聚焦智慧交通解决方案

辛妍

全球智慧城市系列（一）

当今，全世界所有的城市，不论大小，成长速度都已超出当前的系统和流程的承载能力。正如单靠警方无法创建公共安全，单靠博物馆无法创造城市文化一样，没有任何一个单一的系统可以确定城市是兴旺还是衰退。因而，目前城市的整体管理和运作方法已经发生了改变，正朝着“系统的系统”转变，并推动着巨大的创新。

为吸引更多的外来人口常住、更多的企业投资设厂、更多的游客旅游，城市之间一直在进行竞争。要在这一竞争中获胜，就必须持续地提供高品质的生活和适宜发展的经济环境。智慧城市可以平衡城市在社会、商业和环境等各方面的需求，同时优化利用可用的资源。通过使用信息技术来规划、设计、建造和运作基础设施，可以提高城市生活质量和经济水平。一些城市领导者具有前瞻性的思维，他们认识到，虽然预算紧张、资源匮乏和一些历史遗留问题可能会影响他们实现城市发展的目标，让他们面临更多的挑战，但创新的技术可以帮助他们将挑战变为机遇。所以，各种规模的智慧城市都正在利用新技术和新见解来进行转型。变得更智慧将可以改变城市的运作方式，让城市以前所未有的方式发挥其巨大的潜力。因此，要想发展自己的智慧城市，去追踪智慧城市发展的领先者，学习它们为什么能有好的发展，同时研究那些智慧城市发展的落后者，了解它们为什么会失败，就非常有意义。

为打造智慧地球，IBM公司从2010年开始在全球范围内开展了“智慧城市大挑战”项目，旨在帮助合作城市解决当前所面临的亟待解决的严峻问题。至今，已经有超过100座城市参与该项目，这些城市都在向智慧城市的发展道路上取得了巨大的进展。本文作为全球智慧城市系列专题之一，着眼于关注全球智慧城市发展较好的一些城市如何应对交通方面的挑战。而其中的案例有些就取材于“智慧城市大挑战”项目。

智慧城市生态图包括方方面面（见图1），但总的来说，可以归纳为三大类内容：第一部分是规划和管理，包括公共安全、政府和行政机构、城市规划与运作，和建筑；第二部分是基础设施服务，包括能源、水、交通运输和环境领域的公共设施；第三部分是与人相关的服务，包括社交方案、智慧照料和教育。

基础设施使一座城市“宜居”，它们为公民和企业提供生活必需品，并让生活与工作变得舒适。当前，全球的交通运输系统和相关的基础设施资源都很紧张。随着人口的日益增长，以及多元化社会对流动性需求的增加，现有的系统和网络要承载的负担越来越重。智慧城市中的智慧交通能提高交通运输主管部门的能力，改善旅客体验，同时也让城市的交通运输系统更高效、更安全和更可靠。因此，作为智慧城市挑战系列的第一篇文章，本文着重介绍全球一些城市应对各自交通问题挑战的案例，并希望能为我国的智慧交通发展提供借鉴。所选城市包括日本的京都，美国的波士顿和加拿大的埃德蒙顿等。

日本京都

京都市是IBM“智慧城市大挑战”项目2013年的入选城市之一。京都市历史悠久，约有150万人口，但其很多道路却已历经百年而未发生变化。虽然京都的公共交通运输系统相对丰富，但却是一个分散、不集中的系统，有由九个私营运输公司和两个社区公交线路运营。同时，京都市还有两条地铁线路。由于这些设施没有权威的公共当局来管理，也没有一个集成的实时数据来管理，所以车站得不到良好的协调，进而影响了系统的整体效能。在京都的许多地区，特别是中心区和主要旅游区，交通问题已经对市民和游客的生活质量带来了负面的影响。2012年，京都市交通管理部门所做的一项研究表明，游客将“公共交通”列为第一严重的问题，将“交通拥堵”列为第三严重的问题。

更重要的是，基础设施的许多方面都面临的经济拮据问题。虽然城市公交总体来说是盈利的，但实际上74条线路中只有21条真正盈利。地铁系统虽然在2013年是盈利的，但之前的累积赤字已经高达3700亿日元。尽管如此，由于城市对其公民负有责任，因此它必须提供这些服务。在京都市，文化意识以法律和共识为导向，这就意味着交通问题很难迅速地做出全面修改。为此，京都市一直在执行一个让这座城市更“适合步行”的战略。在这一战略中，可步行的定义包括有效的公共交通，如火车、地铁、公交车、出租车，也包括骑自行车和步行。之所以产生这一战略，是因为京都市需要应对日益严重的交通拥挤和碳排放量，连接已经断裂的交通生态系统，协调行人与自行车之间的竞争，提高生活质量，并让整个社会生活更健康。京都市的目标是希望能够优化其丰富的交通运输基础设施，通过增加公共交通工具组合的数量来改善公民、企业和游客的生活质量，同时减少私家车的使用，减少二氧化碳排放。

