東南大學土建交通學部主任 王煒 教授
黨的十九大提出“交通強國”發展戰略，“交通強國”就是要建世界一流的交通基礎設施，我國已經有一流的交通基礎設施、創造世界一流的交通運輸效率、世界一流的交通服務質量。在九月份國務院印發的《交通強國建設綱要》當中提出，“交通強國”就是要打造“四個一流”，這意味著我國的戰略重點將有重大轉型。進行大規模建設的時候，依托的學科主要是土木工程，不包括道路、橋梁等。技術理論體系關鍵技術是怎么建造，將來主要的運行規律和服務質量提高，依托的主要是交通基礎工程，在交通分析、交通仿真將來成為越來越重要的關鍵技術。交通分析已有30多年歷史，從一開始的城市綜合交通系統交通分析和區域綜合交通系統的交通分析與仿真技術以及大數據的提升等等，一直圍繞著“交運之星”交通分析與虛擬仿真平臺開發來開展的�，F在已經形成了面向城市交通大數據的版本。所以今談談對這三個方面做的工作。
一、交通大數據快速獲取、融合與共享技術
首先是交通大數據的快速獲取、融合與共享技術。交通是一個大數據源，交通數據非常豐富，包括靜態的數據、動態的數據，特點是碎片化、各自為政、共享程度很低。后來獲得了完整的交通數據庫，道路網絡、公交網絡、軌道交通網絡等的數值都有，但是都分散在各個部門，很難獲取相應的文本。
大數據共享以后，這個問題就變得簡單了。發達國家非常重視大數據的整合，用于交通系統分析。舉個例子，從國際開源數據庫OpenStreetMap可以下載世界上任何一個城市的網絡數據庫，通過“交運之星—TranStar” 解析，可以在幾分鐘之內完成一個大城市的綜合交通網絡基礎數據庫的構建。南京市交通網絡有15000多個交通節點，從OSM數據庫下載圖元后，系統解析、網絡生成、網絡修正、數據庫生成，總共2分鐘時間。從美國橡樹嶺國家實驗室大數據庫可獲得寧波市人口分布與土地利用分類數據庫。
除了城市大數據以外，還有大灣區城市群的開發，比如長三角城市群，這個城市群高密度網絡的交通節點，比如說京津冀城市群，比如說粵港澳大灣區，幾分鐘就可以把這個交通網絡建立起來。
二、城市綜合交通系統交通分析與仿真技術
基于大數據，我們在城市交通和綜合運輸進行了軟件的開發和系統的集成。首先是城市交通，城市交通和綜合運輸一樣，發生了很大的轉變，以由增量積累向存量發展轉變，能力建設向效率提升轉變，這幾年提出的智慧城市、城市職能交通系統，都是大城市解決交通問題的標配。但是考察發現，目前在實施ITS的過程當中，還是有很多的體制瓶頸沒有突破。比如說目前正在實施的ITS，是IT+TS，這些數據解決了交通狀態檢測問題，但是沒有能力對這些交通系統進行優化；現在很多城市進行了優化，但是優化得不是很完善，基本上還是IT和TS；缺少了用大數據去解決交通問題的關鍵技術，還是沒有完全突破。只有把項目瓶頸突破了，才能實現真正的ITS。城市交通的解決方案仍然是基于傳統的交通分析模型（條件假設、理論推導、實驗驗證、工程應用，如四階段模型）
我國在解決城市交通問題上缺乏跨部門協同機制。交通問題變得越來越復雜，從交通的原則到過程，涉及到很多的部門，部門也在做努力，但是還沒有用統一的數據、統一的方法、統一的軟件在共享平臺上協同處置，還沒有技術機制，這個是需要突破的。
自動駕駛汽車的落地，將形成新型混合交通流，徹底改變交通運行狀態，對道路資源配置與交通運行管理提出了更高要求。
這些問題怎么解決？新一輪技術革命為城市交通系統發展模式重大變革提供了技術支持�；ヂ摼W +、大數據、人工智能最有影響的應用是城市大腦，而大腦的核心功能是分析與決策。
我國當前城市病的重要原因就是城市發展過程中決策失誤的長期積累。
道路、橋梁、高架橋是基礎設施，而決定這些設施要不要建？什么時候建？建在哪兒？建多大規模？ 靠的是仿真平臺。城市虛擬交通仿真平臺是城市發展中必須建設的基礎設施
怎么去建這個仿真平臺？我認為要建兩個系統，一個是真實交通系統，這個系統是平行的不是虛擬的，在這個系統里面可以進行各種方案的論證分析與優化，優化后再實施。所以需要突破四個方面的關鍵技術，城市虛擬交通系統的基礎數據庫、城市虛擬交通系統的分析模型庫、城市虛擬交通系統的平臺軟件庫、城市虛擬交通系統的業務策略庫。
基礎數據庫是交通大數據的快速獲取與融合技術。
分析模型庫是大數據環境下的城市交通分析模型體系。立足我國城市交通系統構成要素的基本特征，揭示新型城鎮化背景下的城市交通系統供需平衡機理，重構基于大數據的新一代城市交通模型體系，為應用大數據技術實現城市綜合交通系統的精明交通規劃、精致交通設計、精細交通組織和精準交通管控提供科學的理論基礎。需要構建能反映規劃、城建、交通、交管、發改委等之間跨部門協同的交通要素相互作用關系模型：多模式交通網絡一體化拓撲結構模型、人口分布－土地利用－居民出行、交通模式－居民出行－車輛出行、道路網絡－公交網絡－軌道網絡、車輛總量－道路網絡－道路流量、交通政策－交通需求－交通負荷、交通管理－交通控制－交通流量等相互作用關系模型。
平臺軟件庫是大規模交通網絡交通仿真技術與軟件實現。城市綜合交通系統的主體往往是由幾百萬人、上百萬車在超級大型交通網絡上的出行行為組成的復雜系統，對交通系統的仿真測試必須依托于大型平臺軟件。中國交通領域常用的交通分析大型平臺軟件有美國TransCAD、加拿大EMME、美國/英國CUBE、 德國Visum。
業務策略庫是城市跨部門協同“一鍵式”交通仿真技術。對于非專業人員，交通仿真分析變得像手機拍照那么簡單。
三、區域綜合交通系統交通分析與仿真技術
接下來匯報一下在區域交通方面我們做了哪些工作。我國的區域交通發展到什么階段？從上世紀的調配分割到本世紀初的獨立成果，目前正在做互聯互通。我國現在處于互聯互通的階段，發展目標是提高整個交通運輸系統的運輸效能與服務質量。后小康時代交通的核心是基于綜合交通協同的運輸效能與服務質量的提升�？傮w來說，我國的交通網絡基本上是可以協同的，但還沒有把這幾大網絡綜合在一起，用一張網來表述。所以提出一個綜合交通體系，用綜合網絡進行分析的，但關鍵技術就不一樣了。網絡是一個單一的公路網，一系列的模型需要重建，分析階段以傳統的四個階段進行建模。
綜合交通網絡的交通阻抗分析模型是交通生成、交通分布、運輸方式劃分、網絡交通分配的基礎；組合綜合交通生成分析模型、綜合交通分布分析模型綜合交通運輸方式劃分模型、綜合交通網絡交通分配模型；綜合交通網絡交通系統分析集成軟件系統開發來實現。
