新時(shí)代湖北智能交通評價(jià)指標(biāo)體系研究

董 楊， 周俊快， 周勁凱

(武漢理工大學(xué)，湖北 武漢 430063)

0 引 言

智能交通是提高交通服務(wù)品質(zhì)、交通安全水平和運(yùn)輸效率的關(guān)鍵[1],也是解決湖北交通運(yùn)輸發(fā)展主要矛盾的關(guān)鍵。湖北智能交通發(fā)展較為散亂,政府缺乏引導(dǎo)智能交通發(fā)展的有效依據(jù)和手段。目前針對智能交通的概念、智能交通所需的技術(shù)、智能交通評價(jià)指標(biāo)體系與標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究還不夠深入,然而智能交通發(fā)展的綜合評價(jià)系統(tǒng)正是在智能交通理論和實(shí)現(xiàn)途徑之間搭起了橋梁,它是智能交通從理念層次進(jìn)入操作層次的重要過渡階段。它還能對一個(gè)地區(qū)當(dāng)前的智能交通建設(shè)如何起步,發(fā)展到什么程度,給出相對標(biāo)準(zhǔn)的測量和判斷,以指導(dǎo)下一步發(fā)展的重點(diǎn)和方向[2]。這就是智能交通評價(jià)要考慮的問題。

1 新時(shí)代湖北智能交通內(nèi)涵與特征

1.1 新時(shí)代湖北智能交通的內(nèi)涵

智能交通系統(tǒng)是指依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等新一代信息技術(shù),在對交通運(yùn)輸體系中的各種要素(包括人、車、路、環(huán)境和信息)全面感知、泛在互聯(lián)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行、高效服務(wù)和可持續(xù)發(fā)展的新一代交通運(yùn)輸系統(tǒng)[3]。

1.1.1 智能交通是實(shí)現(xiàn)深度分析研判、智能決策、精準(zhǔn)管理的重要手段

智能交通利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對多源交通數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析,有望實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、交通問題的自動(dòng)診斷、交通決策的智能化生成[4]。利用基于大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)交通精準(zhǔn)管理。

1.1.2 智能交通是提高交通服務(wù)效率、質(zhì)量、體驗(yàn)感的關(guān)鍵

服務(wù)是交通運(yùn)輸?shù)幕緦傩?交通運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量直接關(guān)系到人民群眾的生活品質(zhì)和企業(yè)的生產(chǎn)效率。通過智能化創(chuàng)新發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)交通服務(wù)的現(xiàn)代化、精準(zhǔn)化和便捷化,使交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)揮出最大的效能,進(jìn)一步提高交通運(yùn)輸服務(wù)的效率和質(zhì)量。智能交通有助于實(shí)現(xiàn)交通服務(wù)的一體化,從而實(shí)現(xiàn)提高交通運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)、增加交通運(yùn)輸服務(wù)多樣性,增強(qiáng)人民群眾體驗(yàn)感的目的。

1.1.3 智能交通是提高交通安全水平的利器

利用智能交通技術(shù),借助于智能交通設(shè)施、智能交通裝備和智能交通系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)交通安全,建立智能化的安全隱患排查治理體系,能夠快速、精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)交通安全問題,達(dá)到顯著提高交通安全水平的目的。

1.1.4 智能交通是緩解交通擁堵的有力手段

智能交通是提高交通設(shè)施使用效率、構(gòu)建綠色交通體系的重要驅(qū)動(dòng)力量。通過建設(shè)城市智能交通管理系統(tǒng)、智能公交系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)等先進(jìn)系統(tǒng),依靠智能交通解決方案和技術(shù),提高城市道路的使用效率、調(diào)整交通結(jié)構(gòu)、促進(jìn)綠色發(fā)展、建立良好的交通秩序,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高交通運(yùn)輸效率、緩解交通擁堵的目的。

1.1.5 智能交通是移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、人工智能等應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域

人工智能的發(fā)展如火如荼,無論是在國務(wù)院發(fā)布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中,還是在市場的實(shí)踐中,包括智能視頻解析、優(yōu)化交通信號控制、一站式智能交通服務(wù)、自動(dòng)駕駛、智能交通管理在內(nèi)的智能交通產(chǎn)業(yè)都是人工智能發(fā)展應(yīng)用的主要方向,也是實(shí)現(xiàn)研究和產(chǎn)業(yè)化突破的重要領(lǐng)域。

1.2 新時(shí)代湖北智能交通的特征

1.2.1 全面實(shí)時(shí)感知

智能交通全面實(shí)時(shí)感知包含兩個(gè)主要特征:交通基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)輸裝備具有高水平的感知能力[5],不僅能即時(shí)收集自身特征或運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),也能通過感知周圍事物的狀態(tài)來獲取其他數(shù)據(jù);能夠通過通信手段實(shí)時(shí)獲得交通流相關(guān)信息,并能夠與所有交通參與者分享,即交通基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸裝備和旅客、貨物之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)有效的通信與信息交互。

1.2.2 充分利用新技術(shù)

