金宇 黃俊松 邢大偉

摘要 在交通強國建設背景下，建設以公共交通為主導的城市交通系統(tǒng)，是實現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要方式。文章從城市交通系統(tǒng)存在的問題出發(fā)，基于新一代信息技術在TOD的應用，對涵蓋智慧公共交通、智慧樞紐的智慧交通運輸體系進行了探索性設計，以實現(xiàn)公交線網(wǎng)優(yōu)化、客流預測和運力智能調節(jié)等，促進TOD空間結構優(yōu)化和信息技術深度融合。在此基礎上，探討了結合自動駕駛和MaaS技術的TOD智慧出行體系。

關鍵詞 TOD;公共交通;智慧樞紐;自動駕駛;MaaS

中圖分類號 F299.23 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）03-0013-03

0 引言

TOD（Transit Oriented Development）模式是“以公共交通為導向的發(fā)展模式”[1]。TOD作為可持續(xù)發(fā)展的城市開發(fā)模式，旨在提倡在公共交通樞紐周邊進行混合功能及高密度開發(fā)，通過城市公共交通與土地協(xié)同發(fā)展的模式促進城市形態(tài)與空間的形成。

2019年9月份，中共中央、國務院印發(fā)《交通強國建設綱要》，提出到2035年，實現(xiàn)都市區(qū)1小時通勤、城市群2小時通達、全國主要城市3小時覆蓋。推進TOD模式是實現(xiàn)交通強國2035遠景目標的要點之一，是促進城市交通結構合理發(fā)展、提高土地利用效率的有效途徑。當前，對TOD模式的研究主要在站點輻射范圍內土地空間開發(fā)、交通組織、慢行交通系統(tǒng)設計等方面[2-3]，而結合大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術應用，對TOD模式下的城市智慧交通運輸體系研究甚少，難以指導智慧交通運輸信息化規(guī)劃和建設。

該文以問題為導向，從TOD模式下的城市交通結構優(yōu)化出發(fā)，基于新一代信息技術，對TOD模式下的城市智慧交通運輸體系進行探索性設計，以求橫向上推動城市土地規(guī)劃和交通規(guī)劃重構，縱向上打破交通系統(tǒng)壁壘，使各交通方式融為一體，提升城市整體交通系統(tǒng)的承載力。

1 TOD概念

TOD模式是指以公共交通為導向的開發(fā)模式，是以公交、地鐵、輕軌等公共交通站點為中心，步行可達的距離為半徑，形成緊湊、多功能、宜居的城市街區(qū)或生活區(qū)，引導居民使用公共交通，從而促進公共交通與土地利用協(xié)調發(fā)展，減輕環(huán)境污染，緩解交通擁堵。

TOD具有以下作用：

（1）調整人口分布、活動密度、出行分布，通過城市多中心建設提升區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（2）優(yōu)化交通網(wǎng)絡結構，形成集成的和可達性高的公共交通體系，提升公共交通吸引力。

（3）實現(xiàn)交通系統(tǒng)與用地的一體化和深度結合，通過公共交通站點集約建設，滿足居民生活需求，提升居民出行的便捷性，促進職住平衡。

（4）減少交通擁堵，降低環(huán)境污染，優(yōu)化出行能源結構，提升出行安全性。

2 TOD模式下智慧交通運輸體系設計

當前，城市智能交通系統(tǒng)是將交通系統(tǒng)的不同要素（公交/軌道、道路設施/運載工具、動態(tài)交通/靜態(tài)交通等）分開研究，天然割裂了各子系統(tǒng)之間及不同交通要素之間的聯(lián)動關系。而在智慧交通背景下的城市智能交通要更多地從各子系統(tǒng)的協(xié)調聯(lián)動、統(tǒng)一決策等角度考慮，來實現(xiàn)城市智能交通系統(tǒng)的一體化規(guī)劃、設計和建設。

