馬景艷

摘要： 在經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的今天，城市的發(fā)展越來(lái)越快，隨之而來(lái)的城市交通擁堵問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，交通擁堵現(xiàn)象對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅，有效的解決交通問(wèn)題迫在眉睫。智慧城市是一種看待城市的新角度，是一種發(fā)展城市的新思維。該文以蘭州市為例，分析了目前樞紐城市在交通擁堵中存在的問(wèn)題，結(jié)合建設(shè)“智慧城市”的理念和技術(shù)，尤其指出大數(shù)據(jù)是智慧城市解決交通擁堵的關(guān)鍵，并提出了加強(qiáng)智慧交通標(biāo)準(zhǔn)體系總體框架、關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用、破解信息壁壘等策略，對(duì)其他城市建設(shè)智慧交通有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智慧城市；大數(shù)據(jù)；交通擁堵；樞紐城市

中圖分類(lèi)號(hào)：U111 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）18-4262-03

The Strategy Research of Wisdom City Cracking Traffic Congestion with Big Data

MA Jing-yan

（School of Preparatory Education of North West University for Nationalities， Lanzhou 730030， China）

Abstract： The economy is becoming more and more active， speeding up the urbanization process， at the same time， the human faces a serious problem of urban traffic congestion， if the traffic congestion problems cannot be effectively solved， it will pose a serious threat of urban economy in sustained and healthy development. Wisdom city is a new view of the city and is a kind of new thought of city development. This paper takes lanzhou city as an example and make analysis of the problems of traffic congestion in hub city. Combining with the construction of " wisdom city" concept and technology， especially it pointed out that big data is core to solve the traffic congestion， we propose three strategy for construction wisdom transportation， the first is general framework of wisdom transportation， the second is key technologys use and development of wisdom transportation， the last， information barriers is cracked. It has reference value to other citys wisdom transportation construction.

Key words： wisdom city； big data； traffic congestion； hub city

隨著汽車(chē)工業(yè)的急速發(fā)展，我國(guó)城市交通面臨極大挑戰(zhàn)，大城市尤其是樞紐城市的交通擁堵問(wèn)題日益突出。大城市的交通擁堵?tīng)顩r與城市規(guī)模和空間形態(tài)，以及城市化水平都有著密切的關(guān)系。蘭州市是西北地區(qū)的交通樞紐，蘭州市的交通擁堵問(wèn)題具有一定的典型性，因而以蘭州為例研究交通擁堵問(wèn)題的破解之策，對(duì)全國(guó)其他城市來(lái)說(shuō)，尤其是我國(guó)的樞紐城市而言有一定的參考價(jià)值。

