杨晓光：国家综合交通与运输智能化体系之探

          杨晓光 教授 同济大学智能交通运输系统（ITS）研究中心主任 ITS世界

          我国提出“交通强国战略”，表明国家高度重视交通事业发展。这里我想先做个解读，交通，是人和物的移动，是人类活动世界的“交”（连接）与“通”（通达）。交通包含但不是汽车、列车，也不是道路、轨道、机场，而是几者的集合，运输则融于交通之中，重在“运”与“输”。
交通看上去概念很大，甚至很庞杂，但仔细观察一下，交通系统又是非常具象的。任何一个交通体系都有六大基本要素——移动主体：人和物；交通工具：比如车辆等；交通设施：比如道路等；通行环境：比如条件等；通行规则：比如法规等；信息交互：比如诱导与信息服务等。
我们以前讲交通系统，往往指“人-车-路-环境”，这个认识要改变了，至少现在要把“物”加进去，还有要讲“规则”，再就是信息。所谓系统，即若干部分相互联系、相互作用，形成的具有某些功能的整体。钱学森先生认为：“系统是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的，具有特定功能的有机整体，而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分。”
交通运输系统可归纳为七张网络所关联，包括：需求网、运输网、设施网、能源网、服务网、管控网，还要有一个治理网。我们知道这几者不能够很好耦合，不能很好协同，交通运输系统必将是不和谐的。现在又出现了三张信息网络：一个是感知网，系统再怎么复杂，其一举一动皆可以监测；还有通信网和互联网。因此，将原来的七张网整合在一起就变得可能了。

          国家综合立体交通网

          国家综合立体交通网为什么提出来，我借用当时研究交通强国战略时候所形成的一个认识，现代交通+的概念。可以认为，按照交通+的理念、交通跟城市及社会关系，我们国家提出来国家综合立体交通网，其基本框架为：一个是“四大”，就是四大都市圈；20个左右国际性综合交通枢纽、80个左右全国性综合交通枢纽，还有一批是国际性、全国性枢纽港站。这里还有一些基本指标，包括：便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠。这不是告诉你未来发展什么样的，而是告诉你未来怎么能够建设好它，建设过程当中都有相应的标准要求。

          枢纽和枢纽城市问题

          把交通和城市融合在一起，实现交通运输与区域、城市及社会融通发展，实现智能交通的数字化、网络化、信息化、智能化、一体化。这便是交通枢纽的基本功能。
国家综合立体交通网它实际上一个是很大的网络，包括“一带一路”立体交通网、城际立体交通网络、城市立体交通网络等，由此一层层网络化。要实现这种综合立体交通网功能的话，枢纽就变得很重要，特别是零换乘问题，包括时间零换乘、空间零换乘、服务零换乘、运能零换乘。其中，服务零换乘，让你感受到的服务是连续的；运能零换乘，则是让货物集散运输非常顺畅。
          进一步来看城市立体交通网。为什么说有枢纽城市，有港口城市、车站城市等等，都是交通与城市融合的结果。交通高度集约化、土地集约化，这一点对中国来说特别重要。为什么中国现在发展高铁，发展轨道交通，不仅是我们国家高度重视，更因为我们最适合发展这种模式。美国为什么高铁那么少，不是它没有钱，不是没有技术，是因为它不是完全需要。

          国家综合交通智能化问题

          为什么要推进智能化？这是因为，人类特别是对中国来讲仍然面临这样挑战——无限增长的社会需求和有限的自然资源供给之间的矛盾。这个矛盾是很难通过增加供给加以满足的，因此，具体体呈现三大问题：自然环境问题、社会效率问题和人身安全保障问题。这三个问题都和交通有关系，以前我们基本是靠消耗资源，增加供给来解决的，显然现在已很困难。世界上一共发生了四次工业革命：第一次是机械化，第二次是电气化，第三次是信息化，第四次工业革命是智能化。这次智能化对整个人类发展非常重要，对国家伟大复兴也是非常关键的。四次工业革命主要是两次机器革命，即蒸汽机革命和计算机革命。进一步发现，原来四次工业革命很大一部分都是从交通出发，后又回到交通上来。我们在推进的智能道路交通、智能轨道交通、智能航空交通、船舶交通等是不是还是这两台机器之作用。
          中国正在进行创新型国家建设，如“十九大报告”里这样描述：科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会。“交通强国”将是创新型国家的重要载体。所以你就不难理解我们国家为什么要提出交通强国战略。
          “交通强国”最核心的还是智能交通。为什么说是创新性国家的载体，因为它涉及到数字化、网络化，还有信息化和智能化等。我们很多城市做了所谓智能交通系统，在我看来基本还是一个高级信息化工程。如果你说那个是智能化的话，就一定要涉及到逻辑判断、逻辑推理以及智能决策应用。
我注意到今天来参会者有不少是来自企业界的朋友，大家一定要坚定信心，一开始世界上发展智能交通的时候，就是把产业化放在一起考虑的，并不是简单靠政府财政做这个事儿的。因为智能交通系统里面有很多产业转换问题，至少涉及到设备制造业、软件集成业和信息服务业，未来更多的将会转到信息服务业上去。值得重视的是，我们国家智能交通这个框架体系应该重构，主要原因是我们原来框架体系还是在第一代的智能交通认知基础之上，基本是模仿美国的ITS-NSA经验来做的。另外，我国智能交通框架体系初步形成于本世纪初，现在已经过了20年了。因此，早期的智能交通总体框架，尚不适应“交通强国”、“国家综合立体交通网”发展的重大需求；亟须面向重大需求和发展目标，基于新技术发展重构国家智能交通系统框架体系。国家智能交通系统框架体系为什么要重构？因为当今新型科技发展已经形成了物联网、移动互联网、云计算、大数据、数据技术、人工智能和智能技术等。我们当时构建中国智能交通框架体系的时候，这些技术大概只有人工智能，其他技术还没有被提出或应用。所以，我们有必要针对这样的一些新技术和重大发展需求来重构我们中国智能交通运输系统框架体系。怎么弄？这需要集中很多方面的智慧。

