大數據、智慧城市與智慧交通（下）吳建平

清華大學土木工程系教授12023/9/3大數據智慧城市智慧交通1234目

錄（一）智慧交通的功能架構（二）智慧交通管理（三）智慧公交（四）智慧停車22023/9/3三、智慧交通32023/9/3智慧交通是智慧城市的一個組成部分，又是一個能夠獨立運行的子系統。42023/9/3（一）智慧交通的功能架構服務水平

D云平臺交通大數據平臺應用系統擴展和對接平臺運營安全和服務智慧服務層車載RFID人工采集交通信號視頻監控線圈檢測

GIS信息各類數據采集接入管理系統

磁釘

浮動

檢測

車交通誘

導交通信號事件預警三維仿真信息發

布40.0%0.0%

A

B

C

E

F路網分析

35.0%

30.0%

25.0%比

20.0%例

15.0%

10.0%

5.0%早高峰服務水平等級分布晚高峰服務水平等級分布

區域控制

道路施工

動態誘導

關鍵節點云計算模型智能計算模

型

實時交通

數據系統實時路況路網評價設備管理信息發布

數據庫存儲設備

路口優化

極端天氣

緊急事件

專家預案路網資源交通設備智慧方案專家系統

區域組織

大型活動

擴散分析

交通預測交通流數據

氣象數據交通仿真評價系統

政策評估

預案評估

宏觀仿真

微觀仿真

城市模型

仿真模型

智慧

計算層智慧應用

應用

模塊層

52023/9/3感知層云平臺層數據采集云平臺層智慧應用層數據預處理智慧應用層智慧計算層數據分析智慧計算層智慧服務層三個系統提出解決方案62023/9/3道路交通數據感知RFID檢測感應線圈檢測72023/9/3道路交通數據感知視頻、微波檢測GPS浮動車檢測82023/9/3智慧交通管理是智慧交通的核心部分，也是今天城市智慧化最多的體現。（二）智慧交通管理92023/9/3ABC動態綜合數據平臺智慧方案專家系統智慧仿真評價系統1、智慧三要素102023/9/3動態綜合數據平臺在動態綜合數據平臺中，除了自身的數據采集，同時與大數據庫銜接，接入氣象預報、旅游客流、體育等綜合信息。112023/9/3智慧方案專家系統分析擁堵

成因

篩選應對

方案交通流

組織區域信號控制協調交通信息

分布交通管理/

管制措施

確認擁堵

發生

預案庫智慧方案（案例）基于動態交通數據，形成多個交通解決方案。122023/9/3智慧仿真評價系統交通流組織區域交通信號協調誘導信息發布仿真評價交通管理部門實施交通管理措施智慧仿真評價系統132023/9/32、智慧交通管理平臺的應用一個城市的路網，主要由路段和路口組成的，路口往往是交通擁堵的節點，所以把路口管理好，對路網的優化至關重要。（1）路口優化管理142023/9/3在最新的智慧化交通管理系統中，能夠根據道路上采集的信息，自動優化區域性路網或是單個節點，在優化調控信號燈的同時，還能優化地面區劃，提高路口的通行能力、通行秩序和交通安全。152023/9/3一個城市的擁堵，通常具有時間性和空間性，智慧化交通管理在充分了解路網上交通分布的基礎上，通過動態交通誘導，可以把擁堵的點合理分布到路網上。（2）區域交通組織162023/9/3如圖示，中間有一條紅色的特別擁堵的路段，而周邊其他道路則仍有負載空間，如果讓周邊道路合理地均分車流量，那路網就能夠得到最大的優化。智慧交通管理平臺可以將擁堵路段的車流引導到非擁堵路段，從而減少擁堵。172023/9/3在路網優化中，還有一種動態交通誘導，在路網邊上樹立一個紅黃綠的可變信息牌進行初步的交通分流，是比較常用的誘導技術。（3）動態交通誘導182023/9/3前往城中方向車輛，繞行教工路約438輛VMSVMSVMS設置定向誘導指路牌