1 蘭州市道路和交通擁堵現(xiàn)狀和分析

蘭州市作為西北地區(qū)的交通樞紐城市，城區(qū)共有4個(gè)行政區(qū)域，城區(qū)道路情況低于《城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的15%-20%標(biāo)準(zhǔn)[1]。其中路網(wǎng)密度2.77km/km2，道路面積6.23m2，道路用地率僅為7.77%，其中主要干道及支路285條，長(zhǎng)401.06km，面積1218.08萬(wàn)m2。低于標(biāo)準(zhǔn)只是表面現(xiàn)象，其深層次的原因有：⑴蘭州市中心城區(qū)的路網(wǎng)層次不分明，支路連通性差，結(jié)構(gòu)分布不合理，干路交通壓力過(guò)大，加之路況質(zhì)量較差，部分路面經(jīng)常有施工等因素，嚴(yán)重影響著各類(lèi)車(chē)輛通行，加劇了市區(qū)交通擁擠現(xiàn)象；⑵截至2013年8月，蘭州市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)到571418輛，平均每個(gè)工作日新增260輛之多，私家車(chē)占了很大比例。另外，城區(qū)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，出行距離也隨之增加，出行對(duì)機(jī)動(dòng)化的要求程度加強(qiáng)，與道路交通設(shè)施增長(zhǎng)緩慢形成強(qiáng)烈對(duì)比，也加劇交通擁堵。同時(shí)，蘭州市地處西北樞紐地段，由于沒(méi)有城外環(huán)線，過(guò)境車(chē)輛又多，車(chē)流只能穿越市區(qū)，嚴(yán)重干擾市區(qū)內(nèi)部的交通運(yùn)輸狀況，這些因素導(dǎo)致了交通擁擠的現(xiàn)狀；⑶由于蘭州市的地形是東西狹長(zhǎng)，因此主干道同時(shí)兼顧通過(guò)與通達(dá)功能，造成部分主干道出行強(qiáng)度較大，同時(shí)由于市區(qū)道路缺乏公交專(zhuān)用車(chē)道，公交線路密集不能分流，公交運(yùn)行線路過(guò)于集中在市區(qū)主干道上，使得運(yùn)營(yíng)能力和速度大大降低，造成蘭州市公交系統(tǒng)效率不高，道路負(fù)擔(dān)過(guò)重；⑷市區(qū)交通監(jiān)控系統(tǒng)也不完善，主要路段、路口和城市出入口部分沒(méi)有安裝交通流量監(jiān)控設(shè)施，不能及時(shí)把握流量數(shù)據(jù)的情況，同時(shí)，缺少誘導(dǎo)系統(tǒng)，不能及時(shí)發(fā)布信息，且信息單一，利用率低，采取人海戰(zhàn)術(shù)管理等；⑸不合理及不完善的部分政策，也在一定程度上提高了治理?yè)矶碌碾y度，如蘭州市自2010年9月18日起實(shí)行尾號(hào)限行政策，事實(shí)上卻刺激了汽車(chē)消費(fèi)，使得部分認(rèn)為出行難的車(chē)主開(kāi)始購(gòu)買(mǎi)第二輛車(chē)，第三輛車(chē)，一個(gè)家庭會(huì)出現(xiàn)幾輛車(chē)的情況，隨著總車(chē)輛數(shù)的增加，停車(chē)數(shù)及停車(chē)位也在增加，加劇了交通擁堵，另外，一些車(chē)主交通法規(guī)意識(shí)薄弱，搶道占道、違規(guī)超車(chē)、違章停車(chē)，隨意倒車(chē)，行人不遵守交通規(guī)則，亂穿馬路、闖紅燈等現(xiàn)象，也更容易引發(fā)交通事故，致使交通擁堵加重。endprint

在上述原因的影響下的交通擁堵給蘭州市帶來(lái)了一系列嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境問(wèn)題，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，交通擁堵問(wèn)題如不能得到及時(shí)有效的解決，必將對(duì)城市經(jīng)濟(jì)的健康，持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，如何治理交通擁堵問(wèn)題，是目前發(fā)展蘭州市的重中之重。

2 蘭州市智慧交通的主要內(nèi)容

智慧交通的建設(shè)應(yīng)該在蘭州市政府主導(dǎo)下、各方參與的一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其具體內(nèi)容如下：⑴蘭州智慧交通服務(wù)中心，它以數(shù)字化信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)可視化監(jiān)控、數(shù)字化監(jiān)測(cè)為主要手段，對(duì)蘭州區(qū)域內(nèi)交通繁忙的重要路段和站點(diǎn)進(jìn)行全天候監(jiān)控，實(shí)時(shí)數(shù)字監(jiān)測(cè)道路施工、車(chē)型分類(lèi)、車(chē)輛載重、通暢情況及車(chē)速、交通流量、氣象信息、、橋梁安全等各種必要的交通信息，并通過(guò)各種媒體及相關(guān)平臺(tái)，向正在行駛中的駕乘人員發(fā)布交通管制，施工占道、封道、、交通事故、氣候變化等與公路出行相關(guān)的動(dòng)態(tài)交通信息。⑵蘭州智慧交通服務(wù)中心，運(yùn)用各種數(shù)字及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對(duì)蘭州客運(yùn)場(chǎng)站主要場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；對(duì)各種交通設(shè)施的危險(xiǎn)品運(yùn)輸及運(yùn)政執(zhí)法車(chē)輛進(jìn)行精確定位；車(chē)輛運(yùn)行的車(chē)速、方向、軌跡、駕駛員的駕車(chē)狀況等都能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；（3）蘭州數(shù)字交通指揮中心通過(guò)對(duì)各種信息的收集與錄入并進(jìn)行整合，從而提高蘭州交通管理部門(mén)更加快速有效地處置交通擁堵，及時(shí)處罰和糾正交通違法行為、道路管制、事故處理與救援等，科學(xué)地調(diào)配各道路交通信號(hào)、并及時(shí)準(zhǔn)確地向蘭州市民傳遞交通指引信息的能力。