为此，经过调查研究，将京都市的交通发展建议归纳为三类：一是探索和利用信息；二是改变个人行为和态度；三是转变交通运输业务模型。（见表1）

总的来说，这些建议将以与京都的价值观和传统相一致的方式，使京都更适合公民、企业和游客步行。

美国波士顿

波士顿是2012年入选IBM“智慧城市大挑战”项目的城市之一。波士顿市已经建立了积极的环境目标，其中包括到2020年将温室气体排放量减少25%。实现这一目标，而减少车辆行驶里程（Vehicle Miles Traveled，VMT）是重要举措之一。然而，目前波士顿市还没有方法来分析车辆行驶里程。正如波士顿交通运输部政策与规划负责人Vineet Gupta所言，波士顿市目前还没有一种标准方法，来同等地代表各种旅行方式的数据。因此，他们希望有一个收集和利用数据的新标准。波士顿的新城市机制办公室联席主席Chris Osgood说他们希望创建并设置一种可以立即被使用的标准，并且该标准也可以被转移到其他城市所用。

事实上，波士顿已经从许多来源收集了大量的数据，这可能对很多相关人员——例如研究人员、开发人员、交通运输工程师和城市规划师等，尤其是公民，非常有用。但是，这些数据往往以多种形式孤立地存在于各部门中，并没有被充分利用。为了实现气候和交通目标，波士顿市需要及时、准确的关于城市交通运输条件的本地信息。因此，面对环境与交通运输目标，波士顿市面临如下几个主要挑战：

首先，要减少与汽车旅行相关的碳排放量。波士顿的汽车交通占城市碳排放量的25%左右。市长的气候行动计划呼吁要显著减少温室气体排放。

其次，要分析和减少车辆行驶里程，这将有助于减少交通拥堵和二氧化碳（CO2）排放。

第三，向居民提供数据，帮助其在交通运输可选方案中做出明智的选择。如果能接触到可靠的交通运输信息，公民就可以在他们的旅行选项中做出更明智的决策，包括那些可以减少车辆行驶里程的方案，比如骑自行车、乘坐公共交通和步行等。这些反过来又可以减少交通拥堵，并升级气候目标。

波士顿市政府内的各个部门专注于自己的使命，向选民提供特定的服务。如同在其他许多城市中一样，波士顿的各部门也倾向于为自己的目的，管理自己的数据，造成数据的孤立。因此，对波士顿来说，其智慧交通的解决方案主要包括解锁、共享和分析数据，并要有一个长远的未来愿景。（见表2）

波士顿市市长Menino意识到，气候目标和汽车交通的改善是相互关联的。波士顿市已经对交通运输仪器仪表基础设施进行了大量投资。如果数据能够被解锁、共享和分析的话，多种源提供的数据将有很大的潜在价值。而通过互连各种交通数据源以及跨部门共享数据，波士顿市有大量的机会向其气候和交通目标迈进，从而使多个利益相关者受益，包括交通运输部、环境和能源服务内阁、房地产开发商、咨询专家和公民等。通过加强联网和数据共享可以进行更复杂的分析，进而产生更智能的系统，能让城市规划者、交通工程师、执法机构和公民受益。

值得一提的是，波士顿在智慧城市大挑战项目中的一个新的方面是与大学的正式的伙伴关系，这恰恰是本刊上期提到的智慧城市“5P”模型中的新增项。波士顿的城市建议中将波士顿大学定为参与者，虽然这在一定程度上增加了项目的复杂性，但同时也提供了很多好处，其中包括波士顿大学的教授和博士生候选人对项目有益的输入和想法。特别是其中一个专门从事环境问题的地理学博士候选人Conor Gately在项目期间担任全职的项目经理，非常有助于项目的开展。

波士顿市智慧交通建设的技术方面的建议短期集中在对已经收集的数据的解锁、共享和分析，长期集中在愿景路线图（见图2）。除此之外，要服务于市民，维持并丰富市政府、大学和私人部门之间的合作非常重要，而这正是智慧城市大挑战要催化的。

