜湖市智能交通设施建设标准(试行)》,同时可接入运管、公交、气象、人社、人口、城管等部门的视频和GPS等数据,在开放透明的基础上确保可用于城市交通规划、建设与管理的前场数据采集设施全量接入,实现数据接入规范的统一。


    (4)数据的统一

    芜湖支队机房被定位为“芜湖市交通数据中心”,截止目前,共接入数据资源约200亿条,涉及运管、公交、气象、人社、人口、城管等26个专题。实现可用于城市交通规划、建设与管理的大数据统一存储,能够为城市交通宏观的长远规划与建设以及微观的精准管理提供良好的数据支撑。


    4.2 通过数据驱动引领精准治理

    随着交通大数据技术的发展,依托交管大数据分析研判平台,过去“盲人摸象”、“经验式”粗放管理的状况在芜湖市近年来的交通管理工作中有了实质改观。


    (1)精准刻画监测

    综合利用芜湖市全市的视频、卡口、浮动车等数据资源,对各交通区间的交通强度、通勤时间、交通方式分担率、路网状态等进行实时监测,宏观上精准刻画全城交通演变图,为城市交通规划建设提供决策参考,把握交管主动权。


    (2)精准分析施策

    对芜湖市全市所有人、车、路进行多维度全息画像,每周量化评分排名,从全市交通规划和建设优化层面筛选出重点人、车、路,分级分类管理,点到点精准施策,全面提高城市交通管理的针对性、有效性。


    (3)精准交通治理

    一方面通过多维数据碰撞,初选出失格驾驶人可能驾驶的车辆,利用超分辨人脸识别技术比对分析,研判初选车辆的出行规律,经人工确认后,下达拦截指令,精准打击交通违法行为,净化城市交通出行环境。另一方面推进建立全市730多个路口的交通流量、交通渠化、信号配时等台账信息,实现自动量化评价、自动生成改进措施、自动实时监测运行、自动前后分析对比的闭环业务治理模式,以进一步挖掘路口通行效率。


    (4)精准设施管理

    对芜湖市全市可用于城市交通规划、建设与管理的设施和后端设备全量采集标注,利用二维码、App和大数据分析技术,对使用效能和维护效率进行量化评估,做到“建设-巡检-维护-报废”全生命周期管理。


    4.3 通过实战需求探索评价指标体系

    目前围绕芜湖市交通管理实战应用需求已初步从交通运行评价和交通管理效能两个维度分别建立了交通状态评估和勤务效率评估两个评价指标体系。


    (1)交通状态评估指标体系

    交通状态评估指标体系分为静态交通指标体系和动态交通指标体系,分别从交管区域、交通小区、道路、到交叉口,从宏观到微观建立指标库。静态交通指标体系包括各类设施基本属性及年度统计数据,动态交通指标体系则以实时统计数据指标为主,从微观到宏观,分交叉口、路段、区域三重维度的多个指标综合分析城市交通实时态势状况,如图2所示。

    评价方法包括车辆速度的指标评判、当前道路车辆数量、同一路段车速的同比环比等,并进一步计算拥堵里程比例、交通拥堵持续时间、常发拥堵路段等相关指标,构建交通状态评估指标库,以图表、地图的形式展示分析指标数据。 


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    图2 芜湖市交通实时态势分析


    (2)勤务效率评估指标体系

    勤务效率评估指标体系从支队、人员、事件三个方面进行指标库建立,指标实现对此三方面的年度统计和实时统计,如图3所示。平台在GIS地图上展示交警分布状态以及在线状态,从整体上直观显示警力的部署分布情况,并可以查看警力的具体位置、巡查路线、是否有事故处理。


    通过统计分析各主要道路的车流量、道路拥堵情况、车辆通行速度、事故发生率等交通运行状态与各警务部门的任务分配、道路巡逻等管控勤务工作的关联关系,平台对辖区接出警响应时间、早晚高峰响应时间、平均响应时间等维度进行综合研判分析,为整个辖区勤务效能评判做有效的辅助。通过采集警员GPS信息,对各警员巡逻历程做分析研判,更好的展示各辖区勤务效能的高低。

     

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    图3 芜湖市勤务效率态势分析
     

    下一步,芜湖支队将围绕城市交通规划为先行、建设为基础、管理为保障的思路,针对可落地的应用需求,在已有跨部门数据整合的基础上进一步探索并完善多维度评价指标体系建设,真正使交管大数据、人工智能技术成为推动城市交通规划、建设和管理工作效能提升的倍增器,建设真正意义上的“交通大脑”,为服务经济社会发展、保障人民群众平安畅通出行创造良好的道路交通环境。


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    5 结束语


    明确“交通大脑”的目标定位,以现有的“交通管理大脑”为基础,加大数据的采集,将“交通大脑”的功能触角向城市交通规划和建设层面延伸,并在此基础上提供多元化的城市交通服务,建立多维度科学的评价体系,形成真正意义上的城市“交通大脑”,从而推动城市交通治理工作由“治标”向“治本”转变。



    本文作者

    钱顺武:芜湖市公安局交通警察支队

    余   海:芜湖市公安局交通警察支队

    梁子君:合肥学院




    本文原刊载于《智慧交通》杂志2020年9-10双月刊。


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  •    责任编辑:黑萝莉
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