汪光焘 数字化转型下的城市交通治理-亚洲ca88官方网站

  数字化转型不仅表现为新技术应用，同时对社会持续健康发展的生产方式、社会治理的组织方式和处理问题的思维方法均带来深远影响。通过剖析城市交通外部环境和发展阶段的变化，指出城市交通信息化的发展目标应与城市高效、安全、低耗的可持续运行目标相一致。分别从政府、企业、用户视角提出当前城市交通的主要矛盾，表现为资源配置不平衡、资源利用不充分和多方式交通不协调，要建立政府—企业—公众协同合作的新型城市交通治理模式。论述了数字化转型给政府交通管理、企业交通运营和公众便捷出行带来的新机遇，总结分析了典型领域的全球前沿实践。最后，提出应加快构建城市智能出行服务平台、加快典型应用场景技术攻关与示范应用、加快形成交通数字化治理的法治保障等交通治理任务。

  同济大学城市交通研究院 高级工程师 教授 原建设部部长 第十一届全国人大环境与资源保护委员会主任委员

  随着信息技术的快速发展和大范围的应用，中国数字化进程已经全面扩展至政务、民生、经济等所有的领域。党的十九届五中全会通过的《中央关于制定国民经济与社会持续健康发展第十四个五年规划和二〇三五年远大目标的建议》，明白准确地提出要加快数字化发展，“数字中国”已成为国家发展的策略。数字化发展提升了资源利用效率，数字化信息技术也正成为一种新的市场要素。加快数字化发展，推动各领域数字化转变发展方式与经济转型，对“十四五”时期城市经济社会持续健康发展具有十分重大的意义。

  数字化转型不仅仅表现为新技术应用，同时对社会生产方式、社会治理的组织方式和处理问题的思维方法均带来深远影响。2010年以来，大数据开始渗透至城市和交通发展的所有的领域，城市交通已成为数字化转型发展的前沿阵地。早在20世纪80年代，钱学森即指出城市科学应以完整网络体系来认识，需要注重从时间和空间双维度融合思考城市发展问题。随着科学技术全面进步，新型交通工具兴起，城市各类基础设施系统相互交叉融合，交通可达性逐步提升，并带动城市发展，成为中国工业化时代城市发展的基本路径。信息技术对城市交通的影响和作用完全可能超越基础设施系统，因此交通信息化的发展目标不能仅停留在智能交通技术自身的先进性，而是应该与城市发展目标相一致 [1] 。城市交通需要以信息技术为手段，促进各系统网络的协同发展，使整个交通系统更优化、人的需求更好地得到满足，使交通系统更安全、环保、可持续。信息化需要与城市系统和城市交通系统纳入同一框架(即城市交通网络构建和运行)下开展综合研究，与服务于人的需求、组织城市高效可持续运行的根本目标保持高度一致 [2] 。

  中国已进入城市型社会的新时代，数字化转型将进一步拓展交通与城市互动发展的规律边界和互动机制。城市自身的包容开放性特征，决定了城市交通及其治理体系具有非常明显的交叉性、开放性和包容性等特征。数据驱动环境下，城市交通体系正加速重构，城市交通交叉学科建设面临新的重大机遇，需注重面向2035年城市交通愿景的治理能力现代化研究，注重从交通工具运行效率转向人民对美好生活的向往(出行目的和活动需求为主要对象)的研究 [3] 。为此，重新审视数字化转型背景下的城市交通治理思维逻辑和技术体系，是研究和制定城市交通信息化发展基本方向和顶层战略的基础工作，值得高度重视。

  城市交通学是城市科学体系的有机构成，以解决城市发展质量上的问题(组织城市高效、可持续运行)和民生问题(服务于人的需求和活动)为研究目标，以包含行为主体—工具运行—设施使用—服务组织在内的城市交通复合网络构建和运行为研究对象，综合运用数学、经济学、地理学、社会学和行为科学等自然科学和社会科学的理论方法，强调城市交通系统的整体性属性，属于技术科学与应用科学类型，应用性强。

  由于时代背景和应用场景的差异，城市交通学研究范式与以往的交通工程学理论范式有明显差别，突出表现在研究关注点、理论对象、基本逻辑、核心内容、应用场景、理论需求及研究手段的不同(见表1)。无论从城市物质和空间形态，还是从建设智慧城市的角度，运用多学科思维和系统论方法探究城市交通的基本理论是基本共识。

