中国实验室2︱邵源：在线仿真平台是城市规划的趋势

【编者按】

智慧交通从概念走进现实，通过新的技术手段，深圳这个年轻的一线城市的交通状况正在发生巨大改变。深圳的机动车保有量与北上广居于同一水平，城市面积并不大，车辆密度全国第一，但其交通拥堵状况已经脱离了全国最拥堵城市的榜单。这一切是如何发生的？近期，澎湃新闻就此专访了深圳市城市交通规划设计研究中心城市交通研究院院长邵源。

深圳智能交通发展的三轮设计

澎湃新闻：作为一线城市，深圳的城市面积并不太大，但它的交通拥堵情况并不严重，这是如何做到的？

邵源：深圳从两万多人的小渔村到今天两千万人口的超大城市，城市综合交通起到了非常重要的支撑和引领作用。深圳是北上广深中人口密度最高的城市，机动车保有量超过了三百万，且道路里程非常有限。在这样紧约束的条件下，深圳能够实现交通的平稳运行，智能交通发挥了很重要的作用。

深圳始终坚持以顶层设计引领全市智能交通发展建设。自1996年以来，深圳开展了三轮智慧交通的顶层规划设计。第一轮是规划部门牵头，以规划决策支持为核心，制定了全市整体的智能交通系统的规划框架。第二轮是在2010年后，以大运会的召开为契机，开展了大运智能交通系统的规划工作。第三轮是以新型智慧城市作为切入点，来统筹全市智慧交通的整体规划。特别是把前沿的技术，大数据、云计算以及无人驾驶等考虑在规划里做整体的考虑。

澎湃新闻：这三轮设计具体是什么？大数据具体又是怎样运用的？

邵源：智慧交通系统的规划建设可以从三个方面来介绍。第一个是规划。在2000年左右，深圳交通中心建立了全国第一个交通仿真系统。这个系统把所有车辆的运行、建筑物的信息、土地的信息，在交通后台进行仿真。最新这一轮规划就是在当年仿真系统上进一步升级，融合更多元的信息，特别是有关大数据的信息，比如手机信息，移动互联网等。这些信息通过融合，形成一个更具综合性的大数据决策支持平台。这个平台就可以为城市的规划做大量的支撑工作。比如新一轮的城市总规，我们通过大数据平台就可以很好地研判人口、岗位在城市的分布，以及迁移的特征，及其在规划领域的应用。交通部门的应用更广泛。深圳是全国最早开展交通大部制改革的城市，围绕交通运行指挥中心来提升整个交通运输的智慧化体系。深圳交委的指挥中心有几个功能模块在国内外都非常有影响力。

第一个是交通指数模块，把车流运行的速度、交通运行的状况以指数的形式展示给市民大众。

第二个是交通碳排放模块，计算每一辆车在不同的车速下的排放，并形成全市路网上不同时间、不同空间上的交通排放实时监控系统。这也是全世界的第一个尝试。深圳已经将这两个非常超前的系统模块，充分运用在重大的一些交通政策、交通规划里。

深圳交通停车政策的出台，就是依托这两套系统进行决策。在停车政策出台之后，交通的拥挤程度能不能得到缓解，车速能不能有提升，停车秩序能不能得到优化，交通碳排放能不能减少，这两个系统都能做出定量的判断，市政府以此作为参考决策。

第三个是在交警交通管理方面的一些应用。深圳的实际管理人口有两千万，交警的警力配制非常紧张。通过科技手段提升警力运行的效率，是当前迫切需要解决的问题。借助大数据系统的支撑，过去的被动管理走向了主动管理。举例来说，过去交警查酒驾是被动的在一些主干道上设卡抽查，但是有大数据系统支撑之后，就可以根据代驾数据来检测，晚上到凌晨哪些地区、哪些酒店周边的代驾需求特别大，这些地点就将纳入热点地区。交警就会重点在这些地区部署警力，提高管理效率。

第四个是提高道路运行的管理效率。在过去，全市两千多个信号灯都是靠人力每天巡查来调节它的信号配时。这个周期非常长，需要三个月到半年的时间才能更新一遍。有了大数据，通过百度、高德、腾讯大量的互联网导航数据，我们可以及时发现车辆在信号灯路口的通行情况，并以此来判断它的延误、以及排队长度会不会存在问题，据此及时优化。深圳两千多个信号灯的维护和管理水平在全国是比较超前的。

澎湃新闻：交通模拟系统是怎么建立的？

邵源：仿真系统是基于多元的大数据融合建起来的。多元大数据包括了几大类，一类是静态交通的数据，比如全市六十几万栋的建筑物，每一栋在哪个位置，大概有多少的容积率，里面是办公还是居住。第二类的数据是动态的车辆数据，比如全市1.8万台的公交车、1.2万台的出租车的GPS数据，每十秒到二十秒，它们都会回传GPS信号。此外，还有轨道的公交IC卡刷卡数据，道路车辆地磁检测数据、视频检测数据、车牌识别的数据。再加上共享的移动互联网公司的数据。通过多元大数据的融合挖掘和人工智能的算法，用城市交通模型既能还原城市交通基本的运行规律，也能还原微观具体片区道路的运行情况。

