公交出行网络如何实现可视化可计算?如何在复杂的城市公共交通领域完成从“传统乘坐”到“数字出行”的变革?如何构建人、车、路、云高度协同的移动数字走廊?
8月14日,在《中国汽车报》与广州智能网联汽车示范区运营中心联合推出的“2020智能网联汽车精品课”第12讲中,广州市公共交通集团大数据总监、广州羊城通董事长、博士生导师谢振东在主题为“广州公共交通智慧云脑平台的构建”演讲中,解答了这些问题,并介绍了智能网联汽车技术在公共交通领域的应用和探索。
治拥堵转思路
各大城市如何治理交通拥堵?以前的措施主要是两个字——“限”和“控”。“城市公共交通系统是一个复杂的生态系统,涉及到人、车、路、环境等多方面要素,涵盖公交、地铁、出租车、水上巴士等多种交通工具。”在谢振东看来,传统的城市公共交通的运营与管理思路,是以单个子系统为研究对象,没有将其视为一个复杂的生态系统进行研究,例如,地铁、公交各自形成自身的体系,两者的衔接性尚待提高。
作为公共交通领域的专家,谢振东一直在思考交通拥堵的治理思路。据介绍,经过近20年的信息化发展,我国已具备建设城市数字出行战略的基础条件,已进入到交通运输3.0时代。当下,数字出行要服务于消费群体、消费习惯,显然,“限”和“堵”已经过时。随着5G、车联网等新一轮产业技术的发展,未来出行将会是人、车、路、云高度协同的移动数字走廊。
在这种情况下,交通管理系统又该如何构建?“让它成为一个看得见、摸得着、可控制的大系统。”谢振东表示,正是基于此,才有了构建智慧公交云脑平台的目标。据悉,智慧公交云脑平台依托大数据、云计算、人工智能等技术,转化为实时的城市公共交通数据资源,结合人、车、站、线、路等情况,全面解构出行客流需求与供给承载能力,从而去构建公交运行诊断的评价指标体系。
模拟人脑的思维方式构建云脑平台
让出行网络可视、可计算
“智慧公交云脑平台可以突破传统框架的局限,去发现公共交通的新价值,实现新一代智能公交的可感知、可运营、可管理,面向公众提供可计算的出行网络和可依赖的公交服务。”在谢振东看来,公交出行网络要像电信网络和电力网络一样,实现可计算,这样的出行网络才具有高品质和强劲的竞争力。
那么,如何构建这种看得见、摸得着的云脑平台呢?谢振东给出的答案是,模拟人脑成长的思维方式进行构建。通过各种采集器构建云脑的听觉系统、视觉系统等;通过车辆、道路、站点、线路等车联网的思维和方法构建云脑的感觉系统……云脑听觉系统、云脑视觉系统、云脑感觉系统、云脑运动系统等方面共同构成了云脑感知平台、控制平台等。他强调,整个智慧公交云脑平台都是模拟人脑的构成思维来构建的。
谢振东讲到,智慧公交云脑平台的技术框架按照采集层、处理层、应用层、用户层进行搭建,可以实现出行服务、客流分析等系统功能。以消减运输瓶颈、提高舒适度;提升直达率、减少换乘;提高连续性;缩短出行时间这四个诊断评价为目标,打造精准化、精细化、品质化、效率化的公交服务。当然,根据这个诊断评价,还可以定期发布“线网优化分析报告”和“调度优化分析报告”。更具体来看,出行服务方面的内容就包括五大块,分别是出行换乘方案规划、实时到站预测发布、旅行时间预测发布、拥挤度发布和公交畅行指数发布。
据谢振东介绍,早在2005年,广州市就已经成为第一批智能交通示范城市。在示范城市建设过程中,就设立和发布了城市交通拥堵指数,用红、黄、绿等颜色标示城市主要道路的拥堵情况。十五年过去了,如今交通拥堵指数在各个城市得到应用。谢振东还强调,一个城市公共交通管理水平的提升,不仅要关注城市的拥堵指数,还应该用一个正向的思维来激励。因此,广州市发布了交通畅行指数,目前正在进行试点,意在正面引导交通管理的模式和民众出行的思维方式。
海量数据实时分析
“可视生态系统”助力数字城市建设
