上海市智能交通發展與思考(上)

摘要> 城市交通是城市發展主要支柱。城市交通的智能化被認為是解決日趨惡化的城市交通問題的一條新途徑。本文從道路供給能力、城市交通需求層次與特點、市場發育程度等多方面，分析了上海市發展智能交通存在的不足和不利點。并依據上海市的實際情況，提出了以制定具有法律約束力的交通總體規劃為先導、以發展集合性的公共交通為手段，借助于上海高科技的優勢，逐步推進上海的智能交通系統思路，派生出新型的產業與市場。　　

　　智能交通在上海
　　智能交通形成一個系統概念，起始于20世紀80年代，其中最具代表性的是美國智能車輛道路系統（IVHS，1992年）、歐洲高效安全歐洲交通計劃（PROMETHEUS，1986年）、歐洲車輛安全道路結構計劃（DRIVE，1989年）日本的道路交通信息通信系統（VICS，1995年）。它們共同的特點是：將先進的信息技術、計算機技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術、自動控制理論、運籌學、人工智能等有效地綜合運用于整個交通服務、管理與控制，從而建立起來的一種大范圍、全方位發揮作用的實時、準確、高效的運輸綜合管理系統，以解決日趨惡化的道路交通擁擠、交通事故和環境污染。
　　交通是城市經濟與文化活動的紐帶。改革開放20多年來，上海經濟一直保持持續、穩步發展，1991～2000年GDP年增長率都在10％以上，2000年人均GDP接近4000美元。隨著人民生活水平的不斷改善，交通出行需求也逐年增加。上海市民交通出行個體化傾向越來越明顯。經濟富裕階層的人從自行車，轉向助動車、摩托車、小汽車。上海市私車牌照拍賣火爆的場面正反映出私家車正成為有錢族追求的新時尚。但個體交通工具使道路資源利用率大大下降。有關研究表明，占用同等路面的小汽車、自行車、公共汽車的運能比為1:1.8:9.13。追求快速、自由、舒適的個體交通出行，會使上海原本道路供應能力不足的矛盾愈加激化。目前上海市交通高峰期主要干道、內環高架線的交通擁擠甚至堵塞現象時常可見，嚴重影響了城市正常經濟活動和人民的生活質量。
　　面對高漲的交通需求，上海市政府近二十多年來，除加快城市道路基礎設施的建設與改造、從外延上增加交通供給能力外，積極采用先進的交通管理技術和手段，從內涵上挖掘交通供給潛力，努力保障城市交通的暢通。主要成果有：
　　（1）在交通控制方面，20世紀80年代中期，上海引進并國產化了澳大利亞SCAT交通信號控制系統；“八五”期間，上海市科委將交通自適應控制系統（SUATS）列入市重大科技攻關項目，并于1992年立項研究上海市實驗性線路導行系統，以期通過智能化的手段，提高上海道路的通行能力和平面交叉口的通車效率。結合內環高架線、成都路高架線、延安路高架線以及它們相連的南浦、楊浦大橋等，通過設立CCTV監控系統、通信系統和交通計算機控制系統，形成了上海市快速干道的交通動態管理雛形。
　　（2）在交通信息服務方面，1991年上海人民廣播電臺與上海市公安局聯手，率先在全國推出了“上海廣播電臺交通臺（648千赫）”，在早晚交通高峰期間，報導上海主要路段當前的交通情況，引導司機及早改道，避免堵車，被譽為“空中的紅綠燈”。隨著上海信息港建設步伐的加快，東航、上海鐵路局等運輸企業先后在網上推出自己的網站，提供運輸信息服務和網上購票服務。上海市專門成立了“上海城市交通信息中心”，2000年12月正式推出了“上海交通網站”（www.jt.sh.cn），通過提供交通與地圖智能查詢、交通出行指南、交通實時動態信息等，使市民能享受到“一網在手、交通全有”的現代化信息服務。
　　（3）在交通收費電子化工程方面，上海實施的“金卡”工程，也促進了上海公共交通系統資費管理的升級與換代。“九五”期間，上海市骨干出租車企業，在出租車上安裝了“TAXI龍卡”計價器；進入21世紀，上海全面推行“上海公共交通卡”工程，這種國際上最先進的無接觸式付費卡，可在上海地鐵、輕軌、公交巴士、輪渡、出租車等大眾交通工具上通用，推出不到半年，發行量已超80萬，使市民盼望已久的“一卡在手，行業通用”愿望正逐步成為現實。
　　（4）在GPS技術應用方面，繼上海大眾出租汽車公司建立了GPS的實時調度系統后，2000年浦東公交公司率先在公交981路、81路和983路線路上，建成了GPS調度系統，并通過能顯示最近車輛到站位置的電子站牌替換傳統站牌，向市民提供“預計到站時間”服務。
　　（5）在公交優先策略上，上海首先在浦西東西機動車干道（延安路）上，設立了公交專用車道，努力提高公交的運行速度。
　　總之，上海在向國際大都市邁進過程中，利用智能交通手段解決上海市交通問題，已成為上海交通現代化戰略的重要內容。但智能交通是一個巨大的系統，它必須有一定的道路資源和人文、政策、投資環境來支撐，而且其實施的效果常受多方面因素的限制。因此，如何推進上海市的智能交通發展，應該在研究上海市城市發展、交通布局及環境條件的基礎上，選擇合適的發展方向，確定合理的優先發展戰略與實施步驟。