3 智慧城市與數(shù)字城市的比較

1）數(shù)字城市的特點(diǎn)：⑴數(shù)字城市的口號(hào)是“數(shù)據(jù)為王”，也就是非常重視數(shù)據(jù)的占有，但缺乏對(duì)數(shù)據(jù)所包含信息的挖掘。⑵數(shù)字城市對(duì)信息的各種處理及使用重視不夠。目前數(shù)字城市的主要功能僅僅是是交換，而不是信息的使用。信息的對(duì)接、交換、傳輸、儲(chǔ)存的功能雖然存在，數(shù)字城市建設(shè)所需要的大量信息主體之間也都在進(jìn)行信息交換，但更深一層的開(kāi)發(fā)和利用不足。因此，數(shù)字城市僅僅表達(dá)出來(lái)的是數(shù)據(jù)的應(yīng)用，由于開(kāi)發(fā)使用的局限性，并沒(méi)有達(dá)到數(shù)字化改變工作方式、生活方式和貿(mào)易方式的水平。

2）智慧城市的核心是“內(nèi)容為王”[4]，⑴信息按照業(yè)務(wù)需求進(jìn)行全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、分類(lèi)感知和掌握。這些需求恰恰與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展相符合。以智慧交通為例，車(chē)輛運(yùn)行的車(chē)速、方向、軌跡、駕駛員的駕車(chē)狀況，路況等監(jiān)控信息傳到數(shù)據(jù)中心處理，然后把處理信息再傳給終端，供出行人員參考，來(lái)決定自己的行車(chē)路線和道路規(guī)劃，對(duì)人、車(chē)都進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)。所以物聯(lián)網(wǎng)為智慧城市提供了支撐平臺(tái)。智慧交通應(yīng)該重視信息交互的重要性，以實(shí)現(xiàn)交通在現(xiàn)有的道路情況下的合理調(diào)度，避免交通擁堵的產(chǎn)生和加劇。⑵加強(qiáng)對(duì)信息的使用上的處理，及時(shí)有效地進(jìn)行比較分析、篩選、開(kāi)發(fā)、整合等工作，形成對(duì)問(wèn)題和形勢(shì)的精確判斷。對(duì)信息的各種處理程序是長(zhǎng)期相互依賴(lài)的過(guò)程。只有將關(guān)聯(lián)性增強(qiáng)才能有機(jī)地發(fā)揮信息的作用，形成最終的決策支持。以智慧城市交通為例，交通擁堵的時(shí)時(shí)狀況，是短暫的還是持續(xù)性的，是偶然發(fā)生的還是已經(jīng)存在一段時(shí)期的。又如新住宅小區(qū)的啟用，新道路的開(kāi)發(fā)，會(huì)導(dǎo)致道路交通狀況發(fā)生變化。數(shù)字城市對(duì)這些信息的深層次應(yīng)用處理經(jīng)常被忽略。⑶重視智慧的有效使用，通過(guò)信息數(shù)字化的使用來(lái)達(dá)到有效服務(wù)的目的。智慧城市的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)性的服務(wù)，是為老百姓通暢、平安、高效、方便的出行服務(wù)。

