路桥建设公司－城市交通信息系统规划研究

城市交通信息系统规划研究同济大学教育部道路与交通工程开放实验室 杨东援 贾俊刚 徐士伟一、引言我国城市交通面临巨大的挑战，而其对策主要是规划及政策手段、工程设施建设手段、运行管理手段，以及采用高新技术改造传统交通运输系统的手段。采用信息技术、通信技术、控制技术等对传统交通运输系统的改造，将从如下几个方面提高系统的运行效率：通过交通发展战略决策支持系统、规划决策支持系统等实现对科学决策的有效支持，使得有限的资金和资源最大限度地发挥其效益。 通过先进交通监控系统、交通事故信息分析系统、交通仿真实验系统、交通紧急状态应急管制系统等保障交通运输系统的有序运行。 通过公众信息发布系统、交通诱导系统、营运车辆管理系统等实现对交通消费方式及交通行为的合理引导，以充分发挥系统的潜力。 通过信息化公共交通系统、综合物流信息服务系统引导向合理的交通运输模式的转变。 这种信息化交通运输系统的本质，是通过高新技术的有效应用，使得对各种决策（包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等）起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通，提高决策的科学性，引导合理的交通行为，达到最大限度地发挥已有交通设施的潜力的目的。由于交通信息系统具有整体性强、对于各子系统的协调要求高的特点，因而需要加强总体规划。为此，城市交通规划面临了新的课题：规划内容范围向包括信息空间的四维领域扩展，我们必须适应这种发展态势，加强对交通信息系统规划的研究。二、城市交通信息系统的结构特点 脱开具体子系统形式来看，城市交通信息系统由三大部分所组成：信息采集、信息管理、信息发布。对于信息采集来说，重点需要解决的问题是资源共享问题。也就是说，各子系统必要建设各自完整的采集设施，部分子系统所采集的信息将提供给整个系统共享。对于信息管理来说，其一是需要有效地完成将数据经过加工和组织形成信息，将信息经过提炼形成知识的过程；其二是需要合理处理分布与集中的存储关系，使用频率高的共享信息集中存储（例如由交通信息中心所承担） ，使用频率低的共享信息和少部分子系统共同使用的信息，以及子系统自己使用的信息分布存储；其三是信息规范化问题，如何在已有子系统，以及分别开发子系统的条件上，逐步完成系统整体的信息规范化。信息发布需要重点考虑的问题是根据不同的用户需求（政府决策、技术管理、公众使用、企业管理等）建立方便的查询机制，使得能够真正实现“在需求的时间，按照易于理解的形式，将所需要的信息送到用户手中。 ”整体来看交通信息系统呈现：分布与集中相结合的结构特点，相对平等的子系统分布结构，以及承担信息整合的共用信息平台。层次化的结构特点，子系统形成“数据采集层次、局部运行管理层次、共享信息整合层次，以及增值服务层次”的层次化组织关系。多元化的管理结构特点，各子系统分属交通管理部门、城市规划部门、市政建设部门、公用事业部门等不同管理体系，但需要协同进行工作，以实现系统的优化建设与运行。三、城市交通信息系统规划内容的确定 城市交通信息系统规划需要对今后的系统建设提供指导，为多元化参与的系统建设奠定基础，同时需要进行合理的资源分配。为此，我认为其规划内容应该包括如下方面：城市交通信息系统战略规划 城市交通信息系统战略规划将回答：系统战略目标的确定；系统宏观结构框架；系统分阶段的建设重点；系统拟采取的建设策略，以及系统建设过程中政府、研究单位、企业、技术管理部门之间的角色和关系等问题。城市交通信息组织规划 城市交通信息组织规划将暂时摆脱硬件系统建设及软件系统开发等具体问题，站在城市政府立场考虑：在隶属不同系统的多部门参与的前提下，如何有效地对性质、功能、结构存在很大差异的众多系统（例如交通监控系统、信息化公交系统、营运车辆管理系统、道路及桥梁管理信息系统、交通公众信息发布系统等）进行信息整合，构成分布式的信息存储结构、规范化的信息组织结构、确实有效的信息流通机制，各子系统的责任、权力和义务等问题。就其成果形式来看，体现为一种系统接口规范、信息在各子系统中的分布结构、信息在各子系统之间的流通方案、各种类型的参与者在系统运行中的角色与作用等。城市交通信息基础设施规划 对于城市交通信息系统来说，涉及一系列硬件基础设施建设，例如信息采集部分所需要的传感器、备，信息传输所需要的通信线路和资源（例如通信带宽、频道资源等） ，分布式配置的计算机，以及数据存储设施等。由于许多设施需要共享协调，或者在道路建设中同步进行，需要协调交通信息系统与公共信息系统的设施共享关系等原因，有必要对其进行总体规划。城市交通信息系统实施规划 城市交通信息系统的建设是一项长期的任务，考虑到城市交通改造需求的阶段性，交通信息各子系统之间的相互依赖性等，需要制定系统的分期实施规划；考虑到系统建设将由多方面的单位共同参与，同时是一个科学研究、产业开发和人员培训相互配合的过程，需要制定城市交通信息系统的实施组织规划。