大城市区域交通协同联动控制关键技术

1大城市区域交通协同联动控制关键技术国家智能交通产业技术创新战略联盟理事长中国智能交通协会专家委员会委员北京四通智能交通系统集成有限公司董事长2011年9月北京关积珍道路交通安全与拥堵治理专题研讨会21.大城市交通发展面临的严峻形势2.区域交通控制技术的发展3.协同联动控制－理念、方法与技术报告内容31.大城市交通发展面临的严峻形势2.区域交通控制技术的发展3.协同联动控制－理念、方法与技术4汽车时代的“城市病”日复一日蔓延加剧：机动车增长，城市越摊越大，道路越修越宽，人口越集越多，车辆越开越慢，……北京人平均每个月要支付375元为“交通拥堵”埋单。北京交通拥堵的社会成本每年在数百亿元。城市化、机动化进程加速，城市交通拥挤日益加剧。据估计，广州人为交通拥堵所付出的经济代价总值为每年耗费1.5亿小时，减少生产总值117亿元，相当于整个国民生产总值的7%。5城市交通污染严重„北京、上海、广州、深圳、重庆、济南等城市机动车排放的CO占城市总排放量的比例80%以上。碳氢化合物（THC）占城市总排放量的比例60%－90%。氮氧化合物（NOx）占城市总排放量的比例最高大86%，平均在50%左右。„欧洲应用智能交通系统技术将使空气污染减少25%；„美国应用智能交通系统技术将节约6%的能源，并减少废气排放6%；减少耗油15%，降低CO2排放15%，氮化物排放减少30%。2001年-2005年灰霾形势图显示的橘红色和黄色表明：珠三角、四川盆地、长三角、京津冀、东北平原地区灰霾天的状况比其他地区严重。中国城市由于空气污染共造成近35.8万人死亡，约64万呼吸和循环系统病人住院，约25.6万新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失高达1527.4亿元。62010年9月17日交通运行脆弱，交通拥堵从局部向大范围扩散突发事件、恶劣天气等都可能导致城市交通大面积、全区域的恶化甚至瘫痪。70%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%很差差一般好北京深圳上海广州社会公众对城市交通出行严重不满意出行满意度调查8中科院公布的《2010中国新型城市化报告》，对内地50座城市上班花费时间进行了排名，北京以52分钟居首，其次为广州48分钟、上海47分钟、深圳46分钟。英国咨询公司雷格斯对13个国家和地区的一项调查显示：中国内地上班族每天在上班路上(从家到单位单程)花费的时间领先全球。中国42分钟，印度39分钟，美国和加拿大排在第9和第10，分别为23分钟和22分钟。在排名前十位的大都是发达城市。其中一线城市全部上榜。且一线城市的上班花费时间都在40分钟以上。相对于一线城市，欠发达城市上班时间花费较少，平均时间在24分钟左右，低于50个城市的平均水平，更低于一线城市将近20分钟的时间。城市居民的工作出行时间全球“领先”9交通拥堵正在从大城市向二、三线城市蔓延城市“好大喜宽”，一线大都市在继续“望大”，CBD、TBD等建设层出不穷；二线、三线城市在全速“做大”，655个城市正争先恐后地“走向世界”，183个城市要建“国际大都市”。生活在城市还有多少幸福感城市“大”发展和与之共生的交通拥堵正在侵蚀着公民幸福、安逸、清新的生活方式。拥堵从北京、上海、广州，如病菌传播，迅速向成都、杭州、西安、南京、长春这样的省会级城市蔓延，且正在波及汕头、宁波等长三角、珠三角的二三线城市。10城市交通基本要求：车流与人流畅通和安全、环保拥堵问题停车问题污染问题安全问题公交问题拥堵问题停车问题污染问题安全问题公交问题社会消耗巨大交通事故多发环境污染严重原因：规划设计供需矛盾管理控制交通文明“中国城市居民宜居感受大调查”：超四成受访者上下班遭遇的堵车情况“非常严重”或“比较严重”，近七成受访者将城市空气质量不良归咎于“车辆太多造成汽车尾气污染”。11北京市出台治理交通拥堵28条：褒贬不一122010年11月份上海总共发放了8500张车牌，每张车牌平均收费4.52万元人民币。同期，仅第一周北京就发放了2.1万张车牌，每张收费500元人民币。