加拿大埃德蒙顿

埃德蒙顿（Edmonton）是2011年入选IBM“智慧城市大挑战”项目的城市之一，该市在智慧交通方面主要关注的交通安全问题。

道路交通安全是一个全球性的问题，每年全球有超过120万人死于交通事故，预计到2020年，道路伤亡人数将会超过与艾滋病毒/艾滋病相关的死亡人数。出于此原因，2011年5月，世界卫生组织（World Health Organization）发起了“道路安全十年行动（Decade of Action for Road Safety）”，旨在从现在到2020年，努力拯救超过500万人的生命。

在2010年，埃德蒙顿市发生了30起交通死亡事故，并有5203人受伤。同年，在阿尔伯塔省（Alberta），与公路相关的死亡人数超过360人，相当于平均每天就有一个人因为交通事故死亡。每个死亡者估计平均花费掉纳税人120万美元。更重要的是，伤亡给家庭和社会造成的代价相当惨重。加拿大国家道路安全战略要将全国的交通事故死亡率降低到每10万人不超过5人。为支持这一战略，埃德蒙顿市的愿景是要拥有全加拿大最安全的道路。

埃德蒙顿市的埃德蒙顿战略规划2009-2018——“展望未来（The Way Ahead）”，侧重于努力提供为该市人民带来最大价值的服务和基础设施，同时管理日新月异的城市所面临的机遇和挑战。而埃德蒙顿市对综合及迅速响应的交通运输系统和可持续土地利用的城市愿景被称为“我们行动的方式（The Way We Move）”。它鼓励多式联运（货运、公路、铁路、公交车、人行道和轻轨），以确保其市民高效、安全的行动。在这一战略框架内，埃德蒙顿市的使命是成为城市道路交通安全的全球领先者。该市已经采纳了死亡事故和严重伤害碰撞的长期零伤亡愿景（Vision Zero），并使用安全系统基础（Safe System Foundation）方法，实施短期策略和目标。该市的交通安全办公室（Office of Traffic Safety，OTS）以其工作和领导能力享誉全球，其国际会议寻求更多的专家、执法机构、各国政府、高校、创新部门和社区之间的合作，以更好的推动交通安全。

埃德蒙顿市有雄心勃勃的城市交通安全和交通运输目标，并且也在努力实现这些目标。其强大的创新文化和以市民为中心的服务，已经让这座城市在最先进的道路安全仪器仪表方面进行了大量的投资。此外，商业智能和分析的文化被嵌入到整个埃德蒙顿市的交通和治安投资组合中。埃德蒙顿警务（Edmonton Police Service，EPS）使用商业智能和以情报主导的犯罪与安全预测分析来进行犯罪预测与预防。

虽然在交通运输和交通规划方面埃德蒙顿市已经是领先者，但要成为全球更智慧的城市道路交通安全的领先者，还有相当长的路要走。智慧城市项目将帮助交通安全办公室实施其战略，使城市的街道以创新、研究和基于数据的方式变得更加安全。首先，埃德蒙顿市需要调查城市如何能够更好地利用现有的数据，从交通安全的角度，向更综合的、预测的和智能的交通系统转变。其次，要确定如何让性能测量和基于结果的评估相一致，使得在交通运输和交通安全措施部署中实现更智慧的战略资源管理和项目优先排序。

那些已经成功地减少道路交通风险的国家通常都采纳了道路安全的“系统方法”。该方法将交通系统视为一个整体，同时，将其视为道路、车辆和道路使用者之间的相互作用，以确定需要干预的潜在领域。人类会犯错误，而道路交通系统需要适应这些错误。但当前使用的智能交通系统（Intelligent Transport Systems，ITS）往往受到缺乏综合及全方位愿景的限制，常常集中在使用独立的专有系统的单一运输手段。

目前大多数公民使用智能手机、平板电脑和互联网一类的技术。不同于过去很少人使用技术的概念，目前这些设备已经成为一种标准设备，甚至成为了人自身的延伸。因此政府现在有能力以前所未有的方式与选民连接和沟通。比如，公民需要获取与他们的社区、邻里及城市相关的一般信息。在埃德蒙顿市，市民就希望能获得将地图、天气、道路状况、除雪、道路封闭和施工状态合并在一起的信息。强大数据库和几乎已经普及的智能手机让埃德蒙顿市完全可以做到这一点。在使用分析工具将数据转变为智能进行决策的过程中，埃德蒙顿市看到了巨大的机会。比如通过更好地理解客户的旅行模式，将可以通过奖励和交通运输定价机制等来影响通勤者的行为模式。

