文/同濟(jì)大學(xué)黨委書記、教授 方守恩

在當(dāng)前都市圈建立發(fā)展、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)手段滲透、交通社會(huì)問(wèn)題錯(cuò)綜復(fù)雜等新的時(shí)代背景下，交通工程學(xué)科正不斷主動(dòng)或者被動(dòng)地滲入新的內(nèi)容，交通工程研究在快速更新、持續(xù)發(fā)展的時(shí)代契機(jī)下也面臨著新的任務(wù)和新的挑戰(zhàn)。

于2017年底換屆并更名的中國(guó)公路學(xué)會(huì)交通工程與信息化分會(huì)，首要任務(wù)之一就是到國(guó)內(nèi)開(kāi)展交通工程學(xué)科的主要大學(xué)進(jìn)行交通工程學(xué)科建設(shè)調(diào)研，充分學(xué)習(xí)了解目前學(xué)校交通工程學(xué)科教育與行業(yè)一線的發(fā)展相結(jié)合情況，推動(dòng)交通工程的與時(shí)俱進(jìn)。

都市圈發(fā)展背景下的交通工程

都市圈是我國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然出現(xiàn)的地域發(fā)展現(xiàn)象，表現(xiàn)為以大城市為核心的區(qū)域一體化發(fā)展，研究表明區(qū)域交通系統(tǒng)的連續(xù)變化在某些關(guān)鍵點(diǎn)處能誘發(fā)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的相變。都市圈系統(tǒng)發(fā)展背景對(duì)傳統(tǒng)的交通工程研究?jī)?nèi)容提出了新的需求。

一是都市圈背景下居民的出行方式變化為交通規(guī)劃理論注入了新的內(nèi)容。伴隨著都市圈的形成，多式聯(lián)運(yùn)必然成為城內(nèi)和城際的主要交通運(yùn)輸模式。多樣性的出行選擇使得人的出行方式產(chǎn)生相應(yīng)的變化，傳統(tǒng)的四階段模型難以直接為道路交通規(guī)劃提供理論基礎(chǔ)。都市圈背景下出行方式的劃分與銜接、交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和出行方式選擇的交互關(guān)系、多樣化出行方式對(duì)交通分布分配的影響等成為交通規(guī)劃研究的新內(nèi)容。

二是都市圈的發(fā)展對(duì)道路交通管理模式提出了新的要求。在都市圈背景下，傳統(tǒng)的以行政區(qū)劃為單位的道路交通管理模式很難適應(yīng)“一體化”“平衡化”“無(wú)縫化”的需求。以高速公路為骨干的都市圈道路網(wǎng)絡(luò)交通管理業(yè)務(wù)為例，現(xiàn)有的“片管”或者“條管”模式均存在一定的局限性。故而須從管理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等角度，研究探索新時(shí)代下的都市圈道路交通網(wǎng)絡(luò)管理模式，開(kāi)發(fā)協(xié)作性的城市內(nèi)和城市間交通調(diào)度指揮管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)都市圈“統(tǒng)籌”“協(xié)同”管理新模式，保障都市圈道路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的安全和通暢。

三是都市圈的發(fā)展亟需綜合交通樞紐規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)的理論支持。綜合交通樞紐是都市圈交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是綜合交通系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容。然而，傳統(tǒng)的交通工程理論和技術(shù)體系中缺乏綜合交通樞紐內(nèi)的交通規(guī)劃、交通流特征、基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、交通管理等理論和技術(shù)內(nèi)容。以虹橋樞紐為例，配套快速路網(wǎng)絡(luò)與停車設(shè)施容量不匹配導(dǎo)致的快速路無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的快速集散功能已顯現(xiàn)端倪。

信息化和大數(shù)據(jù)發(fā)展背景下的交通工程

近年來(lái)，傳統(tǒng)交通行業(yè)在信息化和大數(shù)據(jù)浪潮中迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。全國(guó)每天使用道路交通設(shè)施、參與交通活動(dòng)的人數(shù)以億計(jì)，其產(chǎn)生的交通信息更是以兆記。同時(shí)，以智能網(wǎng)聯(lián)為代表的道路基礎(chǔ)設(shè)施信息化進(jìn)程也不斷加快。新時(shí)代下，交通工程研究面臨著前所未有的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。