澎湃新闻：利用智慧交通解决拥堵问题，还有其他的手段吗？

邵源：智慧交通解决拥堵有几个方面，第一个是它能够快速识别，动态跟踪全市的交通路段的变化，及时识别最新出现的拥堵路段，并推送给交通部门。第二个，深圳在建立基于政府部门的智能交通管理平台，道路交通组织信号优化改善以后，再通过这套系统进行跟踪评估，了解它的成效，反过来再去检验问题有没有得到好的解决，形成管理的闭环。第三个就是在具体的道路的时空调配方面我们追求的目标是在道路的时间空间上尽可能要均衡，而不是集中在某一些高峰期，集中在某一些路段。这样的话我们道路的运行效率就会有最大化的提高。

在美国，如果车主错峰出行，他将会获得一些积分的奖励。数据显示有20%的人群选择了错峰出行。深圳也在做这方面的尝试。比如深圳设了一些高载客率的HOV车道（High-Occupancy Vehicle Lane，共乘车道、多乘员车道），设计了拉链式通行。

另外，还可以让更多的公众参与到交通的管理，比如说绿色出行，深圳尝试通过一个自愿停驶的模式来鼓励市民申报车辆自愿停驶，给车主的车辆保险打折。

澎湃新闻：自愿停驶是指什么？

邵源：比如说一年有12个月，其中有一个月你在外面出差或者是出国，你的车辆不一定在道路上使用，就可以申报这个车暂时不使用了。还有人可能平时既可以坐地铁也可以开车。在这种情况下如果你给予他正面的激励的措施，那么他可能会选择地铁出行，这样交通压力就会大大减轻。

未来的智慧路灯和智慧公交台

澎湃新闻：这是不是意味着当路灯不太正常的时候，我马上就能知道路灯是否坏掉了？

邵源：没错，以往通过人工的巡查发现的周期非常长。现在后台通过大量的联网设施监控，就可以了解前面路灯的异常情况，也可以马上对信号配时不适应的情况进行及时处理。比如一些新小区周边的人流车流量变化会非常快，所以信号的优化调控是一个常动态的过程，而不是简单的机械调控。

澎湃新闻：智慧路灯技术目前是个热点，这个技术的落地对交通有什么帮助？

邵源：深圳交通中心有一整套基于大数据以及人工智能算法的交通信号协调控制系统。以往的信号灯控制系统是简单地设置周期和信号配制的控制，并没有进行联网和协调控制。新开发的系统的目标是把多个主干道的信号系统进行联网，并且依托人工智能算法进行协调控制。举个简单的例子，在没有这套系统运用之前，光侨路上总共有七个红绿灯，你至少要遇到一到三个红灯才能完全通过。但是运用这套系统以后，按照推荐的速度行驶，你大概率可能会遇到的连续七个灯都是绿灯，并一次性通过。

澎湃新闻：智慧路灯杆加了摄像头等各种数据传感，这有什么用处？

邵源：智慧路灯杆这个产品的背后有一整套解决方案。它不仅仅是灯杆，它还包括路口的控制单元、路面上感知的设备。灯杆本身也是多种功能的集成，能够监控整个全路段的设施，发现交通设施全生命周期中出现的问题，比如道路的裂痕、井盖的缺失、路面上的交通流和人流的情况，以及一些车辆的突发事件。这个灯杆还具有大量信息发布功能，比如对人的信息发布的功能、紧急情况的报警功能等。另外，我们还预留了面向新一代的车路协同的通讯模块。这个模块就是你刚刚提到的，在无人驾驶时代到来之前，我们会超前部署新型的基础设施。未来通过智慧灯杆可以跟车、路不断进行对话，可以在不同的路段和路口对车辆提供更加丰富多元的服务。在未来你甚至可以借助这个智慧道路体系，采用一种无人驾驶的方式精准地操控车辆运行。

澎湃新闻：未来的道路除了智慧灯杆还有什么新的技术出现？

邵源：智慧灯杆是在路段上面的基础设施，除此之外，还会有智慧公交站台。公交站台上有大量的感知设备，通过这些设备，我能够了解到公交车辆到达的时间、每一辆车里的人员、以及每辆车的实载率和上客下客的情况。我们还可以给乘车者提供车辆所需的到达时间、车站周边的信息服务等。