我国正面临快速城市化和机动化的过程，吸取国际正反两方面的经验，加速进行公共交通的技术发展优先，进行公共交通的信息化改造是一项紧迫的任务。对于交通诱导等先进的智能交通系统来说，也需要研究从何着手展开试点，并逐步加以推广问题。为了推动交通信息产业化进程，需要加强有关交通的公共信息基础建设。这一类情况度可以作为优先项目加以考虑。四、战略目标的确定 城市交通信息系统规划的首要任务，是确定系统建设的战略目标。分析国外信息化交通运输系统，其直接技术目标一般为：提高系统运行效率；增强系统运行的安全性和可靠性；减少环境污染。考虑到我国正在进行大规模城市交通建设的国情，我们希望所建立的系统不仅要提高运行效率，而且需要充分利用“系统神经网络”反馈信息，提高系统建设效率；同时，中国城市发展的重要制约因素在于土地资源紧张，因而减少资源（土地空间资源、自然资源）的占用与减少对自然界的排放具有同样重要的意义；中国城市面临快速机动化的巨大压力，通过提高公共交通系统的服务水平，以及建立现代物流系统，引导交通模式向合理高效方向转化也是系统改造的一项重要任务。为此，将直接技术目标确定为：提高系统的建设效率和运行效率；增强系统的安全性、可靠性；通过提高服务水平的方法引导合理的交通消费模式；提高资源利用效率，减少对自然界的索取和排放。单纯的技术目标显然不够，还需要制定行业发展目标和产业化目标。对于行业发展目标来说，需要考虑的基本问题是：我国的交通运输信息环境和技术基础与国外尚有很大的差距；交通运输建设与运营管理水平有待提高；综合交通运输系统的建设有待加强。为此，行业发展目标可以确定为：系统信息环境目标，适应国内需求特点，选择适用技术，增强法治管理，建立良好的交通运输信息共享和增值服务环境；管理革命目标，在信息技术的支持下，通过组织创新，建立各管理职能要素灵活有效协调的柔性体系，达到提高决策水平和管理能力的目的；增强系统综合性目标，通过信息技术促进综合交通运输系统的建设，为加强多种交通方式之间的有效协调提供技术保障。产业化目标将指导相关的产业政策方向：通过产学研相结合，以及多元化参与等方法形成具有内在强烈创新机制，能够持续发展的产业体系。据此产生的系统概念目标为：建立一个基于分布式管理和分散选择行为的开放式系统，承担数据采集、数据分析、信息组织、知识提炼等任务的“系统神经网络”构成系统核心，对于系统规划、运行管理、用户行为提供全面的支持。五、发展我国智能交通运输系统的战略布局本文所建议智能交通系统的战略布局包括两方面主要内容：层次化的系统体系结构布局和多元化的系统组织布局。智能运输系统的系统体系结构是从系统概念的角度体现系统中各要素的相互作用关系和层次结构，描述了系统及各要素之间的信息传递关系、实现的相互依赖关系等，对于从整体上把握 统的规划、设计与实现具有指导性的意义。在系统体系结构中应主要体现的是：信息在系统中的产生、传递及增值的过程中，如何对交通运输起到协调、引导、整和的作用。对于系统运行管理而言，这种体系结构需要适应将数据组织成为信息，将信息提炼成为知识，将知识和信息及时传递给决策者的要求。对于交通使用者而言，这种体系结构需要适应及时提供信息服务，引导个体行为尽可能统一于系统整体利益的要求。多元化的系统组织布局试图解决这样一个问题：由于管理体制等方面的问题，系统不可能存在一个全权核心结构，多元化的系统组织布局基于如下考虑：首先值得注意的是 系列子系统的建设具有很强的技术相互关联。信息的共享特点。城市交通运输信息系统具有涉及部门多（交警部门、市政建设部门、规划部门等） ，应用面广（面向公众的信息服务、面向管理部门的信息服务、面向政府决策的信息服务等）的特点。 基础设施的共享特点。城市交通信息系统在信息采集、信息传输、信息发布等硬件设施上往往产生多系统共用的需求。 其次在于 建设是一个产业化过程，从实现行业全面技术进步的角度出发，要求我们不能局限于单个系统的研究开发，应该通过加强规范制定、共用信息平台建设、公共信息基础设施建设、基础信息采集及实验系统建设、应用示范系统建设等措施，全面推进交通运输信息化的进程。为此，系统开发绝不是可以由个别单位包打天下所能够完成的，需要由政府部门、技术管理部门、科研单位、企业之间通力合作。同时需要注意的是各种类型的参与者发挥着不同的作用，角色的异化同样将阻碍行业的技术进步。系统组织布局与系统结构体系之间具有重要的相关联系，各类参与者都将在系统结构体系的特定层次中发挥主导作用，而多元化的组织布局则是系统结构体系得以实现的保证因素。六、结束语 城市交通信息系统规划是交通领域面临的新课题，本文所提出的仅是初步研究的成果。这些成果建立在如下课题研究工作的基础之上：上海市智能交通运输系统建设研究报告；山东省高速公路信息系统设计方案；深圳市宝安区建设局信息组织规划；上海市浦东新区交通建设回顾与发展研究。本文为 1999 中国城市交通规划学术委员会年会上的发言（1999 年 9 月 13日于兰州）