一是交通數(shù)據(jù)多元化和海量化成為精細(xì)化交通管理研究的基石。在傳統(tǒng)的交通感知網(wǎng)絡(luò)中，道路交通運(yùn)行數(shù)據(jù)往往單一地來(lái)自于以線圈、卡口等為代表的“斷面式集計(jì)”數(shù)據(jù)，設(shè)備集中布設(shè)于干線道路出入口、立交間或重要路段。當(dāng)前，以滴滴、百度等第三方應(yīng)用平臺(tái)為代表的海量“浮動(dòng)非集計(jì)”數(shù)據(jù)有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的感知系統(tǒng)對(duì)交通運(yùn)行狀態(tài)描述和研判支持的不足。同時(shí)，基于集計(jì)數(shù)據(jù)的二維流密速靜態(tài)模型也必將被多維的交通狀態(tài)描述模型所取代。隨著未來(lái)高精度定位技術(shù)、圖像技術(shù)、紅外和雷達(dá)遠(yuǎn)程感知技術(shù)等的進(jìn)一步發(fā)展，“實(shí)時(shí)獲取道路上每一車輛精確運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡”必將在不遠(yuǎn)的將來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)研究多源、多維度海量數(shù)據(jù)的融合技術(shù)和精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)研判技術(shù)，交通管理必將向進(jìn)一步精細(xì)化的方向邁進(jìn)。

二是機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)發(fā)展的背景下交通控制理論正在發(fā)生改變。近年來(lái)，機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，以阿里巴巴公司為代表的“城市大腦”在我國(guó)部分城市的交通控制領(lǐng)域已取得了一定的成效。傳統(tǒng)的交通控制方法是以交通波、排隊(duì)論等為理論基礎(chǔ)，從機(jī)理解析角度解釋從而解決交通問(wèn)題。隨著加強(qiáng)學(xué)習(xí)、非監(jiān)督式學(xué)習(xí)技術(shù)的飛速突破，從現(xiàn)象識(shí)別、機(jī)器認(rèn)知和數(shù)據(jù)角度直接、更好地解決交通問(wèn)題已成為了可能。

三是亟需開(kāi)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為主流交通工具背景下的交通工程理論探索。近年來(lái)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到了飛速發(fā)展。工信部于2017年12月14日頒布了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）》，其中明確了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展方向。作為交通工具主體，智能網(wǎng)聯(lián)汽車必將對(duì)交通工程的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。由此交通工程中的排隊(duì)論、車流波動(dòng)論和跟車?yán)碚撝械哪Ｐ秃蛥?shù)都將產(chǎn)生根本性的改變。近期，智能汽車和人工駕駛汽車的混合運(yùn)行環(huán)境下的交通流理論和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制應(yīng)該成為研究重點(diǎn)。

交通工程致力于尋求道路通行能力最大、交通事故最少、運(yùn)行速度最快、運(yùn)輸費(fèi)用最省、環(huán)境影響最小、能源消耗最低的交通系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)與管理方案，從而達(dá)到安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、方便、舒適、節(jié)能及低公害的目的。

交通工程學(xué)科是一門正在發(fā)展中的綜合性學(xué)科，它從交通運(yùn)輸?shù)慕嵌劝讶?、車、路、環(huán)境及能源作為一個(gè)統(tǒng)一體進(jìn)行研究，兼有社會(huì)科學(xué)與自然科學(xué)雙重特點(diǎn)。