  人是城市的核心要素，人口的集聚体现着城市竞争力和城镇化的基本态势。厘清新时期中国城市人口变化与流动情况，认识城市与区域的扩张、收缩特征，是理解城市发展要求和人的需求的前提。2010—2020年，中国城市人口流动模式出现新变化，主要体现为数量规模上乡村向城镇流动人口占主体，但城镇向城镇流动人口增幅显著大于乡村向城镇流动人口增幅(见表2)。从空间分布来看，跨省流动人口主要流向东部地区，东北和中部地区人口外流明显。与2010年相比，2020年跨省流动人口向东部地区流动的规模逐步扩大，广东省2000—2010年非流动人口增量为1 939万人，2011—2020年非流动人口增量达到2 938万人。

  另一方面，城镇化地区形态特征差异较大。以7个超大城市为例，深圳市建成区面积已经占市域面积接近50%，而重庆市建成区面积仅占市域面积的3.5%。14个特大城市中，东莞及郑州市建成区面积占比为50%左右(不含下属的市、县地理面积)，其余特大城市建成区面积占比均在20%以下。随着城市建成区外溢扩展，人员流动和生产交换的互联网空间迅速扩张和稠密化。以成渝地区为例(见图1)，在过去10~20年稠密化的流动互联网空间有着显著扩张 [5] ；同时伴随着交通设施连通度(场强)变化，从城市单点扩张发展向中心城市双核辐射发展、多层城市流动网络叠加嵌套的格局演化，城镇化驱动力由聚集效应向辐射效应转型，呈现出以城市群、都市圈为主体形态的新阶段特征，推动着城市文明扩张与渗透 [6] 。

  溯源城市交通的本质属性，基本的逻辑链条为“人的需求和经济生产的需求—土地开发和商业经营决策行为—交通网络构建与出行服务提供—多主体决策及行为再反馈”，即人口集聚及经济生产活动开展，引导和触发土地开发和商业经营决策，形成交通网络构建与出行及流通服务的供给，满足居民出行需求及经济生产活动需要，并形成新一轮多主体决策及活动行为的反馈。

  城市交通发展的价值导向体现为经济、高效、安全、包容的生产和生活追求。纵观国内外城市交通面向2035年发展愿景，均不约而同聚焦于高效、安全、低耗、公平和支持城市发展等五个方面。高效指交通可达性、集约性、快捷性、可靠性等；安全、低耗指约束交通能源消耗及污染排放总量，公平体现了交通均等化服务及基础需求的保障，支持城市发展突出交通与城市其他系统和功能发展的相互促进。

  城市交通系统内外部相互作用机制，可以从物理空间、社会空间、信息空间三元系统交互反馈进行解析，明晰城市交通本源问题的基础机理(见图2)。物理空间体现为城市整体空间联系的复合城市交通网络，社会空间以公众的各项需求作为目标变量，信息空间指建立描述物理空间和社会空间的动态数据库并进行数据实时采集与分析。在此基础上，建立包含城市交通与城市发展的多目标优化函数和一系列交通系统模型(数学优化模型、仿真与调控模型、治理政策模型)，实现对城市交通服务质量和治理措施的评价，并进行工程技术和社会实验的反馈分析。

  信息技术及其衍生的新业态正在重塑未来城市交通，主要体现为四个方面：城市交通需求、交通系统服务模式、基础设施利用方式和交通治理体系。

  针对城市交通需求，信息技术改变了城市交通中人和物的移动供需模式和匹配精准度。以东京都市圈10年出行特征演变为例 [7] ，城市居民的日均出行率由2008年2.84次·人 -1 ，下降至2018年2.61次·人 -1 ，下降幅度约为8%；居民购物日出行总量由2008年861万人次，下降至2018年627万人次，下降幅度达27%；同时居民就餐、社交及娱乐日出行总量由2008年418万人次，下降至2018年263万人次，下降幅度高达37%。此外，居民的工作、购物及交流模式均呈现与信息化紧密关联的显著性变化，10年间超过20%的当面交流工作方式转为线上网络会议工作方式，在线%，利用互联网与朋友交流比例由28%上升至36%。

  信息技术同时推动了城市交通系统服务模式创新，包括共享自行车、共享汽车、合乘出行、定制公交等出行新业态在全世界内蒸蒸日上。依托于信息技术，整合不同出行服务供应商，形成“出行即服务”(Mobility as a Service, MaaS)的一体化服务模式正加速应用(见图3)。

  信息技术逐步优化并挖潜了城市交通基础设施资源利用效率，促进既有交通设施系统的高效利用。信息技术具备提高城市交通综合治理体系的催化作用，一方面基于城市级实时计算、融合分析和自动控制技术，能够提升城市交通综合决策能力；另一方面，借助信息技术能将所有利益相关方进行联系，对涉及的问题进行充分解析，并提供可视化的情景分析技术，通过权衡各方利益后生成可接受的解决方案，深入推动公共参与及合作治理。