4 大數(shù)據(jù)是智慧城市解決交通擁堵的核心

智慧城市是數(shù)字城市建設(shè)的延續(xù)及提升，是城市數(shù)字化發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。同時(shí)，智慧城市給我們提供了一種看待城市的新視覺(jué)，是發(fā)展城市的新思維?！爸腔鄢鞘小钡睦砟钐峁┝顺鞘袆?chuàng)新發(fā)展的新模式，新思路，其本質(zhì)是以物聯(lián)網(wǎng)為重要支撐，以先進(jìn)信息技術(shù)、智能技術(shù)和多網(wǎng)融合為依托，以智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧人文、智慧生活等為重要內(nèi)容的城市發(fā)展新模式和新形態(tài)。

“智慧城市”的內(nèi)涵包括三大網(wǎng)絡(luò)：一是物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，以物聯(lián)網(wǎng)為代表；二是信息網(wǎng)絡(luò)，以“云計(jì)算”為代表；三是以“智能電網(wǎng)”為代表的能量網(wǎng)?！爸腔鄢鞘小钡暮诵氖菍?duì)各種數(shù)據(jù)信息的高度集成，它的大范圍使用將提升城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也有利于市民安心工作和生活。

在智慧城市的建設(shè)和應(yīng)用中，將產(chǎn)生從 TB 到 PB 級(jí)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代[8]，而作為智慧城市重要的組成部分的智慧交通是融合了先進(jìn)的信息技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算器技術(shù)和系統(tǒng)綜合技術(shù)，通過(guò)將人、車(chē)、路、環(huán)境等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而使在較大區(qū)域內(nèi)達(dá)到有序的高效運(yùn)輸，能源充分利用，環(huán)境改善和交通安全性提高的目的。在智慧交通領(lǐng)域，海量的數(shù)據(jù)主要包括 4 個(gè)類(lèi)型的數(shù)據(jù)：傳感器數(shù)據(jù)（位置、溫度、壓力、圖像、速度、RFID 等信息）、系統(tǒng)數(shù)據(jù)（日志、設(shè)備記錄、MIBs 等）、服務(wù)數(shù)據(jù)（收費(fèi)信息、上網(wǎng)服務(wù)及其他信息）、應(yīng)用數(shù)據(jù)（生成廠家、能源、交通、性能、兼容性等信息），交通數(shù)據(jù)的類(lèi)型繁多，而且體積巨大，也是產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的主要來(lái)源。

對(duì)于智慧交通系統(tǒng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)，需要對(duì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行深入研究。智慧交通系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)將分析多源的數(shù)據(jù)，包括擁堵數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、 GPS 數(shù)據(jù)、道路的傳感器數(shù)據(jù)等，從而有利于交通部門(mén)制定疏散和管制預(yù)案，提前預(yù)警和疏導(dǎo)交通，這些將極大減少擁堵時(shí)間和交通流狀況，有效地提高了道路的安全性、減少事故的發(fā)生。

5 智慧交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

隨著智慧城市建設(shè)的推進(jìn)，新信息技術(shù)計(jì)算時(shí)代的到來(lái)，交通管理部門(mén)在道路上預(yù)埋或預(yù)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器，實(shí)時(shí)收集車(chē)流量，客流量的信息，結(jié)合道路監(jiān)控設(shè)施和交警指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)，由此形成智慧交通的眾多大數(shù)據(jù)[3]，所以需要在大數(shù)據(jù)背景下研究和解決有關(guān)蘭州智慧交通的技術(shù)問(wèn)題：