大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)等新技術(shù)、新方法的應(yīng)用使智能交通的發(fā)展進(jìn)入了新的階段。目前,車聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航服務(wù)、智能分析研判、智能決策控制等智能交通技術(shù)廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸系統(tǒng)的各個(gè)方面。新一代信息技術(shù)為智能交通的發(fā)展提供了新的動(dòng)力和技術(shù)途徑,為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)、破解交通擁堵難題、提高交通安全水平、滿足人民日益增長的美好生活需求提供了條件和可行路徑。

1.2.3 協(xié)同運(yùn)行

車聯(lián)網(wǎng)與智能網(wǎng)聯(lián)并行推進(jìn),協(xié)同發(fā)展。依托車聯(lián)網(wǎng),給予無線通信、傳感探測等技術(shù),實(shí)現(xiàn)車車和車路之間多種方式的信息交互與共享,在全時(shí)空動(dòng)態(tài)交通信息采集與融合的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)車輛主動(dòng)安全和交通協(xié)同管理,提高交通安全水平和通行效率。

1.2.4 高度智能化

新一代的智能交通系統(tǒng)應(yīng)具備高度的自學(xué)習(xí)、自判斷、自組織和自決策能力,該系統(tǒng)通過對海量交通信息的挖掘、融合、分析和表達(dá),能夠自主應(yīng)對一般性和常發(fā)性的交通問題,通過自我調(diào)節(jié)解決交通問題,實(shí)現(xiàn)交通管理的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。 在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化和系統(tǒng)的智能進(jìn)化,并能為政府職能部門、交通監(jiān)管部門及其他相關(guān)部門提供更科學(xué)、高效和及時(shí)的決策支持。

1.2.5 跨界融合

隨著新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,新一代智能交通系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)交通與其他行業(yè)的跨界深度融合:智能交通與環(huán)境分析融合,大幅度提高交通安全水平;智能交通與新能源融合,建設(shè)智能光伏道路,提高運(yùn)行效率,減少能源消耗;智能交通與交通關(guān)聯(lián)行業(yè)融合,實(shí)現(xiàn)物流行業(yè)“門到門”服務(wù)等。

2 新時(shí)代湖北智能交通發(fā)展目標(biāo)

2.1 提升智能交通運(yùn)行效率和服務(wù)水平

隨著城鎮(zhèn)化和機(jī)動(dòng)車激增,解決交通擁堵已經(jīng)成為城市治理水平的一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)。依靠智能交通解決方案和技術(shù)提高城市道路的使用效率是現(xiàn)代交通的發(fā)展方向和未來趨勢,在有效緩解交通擁堵等方面將起到重要作用[6]。

通過推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、公共交通和共享出行,利用科技手段促進(jìn)城市交通智能化發(fā)展,構(gòu)建多種出行方式“和諧共存、無縫銜接”的城市交通格局,有效緩解交通擁堵。

2.2 提升智能交通安全水平

智能交通的發(fā)展以“保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節(jié)約能源”為目標(biāo),以智能化為途徑,借助車路協(xié)同技術(shù),可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施大幅度提升交通安全水平,推動(dòng)交通事故“零死亡”愿景的實(shí)現(xiàn)。

2.3 提供高品質(zhì)的智能化交通服務(wù)

作為交通的基本屬性,服務(wù)既是發(fā)展交通的出發(fā)點(diǎn),也是落腳點(diǎn),是交通發(fā)展的根本追求。智能化作為未來交通發(fā)展的重要方向,其基本任務(wù)也是提高交通服務(wù)水平。

3 新時(shí)代湖北智能交通評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

3.1 智能交通評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建的原則

3.1.1 科學(xué)性原則

涵蓋新時(shí)代湖北智能交通的內(nèi)涵和目標(biāo),反映智能交通的主要影響因素及其影響規(guī)律,符合新時(shí)代湖北智能交通發(fā)展內(nèi)涵和實(shí)際。

3.1.2 引領(lǐng)性原則

經(jīng)濟(jì)社會(huì)、交通技術(shù)、需求特性等影響交通運(yùn)輸?shù)暮诵囊蛩囟荚趧?dòng)態(tài)變化,指標(biāo)體系需要在充分預(yù)測和展望的基礎(chǔ)上確定,以保證指標(biāo)體系的引領(lǐng)作用。

3.1.3 可比性原則

指標(biāo)體系應(yīng)該具有全面、客觀、公正、可比的特點(diǎn),應(yīng)該考慮數(shù)據(jù)的可獲得性、評價(jià)工作的可操作性等[7]。

3.2 評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

基于“目標(biāo)層——準(zhǔn)則層——指標(biāo)層”三層次的評價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)[8],重點(diǎn)考慮指標(biāo)的可獲得性,最終確定了由五項(xiàng)二級指標(biāo),十七項(xiàng)三級指標(biāo)構(gòu)成的智能交通評價(jià)指標(biāo)體系,具體評價(jià)指標(biāo)體系見表1。