此外，使用交通管理措施以减少拥堵和延误也可以对通勤者的行为模式有间接影响。城市中的中转服务的可靠性和速度可以最大化，紧急服务和响应时间将得到改善，总体的碳排放量也会减少。有了交通安全，城市每年因交通碰撞而产生的直接费用可以大大减少。

然而，某些治理、技术和流程问题为实现更智慧、更安全的交通运输制造了一些障碍，这其中的关键问题包括数据与分析、治理和问责制、性能测量、开放数据执行和公民通信（关于交通安全倡议）等。

比如在数据方面，目前埃德蒙顿市缺乏路线图，缺乏数据治理模型，缺乏数据战略和数据管理，缺乏业务、技术和操作元数据，同时现有技能不足以支撑数据分析。而在治理和问责制方面，交通安全办公室成立于2006年，是个相对新的组织，它治理城市的交通运输安全还处于初始阶段，其自创建以来一直存在原问题之一就与治理相关。交通安全是一个具有广泛基础的任务，横跨许多业务孤岛和组织界线。为在城市组织结构的内部和外部都采用区域性的方法，就需要从一个更全面的角度来看待交通安全。从一开始，这一点就已经被确认，这可以从原始的交通安全办公室治理结构建议中看出来，因为建议提出办公室应直接向理事会和警察委员会报告。但是，这一原始建议并未被采纳，而是将交通安全办公室设立在了交通部的组织结构之内。因此，更多的关注治理结构将能让交通安全办公室更好地履行其作用、职责和任务。

为实现埃德蒙顿市市民、社会和企业的“零伤亡愿景（Vision Zero）”和“我们行动的方式（The Way We Move）”的目标，该市智慧交通的发展建议包括提高政府机构和数据的公开性，创建分析研究中心支持道路安全，简化内部交通安全测量，通过社交深入到公民，在交通安全研究项目中与业界领袖和学术界合作等，具体如下：

创建一个分析研究中心，支持跨组织的道路安全数据管理模型和分析领导工作。

加强关于交通安全办公室的治理与问责。

进一步支持交通安全和交通运输的开放政府和公开数据

简化性能测量，使部门交通安全量度与公司成果相一致。

通过社交媒体和双向的公民通信，赋予公民及时的交通安全及运输信息。

积极地将埃德蒙顿市定位为全球在智慧道路交通安全方面的领袖，与工业界的全球领先者及学术界密切合作，确定独特的交通安全/交通运输研究项目。

通过与本地的和国际的执法机构、大学院校和其他交通安全中的领导者在这些基础上建立伙伴关系，埃德蒙顿市将能够快速跟踪其集成的和更智慧的城市交通安全框架转型路线图，并可以在城市道路交通安全方面成为专家和全球研究中心。

其他

全球其他城市也在智慧交通方面针对自身情况有所发展。比如加拿大的Sault Ste. Marie市人口老化迅速，有许多视障人士。因此，政府决定逐步落实在城市建设中发展发声人行横道的承诺，优先在交叉路口部署可听的人行横道基础设施。社区地理信息中心（Community Geomatics Centre，CGC）通过加拿大盲人协会（Canadian Institute for the Blind，CNIB）获得了所有视障公民的邮政编码，并让这些公民填写调查问卷，以了解在家门之外他们主要去的场所的位置。这一数据与行人碰撞数据、车辆通行路线及车站、速度限制和交叉口特征数据相结合，进行加权处理，用于确定实施可听人行横道的交叉路口的优先次序。通过适宜性分析，在过去的几年里，若干个高优先级的十字路口已经建立了可发声的人行横道，以更好让城市交通服务于全市人民。

智慧交通是智慧城市的重要组成部分之一，是让居民拥有更高的生活质量的基础保障。各国政府不遗余力地发展智慧交通，无疑是向智慧城市的巨大迈进。但是，需要认识到的是，要发展智慧交通，政府必须转型，这不仅包括转变其对自身的看法，转变其如何提供服务的方式，而且要转变使用技术的方式，提高公民参与度。政府必须摆脱孤立地提供服务的方式，向更智慧的政府迈进。创新和综合的政府着眼于增加跨机构的共享信息、透明度、仪器仪表、协作，以及分析学的智能化使用。现时，随着网络技术的发展，政府要用高创造性的方式，使用新的社交网络技术，及时了解市民接受服务后的情况，并迅速做出响应。反过来，这又能让政府更好的定制他们的产品和服务。