摘要:城市智能交通系统在城市交通缓堵保畅、减少交通事故、降低能源消耗和环境污染等方面起着至关重要的作用。如何建设并应用好城市智能交通系统,科学理性、规范有序的推动我国城市智能交通事业的发展,成为当前我国城市智能交通系统建设及多年来业内各界人士探索面临的重大课题。因此,非常有必要对我国城市智能交通系统建设存在的问题、智能交通发展阶段以及如何规范建设流程进行梳理、反思与再认识。本文简要阐述了城市智能交通系统的概念,深入分析了我国城市智能交通系统建设过程中存在的各类问题,诠释了“情报”作为“智能交通”的关键要素,提出了我国城市智能交通系统发展的三个阶段,即智能交通1.0、智能交通2.0和智能交通3.0,明确了智能交通系统发展三个阶段的主要特征定义,给出了规范城市智能交通系统建设的流程,力求引导今后我国城市智能交通系统的建设和实际应用步入规范化、科学化的发展轨道。
正值我国经济进入新常态发展阶段之际,我国的城市智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)由于其在城市交通缓堵保畅、减少交通事故、降低能源消耗和环境污染等方面的重要作用,整体建设速度呈现明显高于经济增长速度的发展态势(近五年GDP增长情况如图1所示)。据有关机构统计测算,2011年至2015年的五年中,我国城市智能交通市场的投资复合增长率达22.9%,2015年市场规模达到300.1亿 。与此同时,由于这些年我国城镇化、机动化水平的高速增长(近五年城镇化率、机动车保有量增长情况如图2、图3所示),而交通管理领域的技术储备却还处在发展初期,几乎没有准备好,甚至根本没有循序渐进的发展机会,导致在城市智能交通系统建设和应用过程中暴露出一些问题,且日益受到社会各界的广泛关注。因此,如何建设和应用好城市智能交通系统,科学理性、规范有序的推动我国城市智能交通事业的发展,使其在应对城市交通问题、促进城市可持续发展上发挥更大的作用,成为当前我国城市智能交通系统建设及多年来业内各界人士探索面临的重大课题。
注:统计数据包括交通指挥中心系统与设备、电子系统与设备、交通视频监视系统与设备、卡口系统与设备、交通信号控制系统与设备、智能公交系统与设备、交通信息采集发布系统与设备、GPS与警用系统与设备、出租车信息服务管理系统与设备、综合客运枢纽信息化系统与设备等10个细分行业。
(注:截至2015年底,全国机动车保有量达278694209辆,与2014年相比,机动车保有量全年实际增加15185367辆,增长5.76%。)
为此,笔者认为非常有必要对当前我国城市智能交通系统建设存在的问题、智能交通发展阶段以及如何规范建设流程进行梳理、反思与再认识,以期推动和引导今后我国城市智能交通系统的建设和实际应用步入规范化、科学化的发展轨道。
智能交通系统又称智能运输系统,是将先进的信息技术、通信技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,从而建立起一种大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效、安全、节能、环保的综合交通运输管理系统。现阶段,智能交通系统泛指在交通运输领域中运用高新科技手段组成的,旨在改善交通状况、缓解交通问题的各种技术系统。智能交通系统是未来交通系统的发展方向,尤其是对道路交通而言,由于其以加强车辆、道路、使用者三者之间的有机联系为终极目标,故智能交通系统可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、提高路网通过能力、减少交通事故、降低能源消耗、提高运输效率,是当前我国城市有效应对交通问题的关键科技手段。
智能交通管理系统(Intelligent Traffic Management System,简称ITMS)属于智能交通系统的一个分领域,是智能交通系统在道路交通管理领域中的应用,其以信息化、智能化的技术与方法管理道路上的车辆、行人等为目标。目前,通常习惯把智能交通管理系统称为智能交通系统。
上面两个概念,前者涵盖公路、城市道路、铁路、城市轨道、水运、航空、管道运输等诸方面,后者只针对道路交通管理领域。但系统的运行基础均为众多的、大大小小的系统硬件设备和通信网络,而系统的智能化程度高低则取决于系统集成软件。以智能交通管理系统为例,简单的系统设备集成安装(如设置交通信号灯、电子监控设施、电子显示屏等)并不能满足愈来愈复杂的交通管理需求,并不能说明就实现了交通管理智能化。现实是,当前我国城市智能交通系统建设,大多偏重于系统硬件建设,系统集成软件开发应用相对滞后且得不到应有的重视,这大大的降低了系统功能及其智能化的实现水平。
近些年我国城市的智能交通系统建设蓬勃发展,每年都有不少亿元级、千万级智能交通项目在启动建设,这些ITS系统的建设并投入使用,一方面推动促进了我国ITS领域的产业发展、提高了城市交通管理的科学化智能化水平,另一方面也在建设实践中积累了不少经验、发现了一些共性问题。
目前大部分城市智能交通系统建设前期缺乏总体规划与顶层设计,国家也没有相关的规范指引,大部分城市是边建设、边摸索、边学习,具有较大的片面性、盲目性。
不少智能交通项目中标单位未规范开展项目工程深化设计,缺乏规范专业的施工设计技术资料指导,匆忙草率的施工安装调试造成简单的设备集成,系统难于有效发挥作用。
