陈艳艳智能网联时代城市出行创新应用场景

智能网联时代城市出行创新应用场景北京工业大学城市交通学院陈艳艳[e-mail]提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代出行服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代出行服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望城市交通问题本质•环境、成本约束下以有限的交通资源供给，差异化服务海量人口完成有目的的出行需求。•问题解决一般从供需两方面进行调控，需求调控从总量控制、结构优化与时空平衡入手，供给调控从设施通行能力及运输服务能力提升入手。智能网联就是借助物联网、互联网、车联网（车路协作）等通信技术及人工智能技术，将出行者、货物、交通工具、交通基础设施、出行环境及后台（或云端）有效联通，实现交通治理决策智能化，并能为出行者提供全链条出行服务以及智能驾驶服务的泛在控制网络。智能网联时代的机遇物联网互联网车联网/车路协作物的相联车、路的相联人的相联智能网联时代催生交通新业态借助人车定位、网上预约及电子支付等技术，可精准快速地响应海量的个性化出行需求，也为出行者提供了多样化的选择互联网上的一分钟交易数据爆炸移动运营商数据爆炸社交数据爆炸交通数据爆炸云平台、人工智能智能网联时代带来巨量的时空大数据结合大数据、云平台及人工智能技术，使得交通系统规划、管理、控制一体化综合治理及多方合作机制的形成成为可能智能网联时代促进无人驾驶技术的发展0级无自动化1级驾驶辅助ESP自适应巡航2级部分自动化全自动泊车车道保持3级有条件自动化高速路4级高度自动化谷歌无人车5级全自动化全路况谷歌无人车百度无人车奔驰无人车GPS当前位置与定制版地图匹配雷达障碍物探测视频摄像头识别其他道路使用者、道路标志、交通信号激光测距仪周围3D场景创建进一步模糊了人与车的决策与行为边界，极大地解放了驾驶者，为安全、效率与环保的提升提供了新可能。汽车成为行走的机器人，感知人的需求，自动完成人赋予的任务。提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代出行服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望互联网+、新业态发展对出行内在驱动的影响•网购：网络购物、快餐外卖•非现场办公及服务：居家办公、手机银行、远程会议、远程医疗•出行信息：移动路况及停车动态信息服务•出行新模式：网络约车（利用打车app）、定制公交、分时租赁游交通互联网时代下的生活、工作、出行方式变化数据来源：统计结果参照百度手机助手、91助手iphone版、91助手安卓版、豌豆荚等热门手机应用下载网站的综合下载量排名情况，计算得出热门手机应用的分布规律。Ø涉及方面广：APP种类丰富，涵盖衣食住行等多个方面Ø使用人数多：百度地图等APP累计下载量突破十亿APP应用普及量大：数据来源：CNNIC第35次中国互联网络发展统计报告•网络办公场景降低因活动产生的交通出行需求internetSSL-VPNNetSwiftiGate邮件服务器销售服务器文件服务器networkiGATE网上办公架构uRabobank银行:利用iGATE，成功实现员工的网上办公，在其可行性报告中提到有效减少因交通问题，减少员工上下班路上时间。u香港：具香港人力资源股学会统计早在2000年香港已经约有45万人在家办公。u携程网：携程进行了为期九个月的在家办公实验，其中在家办公团队业绩提升12.2%。u其他居家办公公司阿里巴巴、58同城。。。•远程医疗服务场景•在线教育场景非现场办公及服务场景网购与夜间配送场景：物流集散中心12313传统购物出行示意图网络购物场景出行示意图123其中：：居住地：购物中心：生产中心：客流出行：物流出行：互联网、大数据消减客运出行的同时，促进客运出行向货运的转变，对总交通生成的影响存在两面性电子货柜与夜间配送相结合，可有效消除物流负面影响年份网购市场规模（亿元）社会消费品零售总额（亿元）网购占比网购用户规模（亿）200926001326782.11.21201051411569983.51.58201180181839194.42.032012132052103076.32.472013188512343808.03.1220142790026200010.63.6120153880030093112.94.13注：数据来自CNNIC2009~2015中国网络购物市场研究报告出行信息服务及诱导场景从出行全过程的角度影响出行与否、方式、出行时间、路径及目的地选择，调控需求时空分布；微信出行信息服务平台出行路径规划+交通方式推荐+兴趣点实时公交到站信息+实时路况信息综合交通信息发布平台u高德公司2015年4月在北京发布“交通信息公众服务平台”将联合8城市的交通管理部门，探索“城市堵点排行”“热点商圈路况”等智能交通服务。u百度地图日均定位请求超过300亿次，每日导航超过2亿公里，2016年7月18日，百度地图与成都市公安局交通管理局、成都交投集团签署合作协议结合成都当地特色共建“互联网+交通拥堵治理”的新模式。u掌上公交：实时公交、随时随地查公交，覆盖近百个城市。