TOD模式下可實現(xiàn)城市交通系統(tǒng)與土地利用的一體化規(guī)劃和建設，在常規(guī)公交、軌道交通沿線規(guī)劃的控制用地范圍內，以空間連接為基礎，通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云平臺，以及移動支付互聯(lián)網(wǎng)等新技術應用，布設智慧公共交通、智慧樞紐、智慧社區(qū)等模塊，將交通和沿線用地形成一個虛擬的運營整體，通過大數(shù)據(jù)分析和精準引導實現(xiàn)公交線網(wǎng)優(yōu)化、客流預測和運力智能調節(jié)，構建數(shù)據(jù)驅動、精準管控、智能出行等為特征的城市智慧交通運輸體系，以信息化手段實現(xiàn)交通對城市發(fā)展的帶動作用。

2.1 智慧公共交通

TOD模式下城市公共交通系統(tǒng)特征為：以大運量軌道交通為骨干、中低運量公共交通為輔助、個性化機動車交通為補充，構建和諧、綠色的區(qū)域交通出行體系?；谛乱淮畔⒓夹g應用，建設覆蓋全面的交通信息監(jiān)測體系，建立公共交通大數(shù)據(jù)平臺和智能公共交通系統(tǒng)，實現(xiàn)TOD內車流、客流、物流和信息流的匯聚共享，并基于數(shù)據(jù)融合分析和預測，實現(xiàn)公共交通智能化發(fā)展和一體化融合。

2.1.1 公共交通大數(shù)據(jù)平臺

通過匯聚公共交通大數(shù)據(jù)（行業(yè)基礎數(shù)據(jù)、實時路況數(shù)據(jù)、車輛運行數(shù)據(jù)、設施運維數(shù)據(jù)、應急救援數(shù)據(jù)等），構建公共交通大數(shù)據(jù)平臺，對公共交通海量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、智能分析，挖掘數(shù)據(jù)價值，為城市管理和決策提供全面、詳實的數(shù)據(jù)保障。同時共享交警、公路、民航、鐵路、旅游、氣象等與公眾出行密切相關的信息資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨部門交換、共享，實現(xiàn)對公共交通態(tài)勢全面精準感知、全景可視化展示。

2.1.2 智能公共交通系統(tǒng)

在TOD社區(qū)內統(tǒng)籌建設智能場站、智能車輛，實現(xiàn)基礎設施智能化，同時，建立融合軌道、公交等多種公共交通方式的線網(wǎng)優(yōu)化、運行調度、運行監(jiān)管、運維管養(yǎng)、出行服務、決策支持等系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)線網(wǎng)布局合理化、運營調度高效化、運行監(jiān)管可視化、信息服務便捷化、管理決策科學化。以公共交通線網(wǎng)空間優(yōu)化為例，現(xiàn)有的公共交通網(wǎng)絡大多基于城市規(guī)劃區(qū)域、OD客流推斷進行給定，由于數(shù)據(jù)質量、交通調查數(shù)據(jù)的時效性等因素的綜合影響，線網(wǎng)規(guī)劃與實際的服務需求差異較大。在交通數(shù)字化轉型背景下，需要對包括軌道、常規(guī)公交和慢行系統(tǒng)在內的交通設施進行優(yōu)化布置、合理整合。通過整合區(qū)域公共交通數(shù)據(jù)資源，基于站點間的實際客流OD數(shù)據(jù)、居民活動軌跡數(shù)據(jù)、手機信令數(shù)據(jù)等進行客流識別及精準客流OD分析和預測，并綜合考慮城市功能聚集情況、現(xiàn)有公交服務水平等因素，對公共交通的容量、需求、狀態(tài)進行研判，實現(xiàn)公共交通線網(wǎng)優(yōu)化和運力調度優(yōu)化，匹配交通供給與實際交通需求。

2.2 智慧交通樞紐

城市綜合交通樞紐是集軌道交通、公交、出租車、自駕車、自行車、慢行交通等多種交通方式于一體的立體換乘中心。在TOD開發(fā)模式下，交通樞紐客流聚集效應明顯，客流來源多樣，樞紐換乘關系復雜，樞紐各種交通運營管理主體相對獨立，如何銜接不同交通運輸方式，提高換乘效率至關重要。同時，TOD社區(qū)集工作、商業(yè)、文化、教育、居住等于一體，周邊區(qū)域車流、人流聚增，需要緩解樞紐區(qū)域道路交通壓力。