帶有社會(huì)問(wèn)題思維的交通工程

雖然，新時(shí)代下測(cè)繪技術(shù)、信息技術(shù)、工業(yè)制造技術(shù)等的飛速發(fā)展對(duì)交通運(yùn)輸科技的發(fā)展帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，但同時(shí)也帶來(lái)了非技術(shù)領(lǐng)域的社會(huì)問(wèn)題。一是新的交通工具不斷應(yīng)運(yùn)而生，社會(huì)公眾在享受便捷的同時(shí)，諸多社會(huì)問(wèn)題隨之出現(xiàn)。以共享自行車近年在我國(guó)的快速發(fā)展為例，在金融資本推動(dòng)作用下，交通工具無(wú)序無(wú)度的發(fā)展，交通管理陷入極其被動(dòng)的地步。主要表現(xiàn)為：

一是現(xiàn)有道路設(shè)施容量尤其是停車設(shè)施容量無(wú)法滿足共享自行車的通行和停放，引起人行道空間資源進(jìn)一步緊張等問(wèn)題，甚至帶來(lái)安全隱患。

二是共享單車井噴式的發(fā)展速度，城市居民出行方式驟變，使道路交通規(guī)劃、設(shè)施設(shè)計(jì)與建設(shè)的技術(shù)理論和手段措手不及。

三是企業(yè)“重前期投放，輕后續(xù)管理”致使違法停車移位、車輛轉(zhuǎn)運(yùn)、壞車回收、環(huán)境破壞等管理成本不得不由政府部門或社會(huì)公眾被動(dòng)買單。

四是共享單車資本斷鏈風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期存在，企業(yè)虧損、押金擠兌的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)穩(wěn)定。

五是共享單車的換乘需求很大，政府是否應(yīng)該集中投入停車設(shè)施以鼓勵(lì)停車換乘？新時(shí)代下，諸如共享單車、共享電動(dòng)車、老人代步車等“倒逼”式的交通發(fā)展需求會(huì)成為常態(tài)，交通工程本身已不是純粹的技術(shù)問(wèn)題。還有，運(yùn)營(yíng)車營(yíng)運(yùn)模式的不斷創(chuàng)新帶來(lái)新的社會(huì)問(wèn)題。網(wǎng)約車改變了出租車被客戶選擇的運(yùn)營(yíng)模式，改變?yōu)檫x擇客戶，產(chǎn)生了高峰時(shí)間、短途、老年人打不到車等社會(huì)現(xiàn)象，一些道德問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。再有，無(wú)人駕駛汽車技術(shù)研發(fā)所帶來(lái)的無(wú)人車環(huán)境下交通事故的責(zé)任認(rèn)定問(wèn)題，交通配套設(shè)施的經(jīng)濟(jì)成本、管理成本、社會(huì)成本是否完全由政府部門負(fù)責(zé)？

交通工程專業(yè)技術(shù)人員不僅需要掌握交通工程技術(shù)理論知識(shí)、管理學(xué)知識(shí)，了解信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，而且必須植入社會(huì)學(xué)思維模式。同時(shí)，新時(shí)代下交通工程學(xué)科也必須納入社會(huì)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、金融學(xué)等理念與知識(shí)點(diǎn)。

1930年美國(guó)成立交通工程師協(xié)會(huì)，標(biāo)志著交通工程學(xué)科的誕生。

海南省鋪前跨海大橋

注入風(fēng)險(xiǎn)管理意識(shí)的交通工程

十九大報(bào)告中明確提出：防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)，健全風(fēng)險(xiǎn)防控機(jī)制是我國(guó)全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)的主要手段。交通安全風(fēng)險(xiǎn)管理理論研究對(duì)于實(shí)施“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略具有重大意義。