智慧路面有大量的设施可以运用，包括智慧的道钉、智慧的路贴、充电路面等。新一代的路面可以为未来的整个交通系统提供大量的新服务，比如路面可以感知周围的车辆的类型、轨迹、行人的通过时间、司机是否需要给行人让行、能不能给公交更高质量的信息服务。

智慧路口单元能够通过分布式处理，把路口周边的所有信息汇聚到一个路口进行分布式处理，并形成有用信息，实时发布。日本的VICS系统就是这个概念。通过广播，我们听到的可能是一些跟我们无关的道路拥堵情况，但是日本的VICS系统在经过每一个路口时，都会给你提供精准的信息。比如下个路口前面会有积水、施工、交通事故、行人通过、安全预警等情况，每一个路口都会有针对性的信息发布。

澎湃新闻：未来在路上跑的车是不是可以实时在线监控和管控？

邵源：这是未来无人驾驶里面最核心的技术，也叫在线仿真。在线仿真系统就是采集各类精准到人和车的数据信息，然后把这些信息用于在线仿真的后台交通大脑里进行实时还原，并形成了跟现实世界基本接近的平行系统。未来所有的车辆都能接入到这个系统里面进行实时管控，形成复杂环境下的无人驾驶管控平台。谷歌和百度更多的是单个车辆的操作，没有形成一个复杂车辆在城市级环境下面的协同管理。我们认为这种基于在线仿真的管理平台，很可能是交通发展的趋势。

未来的路更加融合，更加高效

澎湃新闻：未来如何建设新城的交通？

邵源：麦肯锡认为未来交通有七个核心的趋势。主要包括万物互联、新型的基础设施、新型的交通方式、新能源、车辆的电气化、无人驾驶、共享交通、共享移动性等这几个方面。我们认为它基本上涵盖了未来交通发展的几个最核心的趋势。未来城市的交通发展是可以感知，可以运营，可以管控，可以服务的，或者叫全息感知的城市、在线推演的城市、精明管控的城市以及全程服务的城市。这是未来城市的四个核心发展趋势。

第一个全息感知的系统就是要建立一个全粒度、全对象、全时空的整体感知体系。对于人流，物流，车流在不同的时间、不同的空间、不同的设施的所有信息，我们都进行精细化的采集。

第二个在线推演的系统就是在线仿真系统。所有的现实世界里面的交通运行情况，都可以在后台交通大脑里进行在线的还原和推演。未来的一些交通管理和交通组织的措施，不需要在现实世界里实验，我们只要在平行系统里面先去实验，这样效率会提高非常多。

第三个精明管控的系统就是建设一套从规划、设计、建设、运营管理产生大数据再反馈到规划里面的，一个完整城市交通发展的精明增长闭环。这将对现在的政府规划设计建设流程进行进一步优化调整，数据是优化这个过程的核心抓手。

第四个全程服务的系统是目前全世界智慧交通行业最热的方向，叫出行即服务。MaaS系统（编注：将各种交通模式整合在统一的服务体系与平台中，充分利用大数据决策，调配最优资源，满足出行需求的大交通生态，并以统一的APP来对外提供服务。）是未来交通信息服务的核心方向，从过去的只关注设施转变为关注人的出行体验。在未来的交通服务体系里，会有全过程的信息服务，包括出行前的车位预定、信息的提前预知、出行过程中的诱导、到出行末端停车位引导，甚至从停车位出来后进入到商场某一个具体的角落或某一个商店，全过程的诱导都是在出行链里面进行整合的。未来交通出行系统会自动提供一个最优的方案，时间最短，费用最小，出行感受最优。

澎湃新闻：更具体来说，将来我们的路是什么样的？

邵源：未来道路的功能可能会更加的融合，效率会更高。从直观的景观来看，现在的道路上有大量的硬件：灯杆、标志杆、信号控制灯杆、诱导牌、大量的箱体、路侧的这些布设，非常凌乱。未来，交通部门会对路侧设备进行系统集成，比如形成多杆合一，各种复杂的功能会在一个路杆上整合。我们现在的道路是一个拉链路，经常要打开一个管廊再埋起来，需要时再开挖。未来就不会出现这样的情况，我们会在智慧道路下设置一个统一的U型管廊。道路本身的管线、智慧交通、信号监控、电子警察各类设施智慧道路设施的管线都在统一的U型管廊里。

车辆走向完全的无人驾驶是有周期的。从技术、设施、法律法规完善看，还要十年以上的时间可能才会成熟。在这个过程中，一些车辆会在短期内进入到实际的使用当中，当然这是在特定环境里面，比如在高速公路设置无人驾驶专用车道，一些商用的车队就可以切换到无人驾驶模式。还有在一些封闭的地区，交通环境相对比较简单，也可以做一些无人驾驶示范区的尝试。全世界都是以无人驾驶为主的阶段还需要很长的准备时间。

（张余芳对本文亦有贡献）