据悉,自2017年广州进行了智慧公交云脑平台的设计开发工作,现在平台基本建成投入使用,并且发挥了良好的效果。平台目之所及,都是各种可视化的数字。以交通的宏观情况为例,可以看到企业、车辆、公交站点、公交线路、公交专用道、平均线路长度、线路平均占距、线路平均非直线系数、平均候车时间、平均运行速度、公共交通实时客流量等数量……
“这些宏观情况可以实时在线反映出整个公共交通的情况。”谢振东介绍,平台处理1300多条线路、13000多个站点以及14000多辆公交车的数据,形成的数据甚至达到了3.5亿条/日。除此之外,云脑平台还能够对公交线网进行分析,客流热度、客流走廊、站点换乘客流等数据一目了然。整个交通情况一张网,从宏观到微观,每条线路、每个乘客、每辆车等具体要素都能够精准地分析“从哪里来,到哪里去。”比如每一名乘客都变成了可视化数字,乘客的出行费用、出行时间,甚至居住地、工作地等都有迹可循、有数可计。
谢振东进一步讲到,通过云脑项目的建设,还可以实现对城市公交、地铁线路的动态优化,为公交站点的动态调整提供决策支持,从而让城市公交、地铁运营效率更高。例如,通过交通云脑对广州地区地铁沿线的交通及公交数据进行分析,根据客流的规律,优化发车班次,动态设定站点。除此之外,还可以改善城市公共交通的质量,提升吸引力,进而提高用户的体验和感受,从而能提升公共交通管理水平,促进智慧城市、数字城市建设。
“‘云脑平台’的实施可把广州城市公共交通系统建成一个‘可视生态系统’,将城市公共交通中的各要素进行有效链接,将感知到的数据进行融合、分析、加工、实现城市公共交通的高效运转,为智慧城市、数字城市的建设添砖加瓦。”谢振东说。
附:精彩问答
在讲座的最后,谢振东回答了网友提出的几个行业普遍关心的问题。记者撷取精华,以飨读者。
Q:根据智慧云脑的数据进行分析决策,从而改善了交通状况,这样的情况能否举一个具体的例子来讲解一下?
A:智慧云脑平台能够给我们提供许多信息,让我们可以从多方面入手,综合改善交通状况。比如,智慧云脑平台可以对交通信号灯进行评价,我们把每一个路口都设置为公交优先,从而提高公共交通的运行效率。云脑平台能够提供公交站点与地铁站点匹配度的评价,我们可以逐步改善站点匹配度,从而增加接驳便利性,为旅客节省出行时间。云脑平台还可以进行公共交通旅行时间预测,方便旅客提前规划出行计划,增加乘坐公共交通的吸引力,从而鼓励更多的人乘坐公共交通出行。
Q:对于其他城市来讲,广州智慧云脑模式有哪些可复制的“点”?
A:其实城市公共交通面临的问题很多都是相似的,智慧云脑平台不止是广州在研究应用,其他城市也有在用的,所以说智慧云脑平台从理论到技术再到实践,城市之间都可以互相借鉴、推广应用的。比如说城市“畅行指数”评价,如果未来推广开,就能为旅客提供直观的出行参考。
Q:未来,随着交通工具的多样化,比如无人驾驶巴士、甚至是飞行汽车,交通生态系统也会更为复杂,如何去升级智慧云脑平台?它的更高阶版本会是什么样子?
A:智慧云脑平台提供的是公共交通运营的数据,这可以比喻为城市公交管理的“半边脑”。那么未来,如何让它升级为一个真正的“大脑”?据我了解,目前有一些城市在公共交通管理方面应用的是公安的信息数据。我认为,公安的信息数据和智慧云脑平台提供的公共交通运营的数据,可以分别成为公共交通的“左、右脑”。把左脑、右脑结合起来,就可以成为一个城市公共交通管理的完整“大脑”。
另一方面,未来,无人驾驶的车、船、飞机等,可能都会加入到城市公共交通中,他们的数据也都会加入到智慧云脑平台上。把无人驾驶交通工具的管理系统融入进现在的智慧云脑平台,将是我们未来的一个发展方向。
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文:赵琼 编辑:刘晓烨 版式:蒙轩