我國(guó)全面開(kāi)展道路交通安全研究已近二十年。通過(guò)近年來(lái)國(guó)家科技支撐計(jì)劃、全國(guó)道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃等國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的實(shí)施，在事故統(tǒng)計(jì)分析、交通安全評(píng)估、駕駛?cè)税踩逃?、道路安全設(shè)施、交通安全調(diào)度指揮平臺(tái)、交通安全執(zhí)法等方面取得了巨大的成就，但傳統(tǒng)的安全研究方法也存在某些局限性：一是大多以道路交通事故為基礎(chǔ)，以事后分析和治理為主，對(duì)于事前多因素安全隱患難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和入手。二是在交通事故中駕駛?cè)朔稿e(cuò)是主要因素，然而，我國(guó)缺乏駕駛?cè)诵袨榈幕A(chǔ)理論研究，對(duì)駕駛?cè)朔稿e(cuò)因素的識(shí)別和控制捉襟見(jiàn)肘。三是力圖從機(jī)理上解釋事故致因，忽視交通事故的隨機(jī)性和非線性性。四是由于數(shù)據(jù)獲取、信息采集手段的限制，多數(shù)以定性分析為主，定量分析不足。五是交通安全改善部分項(xiàng)目的投入較為盲目，缺乏針對(duì)性或者導(dǎo)致投資資源分布不均，交通安全改善難以起到良好效果。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，紐約布魯克林和曼哈頓的公交線路沿途，每新增1000輛共享單車的停泊點(diǎn)，都會(huì)導(dǎo)致乘坐公交車的人數(shù)減少2.4%。

針對(duì)我國(guó)道路交通安全研究瓶頸，突破交通安全風(fēng)險(xiǎn)管理關(guān)鍵技術(shù)，提升道路交通安全研究水平，一是開(kāi)展交通事故風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究，辨識(shí)可能誘發(fā)事故的各類隱患，并量化其可能性。建立識(shí)別典型道路交通事故風(fēng)險(xiǎn)源的“故障樹(shù)”和“事件樹(shù)”，形成“故障樹(shù)林”和“事件樹(shù)林”。二是開(kāi)展交通參與者行為譜構(gòu)建技術(shù)研究。建立各種交通方式中各類人群的行為特征描述模型，全面辨識(shí)各種行為過(guò)程中的出錯(cuò)環(huán)節(jié)及其與車路系統(tǒng)交互的機(jī)理。三是突破道路交通系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)，改傳統(tǒng)的機(jī)理分析評(píng)價(jià)為隨機(jī)性函數(shù)和可靠度等評(píng)價(jià)。四是構(gòu)建道路交通系統(tǒng)失效和風(fēng)險(xiǎn)源失效大數(shù)據(jù)庫(kù)。定量確定各類風(fēng)險(xiǎn)源的可能性及道路交通事故風(fēng)險(xiǎn)的級(jí)別，形成風(fēng)險(xiǎn)源失效數(shù)據(jù)庫(kù)，作為交通事故風(fēng)險(xiǎn)管理和控制的核心基礎(chǔ)。五是開(kāi)展道路交通安全風(fēng)險(xiǎn)管理決策優(yōu)化技術(shù)研究。通過(guò)確定風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)和規(guī)劃確定以及安全改善投資效益的評(píng)估，有計(jì)劃有目標(biāo)的按風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別消除事故隱患，逐步降低交通事故風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

另一方面，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)應(yīng)用示范，構(gòu)建城市交通安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)。近年來(lái)，道路交通運(yùn)輸行業(yè)在信息化建設(shè)方法已取得巨大成就，各地公安部門和交通部門建成了如駕駛?cè)斯芾硇畔⑵脚_(tái)、車管信息平臺(tái)、道路基礎(chǔ)設(shè)施管理信息平臺(tái)、交通控制中心指揮調(diào)度平臺(tái)等。這些平臺(tái)為構(gòu)建城市交通安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)提供了良好的數(shù)據(jù)和平臺(tái)基礎(chǔ)。通過(guò)集成和拓展這些平臺(tái)，很多城市已經(jīng)具備了初步構(gòu)建城市交通安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控平臺(tái)的條件。

交通運(yùn)輸是興國(guó)利器、利國(guó)基石、強(qiáng)國(guó)先導(dǎo)。無(wú)論從回顧歷史或者展望未來(lái)的角度看，我國(guó)交通發(fā)展之路無(wú)鑒可借。新時(shí)代下，我國(guó)交通工程研究必須結(jié)合中國(guó)特色，要有新作為，走出一條自主的交通工程發(fā)展之路；要有新貢獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)由交通大國(guó)向交通強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。