这也是智能交通系统应用基础不到位的原因之一,目前不少智能交通项目未考虑在建设前进行道路网的交通组织优化设计,不科学合理渠化道路、分配道路时空资源,即使智能交通系统建成也难以发挥系统的功能,难以保证道路交通的有序、安全、高效运行。
目前我国没有智能交通方面专项的集成与施工资质,智能交通项目招标一般采用计算机系统集成资质和安防资质来审核认定参与投标单位的资格,有的将建筑智能化资质纳入招标资质要求,前面提到智能交通是将多种先进的科学技术有效地集成运用于交通管理实际,计算机技术只是其中一部分,而交通工程专业技术才最为关键,因此现行这种投标单位资格认定模式有失公平,且不科学。
目前国内智能交通项目大部分沿用最低价中标的模式,这个问题已经困扰业界多年,低价恶性竞争只会带来偷工减料、两败俱伤,不可能是质优价廉,智能交通是多种高新科技的集成创新,显然低投入、低成本不可能建成高质量、高度智能化的ITS系统。
智能交通目前在我国还属于朝阳产业,有很大的发展上升空间,吸引了众多社会精英与企事业单位积极参与投入,但由于缺乏相对应的市场准入规则及配套的法律法规,导致目前智能交通领域市场管理无法规范且较为混乱。一个城市或部门单位如要启动智能交通工程项目,从智能交通领域中的咨询、规划、设计、集成、产品、工程、监理等诸方面,项目业主会碰到很多主动上门的市场推广人员说自己是做智能交通的、说自己是这个领域内做得最好的,可以说是众说纷纭、难于鉴别、无所适从,加上现行的招投标制度,项目工程质量好与坏无法进行选择把控,弄不好就是“投错胎”、“嫁错郎”。
我国现行的道路交通管理涉及公安、交通、建设等多个部门,而智能交通领域中的产品又涉及工信、科技等部门,部门之间各自发展、自成体系,行业间标准、规范不统一,信息共享、资源整合较困难,相关部门技术上处于分隔独立状态,工作协同性差。
智能交通领域的产品五花八门、品种众多,产品技术标准、规范不统一,市场不开放,导致即使是同类型的产品(如交通信号机)功能、性能也各不相同,更无法兼容使用,让用户无从选择,设备厂商想方设法抢占市场、先入为主,产品技术封闭割据,难于形成优胜劣汰的竞争机制,使得系统功能及设备指标与交通管控实战需求差距大。
多年来,我国城市智能交通系统偏重于电子监控设施(电子、视频监控)建设,而忽视、看淡交通控制设施(交通流量检测控制、诱导)建设,使得不少地方的系统只能“看”不能“控”,适应不了当前交通管理需求对交通管控的实战要求。
不少城市舍得投巨额资金建设智能交通系统,但系统建成后在日常运行维护方面却没有建立相应的保障机制(包括管理制度、运维经费、运维队伍等),既缺少运维资金又缺少运维专业队伍,使得系统难于发挥最佳的投入产出效益,有的智能交通设备由于缺乏维护保养面临报废淘汰。
智能交通系统建设是一项系统工程、技术工程,需求方不能当“甩手掌柜”,需要有一支专业技术队伍(包括交通工程、通信工程、计算机技术等方面人才),依据系统建设总体规划,结合交通管理实际分阶段提出智能交通系统建设需求,并全程参与智能交通系统建设与运行维护,目前这方面人才较为缺乏。
智能交通系统建设对供给方人才的要求是质更高、量更大、面更广,既要掌握信息、通信、传感、控制以及计算机等方面的专业理论知识,又要有扎实的交通工程专业理论知识和深入了解交通管理实际需求,供给方人才队伍的业务素质很大程度上决定智能交通系统建设质量的高低,他们是智能交通系统建设需求解决方案的设计者、研发者、执行者,必须具备深度融合管理与需求的技术研发能力和熟炼处理工程与实际的项目管理能力,而现实是供给方人才储备还远远不够。
智能交通系统建设项目在工程建设阶段缺少专业的监理人员对项目进行质量与功能把控,目前智能交通系统建设的工程监理人员原来一般都是从事计算机系统建设工程监理的,极少有交通工程方面的专业技术背景,建成的智能交通系统功能能否满足需求方的交通管理实际要求,很难给出专业的监理意见。
目前对智能交通系统建设验收国家无相关的规范指引,缺乏系统的验收考核评价指标体系,导致项目验收工作只能是检查各个子系统是否具有项目设计时提出的功能,而对其集成后系统与各个子系统功能发挥的效果如何无从进行定量考核。
一个城市投巨额资金建成的智能交通系统,投入产出效益是多少?到底能产生多大社会效益和经济效益?这一直是大家十分关注、想得到的一个答案,但目前还没有形成一套科学的、规范的、成熟的后评估机制与方法,这是制约当前我国智能交通产业优化发展的一个短板,缺乏后评估既不利于项目的可持续发展,也难于形成智能交通领域内的良性竞争,干好干坏无人评说、都一样。
毋庸置疑,智能交通是当今我国经济社会发展进程中一个非常活跃的领域。面对当前智能交通发展过程的问题,笔者一直在思考:到底什么是智能交通?什么是智能交通的关键?城市智能交通系统如何真正实现智能化?城市智能交通系统的“智能”体现在什么地方?这些疑问,其实一直以来也是从事智能交通研究的专家学者们探讨的热门线智能交通的关键
关于智能交通的关键,我们不妨从智能交通这个词的构成来做一些分析。智能交通是一个舶来的概念,来源于英文词组“ITS”,二十世纪八、九十年代进入中国,这个词被翻译成“智能交通系统”一直沿用至今,英文词组中关键是“Intelligent”,翻译成中文的意思即为“智能化”。 而“Intelligent”是英文名词“Intelligence”的形容词形式,“Intelligence” 除了智力外,还有一个重要的意思是情报。因。
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