TOD模式下智慧交通樞紐建設主要從全面信息感知、交通協(xié)同調度、公眾信息服務、智慧停車服務、應急管理等入手，多維度收集車流、客流、物流及業(yè)務數(shù)據(jù)等，并將信息技術與交通樞紐需求深度融合，通過數(shù)據(jù)分析預測，實現(xiàn)交通樞紐的統(tǒng)籌控制。TOD模式下的城市智慧交通樞紐業(yè)務框架如圖1所示。

2.2.1 全面信息感知

在交通樞紐內全面布置視頻、RFID、溫度傳感器等感知終端，并匯聚公交、出租車、軌道等多種運輸方式運行數(shù)據(jù)，全面感知TOD城市綜合交通樞紐的運行態(tài)勢。包括對樞紐內的客流量、客流密度、擁堵程度的實時監(jiān)測;對樞紐內車輛的實時監(jiān)控，自動識別違法運營車輛，為規(guī)范場點運營管理秩序提供支撐;對安全隱患進行識別、預警以及突發(fā)事件的自動檢測、報警，為樞紐應急管理提供支撐。

2.2.2 交通協(xié)同調度

基于交通樞紐信息感知數(shù)據(jù)，對樞紐客流進行及時、準確的分析和預測，總結客流變化規(guī)律，合理組織換乘路線，并對公交、軌道交通、出租等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)建立指標化模型，為各運輸方式運力調配提供決策依據(jù)。

2.2.3 公眾出行服務

建立統(tǒng)一的樞紐公眾信息服務平臺，通過LED顯示屏、廣播、靜態(tài)引導標識、手機、電腦等方式向出行者提供樞紐及TOD社區(qū)內的功能分區(qū)信息、軌道/公交到達信息、換乘路徑信息、出租車運力信息、突發(fā)事件信息、道路交通狀態(tài)信息、停車場信息、商業(yè)服務設施信息、天氣、醫(yī)療、消防等信息，以提高交通樞紐的運行效率。

2.2.4 智慧停車服務

建立樞紐停車誘導系統(tǒng)實現(xiàn)停車場數(shù)據(jù)采集和聯(lián)網(wǎng)，并通過場外LED屏進行停車場內情況發(fā)布;基于空閑車位視頻監(jiān)控和停車場三維空間構建，結合藍牙、Wi-Fi和RFID技術，合理規(guī)劃行進路線，實現(xiàn)車輛精確定位導航;通過三維空間定位，指引車主尋找車位，提供代客全自動停、取車服務。

2.2.5 應急管理

TOD城市綜合交通樞紐作為人流聚集區(qū)域，突發(fā)事件的響應能力尤為重要。通過建立應急指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)樞紐突發(fā)事件的實時監(jiān)測和預警和風險識別，并實現(xiàn)樞紐應急事件的統(tǒng)一通信和信息發(fā)布，協(xié)同各部門處置突發(fā)事件，實現(xiàn)突發(fā)事件客流快速疏散，提升樞紐運行效率和安全水平。

3 未來TOD下智慧出行模式探索

近幾年，自動駕駛與MaaS（Mobility as a Service）等新技術、新模式陸續(xù)出現(xiàn)，給城市交通出行模式帶來了很大挑戰(zhàn)，自動駕駛等新技術影響下的TOD空間規(guī)劃和城市智慧出行生態(tài)演變值得關注。

3.1 自動駕駛對TOD的影響

TOD是使公共交通的使用最大化的一種非汽車化的規(guī)劃設計方式，可以實現(xiàn)各個城市組團緊湊開發(fā)的有機協(xié)調。而隨著自動駕駛汽車等新技術的應用，交通出行更加便利，集中化的TOD模式似乎不再必要。其一，基于自動泊車，城市停車空間需求大大降低;其二，自動駕駛環(huán)境下汽車車距更小，車速更高，在車路協(xié)同技術支持下車輛可無需等待紅燈。因此，未來更少的道路空間可以滿足更多的出行需求。