表1 新時(shí)代湖北智能交通評價(jià)指標(biāo)體系

3.3 評價(jià)指標(biāo)的定義與內(nèi)涵

(1)公交站牌智能化率(%)。公交站牌智能化率即安裝有智能電子公交站牌的公交站臺(tái)占所有公交站臺(tái)的比重。其計(jì)算公式如下:

(2)道路智能傳感器安裝率(%)。道路智能傳感器安裝率即安裝有能夠收集分析各項(xiàng)實(shí)時(shí)交通信息的傳感器的道路占總道路數(shù)的比重。其計(jì)算公式如下:

(3)路段智能電子警察安裝率(%)。路段智能電子警察安裝率即安裝有智能電子警察的路段數(shù)占所有重要路段的比重。其計(jì)算公式如下:

(4)智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)覆蓋率(%)。智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)覆蓋率即安裝有智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng)的停車場數(shù)占所有停車場的比重。其計(jì)算公式如下:

(5)自動(dòng)駕駛商用車普及率(%)。自動(dòng)駕駛商用車普及率即自動(dòng)駕駛商用車數(shù)占所有商用車的比重。其計(jì)算公式如下:

(6)路口渠化率(%)。路口渠化率即已經(jīng)進(jìn)行了合理渠化的交叉路口占需要渠化交叉路口的比重。其計(jì)算公式如下:

(7)交通信號協(xié)調(diào)控制覆蓋率(%)。交通信號協(xié)調(diào)控制覆蓋率即應(yīng)用交通信號協(xié)調(diào)控制的交叉路口占全部交叉路口的比重。其計(jì)算公式如下:

(8)高峰時(shí)段擁堵延時(shí)指數(shù)。高峰時(shí)段擁堵延時(shí)指數(shù)即工作日早晚高峰時(shí)段的實(shí)際行程時(shí)間與平峰時(shí)段暢通行程時(shí)間的比值,是表征城市交通擁堵狀況的指標(biāo)。其計(jì)算公式如下:

(9)平均行程速度(km/h)。平均行程速度即出行總路程與出行時(shí)長的比值。平均形成速度越大則意味著道路越暢通,反之則代表道路越擁堵。其計(jì)算公式如下:

(10)交通服務(wù)的準(zhǔn)點(diǎn)率(%)。交通服務(wù)的準(zhǔn)點(diǎn)率即交通運(yùn)輸企業(yè)提供的準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)運(yùn)輸服務(wù)單次占所有運(yùn)輸服務(wù)單次的比重。其計(jì)算公式如下:

(11)人民對交通誘導(dǎo)信息的服從率(%)。人民對交通誘導(dǎo)信息的服從率即驅(qū)車出行并服從交通誘導(dǎo)信息的人數(shù)占驅(qū)車出行總?cè)藬?shù)的比重。其計(jì)算公式如下：

(12)人民對交通服務(wù)的滿意度(%)。人民對交通服務(wù)的滿意度即人民對交通出行過程中所享受的各項(xiàng)服務(wù)的滿意程度,人民對交通服務(wù)的滿意度這一指標(biāo)對于交通服務(wù)水平有顯著的代表性。

(13)交通信息發(fā)布渠道多樣性。交通信息發(fā)布渠道多樣性即發(fā)布交通信息至出行人民智能終端的渠道種類的多少。信息發(fā)布渠道主要有網(wǎng)頁、車載廣播、手機(jī)短信、語音提醒、微信公眾號、微博等。

(14)道路交通事故萬車死亡率(人/萬車)。道路交通事故萬車死亡率實(shí)質(zhì)上是計(jì)算“單位車輛死亡率”,一般選取“萬車”作為機(jī)動(dòng)車數(shù)量的統(tǒng)計(jì)單位,道路交通事故死亡總?cè)藬?shù)與機(jī)動(dòng)車數(shù)量總量的比率即為萬車死亡率,是表征道路交通安全水平的基本指標(biāo)。其計(jì)算公式如下:

(15)特大交通事故起數(shù)(起)。特大交通事故起數(shù)即區(qū)域內(nèi)發(fā)生一次死亡3人及以上的交通事故起數(shù)。

(16)清潔能源交通工具比例(%)。清潔能源交通工具比例即清潔能源交通工具占交通工具總量的比重[9]。其計(jì)算公式如下:

(17)機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放降低率(%)。機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放降低率即在應(yīng)用智能交通系統(tǒng)后的排放量降低的百分比[10]。其計(jì)算公式如下:

4 結(jié)束語

本文選擇湖北新時(shí)代環(huán)境下的湖北省作為智能交通評價(jià)的研究對象,通過對智能交通的內(nèi)涵、特征及發(fā)展目標(biāo)以及綜合交通發(fā)展和評價(jià)理論的探究,構(gòu)建智能交通評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)模型。希望能為湖北省智能交通建設(shè)和研究人員提供所需的相關(guān)信息和發(fā)展思路及研究路徑,為湖北省智能交通建設(shè)提供一定價(jià)值的參考,發(fā)揮指引作用。