1）蘭州智慧交通系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將長(zhǎng)期積累下來(lái)的各種技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)形成“大熱力圖”，以此來(lái)識(shí)別蘭州實(shí)時(shí)的交通條件、評(píng)估點(diǎn)到點(diǎn)的耗費(fèi)時(shí)間、提供方便快捷路徑的建議等，這些將極大的改善交通擁堵?tīng)顩r，提高道路的暢通性、安全性，減少事故的發(fā)生，提供便捷出行。endprint

2）最短路徑算法效率提升分析效率提升的關(guān)鍵，是蘭州智慧交通系統(tǒng)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)。

3）把蘭州建設(shè)為智慧城市必將面對(duì)動(dòng)輒上億的軌跡數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)對(duì)此類(lèi)大數(shù)據(jù)的查詢(xún)及存儲(chǔ)等方面解決效率不高，所以一些智能化的交通系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用而生。

4）有關(guān)智能交通的信息系統(tǒng)正向更加立體實(shí)效的階段過(guò)渡，如何處理好多位數(shù)據(jù)的兼容是蘭州智慧交通系統(tǒng)的技術(shù)要求之一。

5）交通網(wǎng)絡(luò)演化分析系統(tǒng)是從宏觀、中觀、微觀尺度對(duì)蘭州交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行演化和特征分析。

6）在蘭州智慧交通系統(tǒng)中，通過(guò)有效的實(shí)際推薦計(jì)算技術(shù)，反饋和分析蘭州交通的實(shí)際情況，為蘭州市民提供服務(wù)。

6 蘭州市發(fā)展智慧交通的策略

1）加強(qiáng)蘭州智慧交通技術(shù)的頂層設(shè)計(jì)問(wèn)題：從目前蘭州的發(fā)展來(lái)看，智慧交通技術(shù)的發(fā)展在穩(wěn)步提高，但有關(guān)本技術(shù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展較為緩慢，各種建設(shè)重復(fù)的現(xiàn)象普遍存在，獲取的實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)難以有效的共享和集成，不能很好的發(fā)揮信息融合等綜合效應(yīng)[11]。另外，各個(gè)職能部門(mén)之間的橫向協(xié)同難，很多智能交通的信息化工作的困難主要體現(xiàn)在機(jī)制體制的難以協(xié)調(diào)。因此，需要強(qiáng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頂層設(shè)計(jì)與規(guī)范，制定統(tǒng)一的各種智慧交通技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，建立適合各部門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)體系框架[11]，以促進(jìn)交通資源有效合理使用。

2）協(xié)調(diào)各行業(yè)部門(mén)，打通相互之間的信息壁壘，智慧交通領(lǐng)域涉及許多行業(yè)領(lǐng)域，同時(shí)需要各業(yè)務(wù)部門(mén)協(xié)調(diào)和配合建設(shè)的同時(shí)加入數(shù)據(jù)視角，充分考慮不同系統(tǒng)之間的信息采集、交換、共享、融合要求，從根本上消除信息障礙，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的有效聯(lián)動(dòng)， 這也是保障智慧城市建設(shè)尤其是智慧交通解決擁堵的前提。這就要求在構(gòu)建蘭州智慧交通系統(tǒng)的過(guò)程中，有效協(xié)調(diào)好各行業(yè)部門(mén)，破除信息的障礙和壁壘。

7 結(jié)論

在當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代， 數(shù)據(jù)充斥所帶來(lái)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單個(gè)領(lǐng)域，該文針對(duì)蘭州建設(shè)智慧城市的實(shí)際情況充分調(diào)研，首先分析了樞紐性智慧城市系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)方面和數(shù)字城市的差異，其次有效地分析了蘭州建設(shè)智慧型城市所需的技術(shù)特點(diǎn)，最后針對(duì)建設(shè)智慧交通的不足，提出了建設(shè)智慧交通的三個(gè)策略。目的是通過(guò)這方面的研究，對(duì)像蘭州這樣的樞紐城市建設(shè)智慧城市提供指導(dǎo)和參考。

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