　　1 上海推進ITS的基本條件分析
　　1.1 道路供給能力不足
道路的基礎條件可用道路面積與密度來衡量。“八五”以來，上海交通基礎建設呈現高投入的特點。1997年與1991年相比，交通建設投資增長了10多倍，交通投資占全市的GDP在5%以上，其中道路系統投資占到79%～89%。已建成了以內環線、成都路與延安路高架為核心的“十字加環”的城市中心區立體道路骨架，形成了“三縱三橫”地面干道網絡。南浦、楊浦、徐浦越江大橋、延安路、打浦橋越江隧道，使上海浦東浦西兩大板塊連為整體。“十五”期間，上海市繼續加大對交通建設的投入，除200多公里的軌道交通線路建設外，投入道路系統約500～1000億。還將在黃浦江上增添盧浦大橋和外環線（吳淞）隧道，構筑上海市“三環十射”的干道交通網絡，提高了整個城市道路系統的交通供應能力。盡管目前全市道路面積約1億平方米，然而人均僅6平方米左右，與東京的13.5平方米/人、倫敦的24.5平方米/人相比差距很大。由于城市道路缺乏必要的調節使用余地來疏解受意外交通事故或交通擁擠與阻塞的交通流，不可能使智能化交通管理系統有所作為。
　　1.2 城市交通需求層次較低
　　由于社會經濟條件、城市與人口的商住混雜分布形式以及上述上海市道路狀況，上海城市交通需求主要特點是：
　　（1）私家車發展緩慢。在上海城市道路網先天不足情況下，限制私家車（摩托車）的增長速度一直是上海交通管理部門緩解道路供應與需求矛盾的重要措施。在上海、北京、深圳、廣州等經濟發達城市中，上海私家車的擁有水平最低，私家車“競拍上照”仍是目前限制主要手段。而道路智能交通系統許多新產品（如日本的VICS導路裝置）主要服務對象為小汽車，道路可選擇性差和私家車發展上的抑制雙重影響，難以培育出相關的智能交通產品市場。
　　（2）非機動出行特征明顯。上海具有中國城市中心區建筑與人口過度擁擠的典型特點。因出行的范圍或距離有限，使自行車甚至步行多年來一直是上海市民主導出行方式，全市出行總量中，目前自行車約占26％，步行占21%左右，兩者幾乎占據了一半。發散、低速的個體化、非機動出行與先進的、高效的智能交通系統之間存在著比較大的需求與要求的差距，換句話說，智能交通系統難以對非機動出行實施有效管理。
　　（3）公共交通系統服務質量差。上海的公共交通，尤其是地面巴士系統在中國享有比較好的美譽。上海目前常規和專線公交線路有973條（2000年），營業線路近2.3萬公里，市中心區公交線網平均密度為3.81（南市區）～6.22（黃浦區）km/km2，營運車輛1.76萬，日均承擔了近720萬人次的運送任務。然而，在目前上海市日人均出行2.21次中，公交僅為0.34次，占15.2%。而且因軌道交通換乘配套上存在的問題，地鐵一、二、三號線（明珠線一期）均未達到設計輸送能力和運量。當然平均營運速度10～15km/h且可靠性差的公交巴士，自然不會得到市民的青睞。另外，公交信息服務上的落后、基礎設施差，在一定程度也制約了公交整體服務水平的提高，是公交智能化管理系統推行的重要障礙。
　　1.3 道路交通流呈混合型
　　上海市道路交通流具有典型的三元流特征，即除機動車流之外，存在著大量的非機動車流與人行流。三流混雜，擁擠在有限的道路空間。目前上海的道路交通建設步伐雖然加快，但參與道路交通活動人員的主觀思想，特別是機動車駕駛員行車安全和規章意識未同步提高，不少騎車人和步行者交通行為自我制約不夠，造成高峰期在平面交叉路口或繁忙路段上交通雜亂無章，險象環生，導致交通事故頻繁。上海每年交通事故達10萬起，1998年較1996年道路交通事故上升19.7％，傷亡人數增加41.2%，年經濟損失以10％的幅度增長。在這種較無序的混合都市交通流狀況中，寄希望于智能交通控制系統將眾多的單個無序的交通流動，化解、組合成路網高效的有序交通流動是不現實的。
　　1.4 投資及市場條件不成熟
　　智能交通系統具有高投入的特點。其控制系統無不建立在信息與網絡平臺之上。美國研究開發的12.16km智能車輛公路系統（1997年），花費高達20億美元；一個交叉路口的集中控制交通信號機費用約15萬美元；日本VICS的交通信息處理系統開發就花費了33億日元，交通信息的采集與發布設施花費更高，達370億日元。上海城市交通建設任重而道遠，規劃中環加射線的軌道交通網，以及“三橫三縱”、“三環十射”城市快速道路網正需要大量的資金予以支持。資金的短缺是上海市智能交通系統開發的另一大障礙。另外，上海城市客運近一半的市場被自行車（近600萬輛）、助動車（約50萬輛）所占有。不合理的交通出行結構，使當前主要以車輛為基礎的智能交通產品與服務恐難有市場。交通信息的有償服務能否在中國形成市場，還有待于進一步考證。