然而，從交通經(jīng)濟性、出行便利性等角度考慮，隨著自動駕駛技術等新技術逐步成熟，以軌道公交站點為核心的TOD模式也很難被完全取代，而利用自動駕駛技術，可以構建點到點的出行模式，強化TOD的交通接駁效率。

在TOD模式中，在TOD半徑400～800 m范圍內強調步行，而從400～800 m到2～3 km的次級區(qū)域內則需要公交、自行車等交通方式的接駁。在自動駕駛環(huán)境下，基于自動駕駛汽車按需統(tǒng)一調度，可以實現(xiàn)TOD與難以步行到達的外圍區(qū)域的中短距離出行，作為軌道公交等大運量、長距離公共交通的補充。美國國家城市交通官員協(xié)會認為自動駕駛等交通方式將會成為軌道交通系統(tǒng)的彈性補充，通過自動駕駛車輛實現(xiàn)與軌道站點的接駁，可以促使人口相對分散地區(qū)公共交通的吸引力，促使城市布局更加緊密[4]。

3.2 TOD與MaaS的協(xié)同

傳統(tǒng)的TOD模式更強調各交通方式在空間上的高度銜接，在信息化方面軌道交通、公交、共享單車等交通方式相對獨立，缺少全域數(shù)據(jù)庫，難以形成不同時空環(huán)境下出行者的完整出行鏈，從而實現(xiàn)出行數(shù)據(jù)深度挖掘和關聯(lián)分析，提高TOD交通運行效率。MaaS（出行即服務）是在將多元交通工具整合到統(tǒng)一的服務平臺的基礎上，基于數(shù)據(jù)共享，運用大數(shù)據(jù)技術進行資源配置優(yōu)化、決策，建立無縫銜接的、以出行者為核心的交通系統(tǒng)，并使用移動支付的新方法，來提供符合出行者需求的更為靈活，高效、經(jīng)濟的出行服務[5]，更強調信息技術與交通的整合。

從交通出行的本質來看，TOD和MaaS是相互支撐的。在TOD模式下，基于MaaS平臺提供的多模式的交通服務和支付渠道，可以實現(xiàn)不同出行者出行鏈的構建，并描繪出行者在TOD中的活動畫像。因此，提供出行需求數(shù)據(jù)分析，可以實現(xiàn)各種交通方式的按需運力調度和高效銜接，降低交通服務成本，緩解交通擁堵。同時精準的交通方式銜接也可以進一步節(jié)省交通空間，為開發(fā)創(chuàng)造更多的便利條件。在MaaS平臺中，通過TOD開發(fā)，能夠從空間上優(yōu)化出行者的出行鏈結構，降低MaaS供需匹配和供給協(xié)同調度的維度。

4 結語

TOD模式是各大城市解決城市交通與土地利用問題的重要手段。在交通行業(yè)數(shù)字化轉型背景下，為實現(xiàn)TOD交通空間結構優(yōu)化和智慧交通運輸系統(tǒng)建設有機結合，該文將智慧交通理念引入TOD開發(fā)模式中，建設智慧公共交通系統(tǒng)、智慧樞紐，實現(xiàn)各種交通運輸方式的融合發(fā)展。同時，在未來自動駕駛與MaaS的出行模式下，需要推動自動駕駛等新技術對TOD站點與次級區(qū)域的交通聯(lián)系的促進，推動TOD與MaaS出行模式在空間結構和公共交通系統(tǒng)優(yōu)化方面的相互支撐，形成智慧出行新生態(tài)。

參考文獻

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[2]劉千樹.基于TOD模式下的城市土地開發(fā)利用研究[D].北京：首都經(jīng)濟貿(mào)易大學，2016.

[3]劉學誠.成都市一般型TOD站點區(qū)域的城市慢行空間設計研究[D].成都：西南交通大學，2020.

[4]National Association of City Transportation Officials （NACTO）.Blueprint for Autonomous Urbanism[R].2017.

[5]王健.出行即服務（MaaS）的定義及發(fā)展概述[J].運輸經(jīng)理世界，2018（2）：76-78.