uETCP:全国首家“互联网+停车”企业，注册用户规模达到5,000,000开通服务停车场将超过7,000个百度地图高德地图搜狗地图实时公交APP实时停车位信息+在线预约支付绿色出行场景p基于智能网联的交通需求管理策略总量控制空间均衡时间均衡结构优化•核心：活动远程化，削减需求•具体措施：家庭办公、在线教育、电话会议、远程医疗、合乘…•核心：路径动态诱导与控制•具体措施：动态路径推荐、控制与诱导一体化协同；拥堵动态收费…•核心：错峰出行•具体措施：路况信息推送；车位预约、夜间配送…•核心：公交优先，慢行交通发展•具体措施：动态全过程公交信息服务、定制公交、共享单车…智能网联时代的城市交通需求管理体系提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代出行服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望拥堵——移动瓶颈产生机理基于红绿灯状态与排队长度的交叉口通过建议及配时调整根据前方路况的道路指示与车速限制拥堵局部瓶颈处通行能力可提高7到10倍根据前方路况的事件预告车联网技术帮助避免动态瓶颈生成速度及流量控制场景快速路匝道控制仿真速度及流量控制场景自动驾驶及车联网环境下，车辆间车头时距显著减小，同时交通秩序稳定，实际通行量显著提高。车联网+自动驾驶有效提高通行、运输能力及安全通过公交或货运编组车队运行，可实现无轨大容量客货运系统，大大提高运输能力。智能车队场景交通拥堵——通行效率提高大气污染——节能减排高速安全——安全性提升拆分车队策略加入编队策略最大编组数策略驶离编队策略车队重组策略通过运营车辆比例、联网运营车辆比例、车辆编队数量、编队跟驰距离、车辆加入/驶离编队阈值、车队重组/拆分阈值等参数的仿真分析，车联网环境下运营效率、能耗等效果的均有不同程度提高，为公交专用道、货运通道的规划与运营提供决策依据。仿真效果提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望网约车场景21出行需求空驶寻客打车难ü空驶率高ü出行时间不确定ü打车时间长出发点目的地21出行需求出发点目的地云平台ü需求与服务“零时间响应”ü合理规划出行时间ü高效性ü刺激需求传统打车出行示意图网约车出行示意图出行者车辆网络约车提高了面向个体出行的服务能力及用户体验需求响应式公交满足了高品质差异化公交出行需求•一类是定制公交，线路相对固定，但班次、站点较灵活。•一类利用“动态线路”模式，根据实时需求智能分配调度车辆及线路。•用户输入出发地、目的地、出发时间，系统就能快速到达接乘客上车。。•波士顿公共交通智能解决方案提供商Bridj通过对城市1400万个数据点（居住、工作和热门景点等）的预判，10分钟内及时将车辆调配至需求站点，上座率70%以上，。•旧金山的Chariot巴士定制公司成立于2014年，用“大数据+众筹”理念，设计并运营公交路线，让大众出行与生活无缝融合响应式公交场景出行前出行过程中到达目的地返程选择自驾选择公交继续选择自驾方式选择近场停车目的地停车接驳公交、摆渡车电力信息目的地智能选择智能路径规划停车位充电桩预约智能路径动态规划停车位充电桩动态预约停车位充电桩精确导航一键返程电动汽车全过程出行的信息服务电动车全程出行服务场景公共交通多模式出行链信息提供及体验反馈信息发布信息发布信息发布信息发布信息发布用户用户用户用户用户管理者绿色出行信息服务中心共享/反馈共享/反馈多模式公交信息服务场景智慧城市交通场景城市出行一体化服务公众旅游出行服务内容旅游出行全过程交通及旅游一体化服务旅游交通场景提纲1.城市交通问题及智能网联概述2.智能网联时代交通需求调控创新场景3.智能网联时代交通供给能力提高创新场景4.智能网联时代出行服务能力提升创新场景5.智能网联时代决策能力提升创新场景6.未来展望智能网联时代伴生大数据时代•路侧传感器•车辆传感器•手持移动终端•公交IC卡•ETC收费•车牌识别•可穿戴设备•网络签到•…交通运行大数据感知手段出行时空大数据道路环境大数据舆情大数据ü可感知刻画个体出行行为ü可感知刻画交通运行态势ü可挖掘交通出行及运行机理ü可源头调控需求及动态分配资源ü可评价、预测对策实施效果并及时调整大数据生成大数据挖掘土地开发与出行互动交通决策支持城市交通出行及人口流量分析城市交通出行及人口分析平台具体建设工作利用基于移动互联的城市交通运行状态检测系统的数据采集子系统、统计分析子系统、交通出行分析展现三个子系统，获取人口、出行及交通状况，可用于相关性分析及决策支持。基于手机定位的人口与出行分析基于手机定位的人口、出行及交通运行协同决策公交服务水平全过程评价及问题甄别40%35%30%25%20%15%10%5%0%6810121416182022全24市26二2环8内30五32环外34363840424446全市地面公交与轨道交通出行时间波动（标准差，min）基于大数据的超负荷轨道或站点识别、乘客来源目的地分析及分流决策，加强衔接及避免恶性竞争早高峰限流站点乘客OD分布轨道与公交的协同调度根据IC卡提取得到出行链数据可得到，早高峰CBD,四惠、朝阳门是通州乘客进入中心城区主要吸引点，而通州本地的北苑是本地出行中集中分布区域。通州公共交通早高峰出行分布空间统计图客流精准感知支撑响应式公交线路优化9点-10点8点-9点7点-8点夜间基于大数据的区域客流主要去向及时间大数据助力定制公交线路优化公交线网评价及优化辅助决策ModelingandPredictionofPopulationMobility区域人群分类需求时空分布预测建模•根据奇异值分解方法，可以将城市空间内每一个地理单元分解为三类成分加和。•图所示为随机选取了本岛内某一地理单元，对该单元进行线性重组。•由分解结果可得，“噪声型”组分波动幅度教突变型大，地处不同区位的地理单元，各组分对方格人口存量的贡献率不同。“确定型”组分“突发型”组分“噪声型”组分方格人口存量人口存量存量分解人流预测•统计三种组分在各个网格中的占比，如上图所示。•厦门本岛是厦门常住居民和外来人口主要集散地，厦门市主要旅游景点鼓浪屿，厦门大学，南普陀寺位于本岛，吸引外来人口。•图中所示为工作日8：00-9：00时段三类组分对每个地理单元的贡献率，本岛内大部分各地理单元内以确定型组分为主，岛内绿地、旅游景点等地主要以突发型和噪声型组分为主。各组分占比是以用地类型为导向