上海市：借鉴国际经验，未雨绸缪公交优先战略，基础设施建设，交通信息化，交通需求管理，疏解中心城区功能。13广州市治理交通拥堵30条：积极应对14缓解城市交通拥堵需求技术高效智能化交通管控技术交通拥堵辨识和预警技术交通拥堵成因分析、疏解、消散技术城市交通运行监测评价技术交通环境测度技术支持畅通、绿色交通出行‹对交通拥堵以往较多的是从表象去认识，缺乏科学的研究。‹“十一五”科技部973立项“大城市交通拥堵瓶颈的基础科学问题研究”。‹“十一五”科技部863计划、支撑计划等多个项目的支持‹基于理论研究基础，研究缓解城市交通拥堵的相关技术和方法，有效缓解当前城市交通拥堵问题。缓解城市交通拥堵，科技的作用151.大城市交通发展面临的严峻形势2.区域交通控制技术的发展3.协同联动控制－理念、方法与技术16z路口交通信号控制z交通流控制z区域交通优化控制z交通诱导z限制小汽车发展z公交优先z错时上下班z限号行驶、拥堵收费z提高停车费均衡交通负荷保障交通安全降低交通污染优化资源利用缓解交通拥堵提高通行能力交通控制：手段和目的1780年代早期90年代近十年交叉口安全和通行效率交通流的协调动态信息采集、出行诱导、区域信号控制等技术/系统广泛应用出行需求快速增长和变化交通系统接近饱和大范围交通拥堵常发区域交通控制技术发展历程18国际上主要的交通控制系统：TRANSYT、SCATS、SCOOT、RHODES、ACTRA新一代智能化交通控制系统：‹城市交通大系统动态递阶协调‹交通诱导与交通控制协同‹大范围交通控制策略‹混合交通信号配时优化‹区域智能化控制‹新型交通信号控制器区域交通控制系统19传统（狭义）信号控制现代（广义）信号控制+诱导调控+需求管控现代交通控制20信息获取控制对象控制目标控制过程控制手段信息化、集成化、智能化网络化、多元化多层次化全局化主动化、动态化多样化、集成化控制的对象、目标、手段等都有了新的内涵21物联网的发展和智慧城市等概念的提出，昭示了新技术对未来社会带来的巨大变革，也为智能交通发展予以新的启迪。实现真正意义上大范围、智能化的交通管理、控制和服务广域多维全景化智能交通信息环境：车路状态感知与交互车辆电子标签新型交通信息获取设备基于新一代传感器网络的车联网、路联网技术广域多维智能交通信息交换智能交通信息集成处理的云计算智能车路协同新技术发展带来现代交通控制的变革22我国开展了大量基础研究‹“七五”期间，信号绿波带控制‹多种类型的交通信号控制器‹“十一五”新一代智能化交通控制系统‹交通控制系统测试平台23交通控制系统化、智能化程度不足交通信息获取手段有限现状各系统间的集成程度较低有一定研究基础，但缺乏深入研究，研究分散，总体水平落后国外8-10年。应用需求紧迫，市场巨大。关键技术长期滞后，缺乏自主核心技术和产品。严重制约城市交通管理水平。智能交通产业由于缺乏关键技术支撑可能会坐失发展良机。交通控制缺乏协同联动我国城市交通控制领域的技术发展相对滞后241.大城市交通发展面临的严峻形势2.区域交通控制技术的发展3.协同联动控制－理念、方法与技术25基于完备或准完备的网络化全景交通信息环境，实现区域交通出行调控、网络化诱导、时空动态优化的协同联动控制，提升交通运行效能、缓解交通拥堵。‡交通流控制＋出行行为控制‡信号控制＋网络化诱导‡时空动态协同优化‡区域交通协同联动控制提高区域交通运行效率区域交通协同联动控制理念26网络化动态交通信息获取与交互建立区域交通基础信息环境区域交通智能分析需求辨识与控制合理引导出行，实时调整交通流区域交通智能导向交通诱导与交通控制协同交通流合理引导动静态协同管控时空动态协同联动控制优化调节路网交通流分布区域交通协同联动控制方法27区域交通协同联动控制技术体系框架28区域交通协同联动控制关键技术29完备或准完备网络化全景交通信息环境建立交通流控制＋出行行为调控出行行为调控＋网络化诱导交通流控制＋网络化诱导出行行为调控＋网络化诱导＋交通流动态优化控制集成平台实现协同联动控制技术创新30Thanks敬请各位专家批评和指导联系：TEL：[phone]E-mail：[e-mail]@itschina.org