          智能交通再发展问题

          按照习主席讲的，“抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来”。我们应进一步践行国家建设“交通强国”的战略，落实所确定的2030年 “人便其行，货畅其流，国惠其昌”；2045年实现“人享其行，物优其流，国倚其强”之目标。
          国家综合立体交通网里面给了多项指标，我们要想办法通过技术，通过我们具体一些措施加以实现。我大概梳理了一下，应从以下几个方面注意它的巨大需求：国家综合可持续创新发展问题——赋能创新型国家建设与民族伟大复兴；国家综合治理与综合管理——智能治理与管理及决策平台；践行人享其行与物优其流——根治阻塞与低效、低能；高品质安全可靠安心出行——智能保障与主动、伴随服务；数字网络-信息智能-产业——资源共享、科技产业共生；天地融合全球化智能交通——赋能“一带一路”发展，贡献中国智慧。
智能交通的重大发展环境与技术趋势是智能城市与智能交通及智能社会融合发展，未来可能很长时间是这三大体系长期协同发展。还有一点我们必须认识到，服务科学已经被高度认可了，它被认为将是世界经济发展的核心推动力，我们要想有产业，没有服务是不行的，光靠买设备或卖设备是不行的。
          人工智能发展也是公认的未来一个非常重要的发展方向，特别是物流和交通运输领域将受其影响深远，未来人工智能会像电一样无处不在。一方面交通运输系统是人工智能应用领域，另一方面我们也不要过于神话人工智能。有位人工智能大家的一个比喻很好，他说人工智能就象葡萄干面包里面的葡萄干，核心还是面包。我们搞智能交通也是这样的，以为里面有计算机，有通信，以为有IT，就能把智能交通搞定了，但就是搞不定，必须高度地重视交通科学与关键技术。
          2010年，上海世博会的时候，美国通用公司当时带过来“车联网”、“网联城市”的概念，那时候即设想了未来2030的上海交通将会呈现车联网、自动驾驶，车辆呈现“三化”，亦即小型化、电动化、智能化等等，而且车辆一边走一边充电，虽然自己是研究智能交通的，开始还是觉得这个有点太乐观了，但是仔细看一看我国的交通强国目标、2035年的国家综合立体交通网规划纲要之后，我相信这是会实现的。
          由于网联交通、车路协同的快速发展，新一代智能交通是会非常快的进入到我们生活里头去，未来设施是智能设施，车辆是智能车辆，交通管理和服务必将趋于高品质化。多模式一站式出行也是必然的趋势。今后将会出现定制出行，高速与智能和共享出行等并存，从而实现综合交通系统最优化。
          现在都谈MasS，我更认为比MasS更好或者更应该引起重视并发展的AI-TMaaS，亦即主动智能服务型的交通管理系统，它是把出行链、服务链和管理链结合起来，只有这样我们才能真正把新一代交通服务系统做起来。
          我们未来将会实现智能社会、智能城市和智能交通三个体系有机结合，会实现一图统管、一图通管，亦即一座城市或一个区域一张图集成管理，到了那个时候，我们将会以“上帝视角”看我们的城市，我们的社会，我们的交通，不再是盲人摸象，相关的决策一定会更加科学化。现在是信息化的顶峰，智能时代的开始。我们整个社会发展正进入到一个智慧时代。

          最后总结三点：

          交通强国是创新型国家建设重要载体，将助力中华民族伟大复兴！国家综合立体交通网发展是践行交通强国战略！我们的愿望——实现中国乃至全人类人享其行、物优其流！