前往城東城中方向

車輛，繞行豐潭路

約485輛VMS設置定向誘導指路牌如圖示，在動態交通誘導中，使用文字誘導牌的屬于定向誘導，前提是交通控制中心準確知道路網信息；而紅黃綠可變信息牌則屬于非定向誘導，由車主自己判讀行駛方向。采用車流分流的定向和非定向誘導技術，可以很好地實現路網的均衡管理。192023/9/3在交通管理中，經常會遇到突發的交通事件造成交通擁堵，智慧交通管理平臺系統可以感知路上各點的交通信息，準確判斷該點的交通擁堵是否由交通事故導致，而且能夠預測這一點的交通事件在15、30分鐘后將擴散的范圍，從而指導交通管理部門控制現場，進行合理分流。（4）緊急事件影響預測202023/9/3在城市中，道路維護管理十分常見，因施工占用路面導致車輛行駛困難、城市道路混亂的情況也比比皆是，而智慧交通管理平臺系統中的施工交通疏導技術則可以很好地解決這一難題。（5）施工交通疏導212023/9/3規劃后路況仿真規劃前路況仿真如圖示，系統利用動態交通仿真技術，分析因施工損失的道路通行能力，再設計道路施工期間的交通疏導方案，均衡引導交通流，最大程度地減少擁堵，讓城市管理更規范。222023/9/3俗話說，“人無遠慮，必有近憂”，對待城市交通同樣如此。智慧交通核心管理系統可以根據今年的路網數據，利用動態交通仿真技術預測未來時間的路網擁堵狀態，從而在特別擁堵的區域加強投入與管理，修建新的道路，或者是投入新的智慧交通技術和系統。（6）交通需求預測232023/9/3如圖示兩個路網的對比，前一年有些路段還是黃色的，因為沒有進一步投入管理，而且交通量快速增長，導致第二年出現更多的擁堵區域，所以智慧交通技術也可以解決未來的交通問題。242023/9/3專利獎項252023/9/33.具體應用案例

中關村一橋進行了信號燈設置和路面區劃的精細化優化管理，右圖為智慧仿真系統提供的最佳優化方案，結果經過優化后，該路口的排隊長度由北向南縮短了75%，該路口的平均延誤減少了60%，充分說明智慧化管理能夠極大提高道路的管理效能。（1）中關村一橋262023/9/3

北京在奧運期間給奧運車輛設置了專用道，團隊在優化管理的過程中主要考慮三方面因素，一是專用車道會對周邊車輛造成多少壓力；二是遇到緊急事件，車輛如何快速到達比賽現場；三是如何合理地控制環路上的出入口，保證車流的穩定。（2）北四環奧運專用道如圖示，通過智慧化管理，道路上的車流和交通流得到了均衡分布，各條道路上的車流都趨于穩定，這屬于區域性的交通管理。272023/9/3（3）高速路仿真決策平臺在高速公路仿真決策平臺中，能夠通過數據感知判斷某兩個路口之間或某個路段上發生了交通異常事件，并及時通知高速管理部門去現場實時地疏導或救援。282023/9/3（三）智慧公交國外城市的智慧公交發展經驗豐富，以倫敦為例，城市市中心人口900多萬，汽車就有700多萬輛，如果全部上路必然導致路網癱瘓，于是倫敦政府積極發展和鼓勵公共交通，采取了很多行之有效的措施。292023/9/3實現無縫交通（地鐵＋輕軌＋公交車＋出租車），公交網絡體系完善。開辟公交專用道，保證車輛內部舒適的同時，實行公交優先通行。302023/9/3信號燈配時優先體系，可以及時感知公交車，以綠燈的方式提示公交車優先通過路口。312023/9/3倫敦公交車IBUS系統

實現公交信息化，站口配備電子顯示屏，顯示公交出行實時信息，方便候車乘客。322023/9/3（四）智慧停車現如今城市用地緊張，路面停車很困難，停車場的建設越來越趨向于地下或外圍或高層。332023/9/3當經過計算，道路能力足夠，且不影響道路通行能力的情況下，在路邊進行合理的停車設計，也可以美觀大方且方便居民。342023/9/3智慧停車管理與服務在城市停車場管理方面，停車場能夠準確知道進車數量和剩余空位，通過電子