  深度信息化社会背景下，人的出行需求将发生显著性转变。应进一步满足并提升人的可持续移动性，从以往过多关注道路通行能力向提升出行的可达性、公平性与可持续性转变，更注重多种交通方式融合与出行环境改善。多方共同参与制定城市交通的可持续移动性规划，旨在构建以服务个体需求为导向的技术支撑体系。未来出行服务将采用多方式、网络化、协同化组织技术，对出行链进行一体化整合与优化，以高品质、高效率的服务满足市民出行需要。

  第三届联合国住房和城市可持续发展大会(“人居三”)发布的《新城市议程(2016)》提出“我们的共同愿景是人人共享城市”。同时作为城市的基本功能之一，城市交通应保障人人享有可持续的出行服务，以服务人的活动需求为导向，以保障交通公平性和社会包容性为前提，通过法律制度、技术创新、社会保障等各种途径改善的交通服务水平(见图4)，推动经济社会包容性发展。

  中国城市交通经过近40年基础设施快速建设，基本弥补了设施不足的历史欠账，总体上正在从增加设施供给为主的阶段转向供需调控为主、工程建设为辅的新阶段。以上海市道路交互与通行系统为例，近五年城市快速路新增里程不足10 km，道路总里程从2015年1.82万km增至2019年1.85万km，新增道路基础设施里程趋缓。从交通运行角度来看，交通供给能力一方面在出行高峰时段不足以满足需求规模，另一方面在出行平峰和低谷时段，又存在资源浪费现象，交通设施资源的时空利用不均衡问题突出。同时，轨道交通、公共汽车、小汽车、非机动交通等不同子系统竞争有限的交通时空资源(见图5)，相互间的协同运行效果欠佳，网约车、共享自行车等新业态产生的资源利用问题也尚未破解。综合看来，当前城市交通发展矛盾已由传统交通拥堵转变为供需与资源配置不平衡、资源利用不充分、土地与交通之间-多交通方式之间-跨行政区交通系统之间的不协同等新问题。

  现阶段城市交通的根本任务是为了更精准地解决上述不平衡、不充分、不协同问题，更高效地提供多元化、个性化、高品质出行服务，满足大家对美好生活的追求。即由传统的基础设施建设导向转向出行服务体系构建，形成由多方式基础设施、运输组织与调控、信息服务与干预等要素共同构成的复合交通运行网络，通过政府、企业、社会组织、公众等合作，综合采用工程技术与社会治理措施，共建、共享出行服务体系。政府公共部门也亟须改变传统行政管理思维，要以“价值-信任-合作”为基本范式构建现代化交通治理体系，为新时期城市交通高水平质量的发展提供保障 [3, 9] 。

  城市交通治理是运用公共治理基础理论方法，针对城市交通服务链(提供、生产、消费、评估，见图6)的特征与要求，优化公共资源配置，建立政府、企业、社会组织、公众等多元主体在交通服务体系构建过程中的权责关系，设计维系多元主体权责关系的正式与非正式制度安排。其根本目的是优化资源配置，促进交通服务公平高效。

  企业主导的交通运营及服务存在高峰时段运力不足和低谷期运力严重浪费的困境，资源配置效益不高，经营成本居高不下。需要改变公共交通服务理念，掌握用户的人群画像，以及潜在使用者的实际出行需求，提供令使用者满意的公共交通服务。同时，根据公共交通服务需求的时间、空间动态变化特征，灵活、弹性组织运力，利用“双碳”目标下“碳普惠”等新机遇，促进出行服务的碳交易机制实施，进而降低公共交通经营成本的政府补贴压力。

  在公众层面，用户出行过程中面对多种孤立运营的交通服务，信息获取、空间转换、费用支付等环节未能贯通，费时费力，体验感差。具体表现在：未能精确掌握不同交通方式出行信息，出行决策优化难；换乘、支付等衔接环节不便捷，总出行时耗长。把握数字化转型发展契机，有助于打通不同交通方式间的物理空间壁垒、信息服务壁垒、费用支付壁垒；强化多方式交通服务在时间、空间上的协同组织，提升出行服务链的整体品质。

  总体而言，城市交通治理的难点是：个体出行需求的多变性带来的需求未知，系统性能状态估计准确性低且时空复杂特征变化难知，对个体行为与系统性能相互反馈演化规律的认识不足等。

  数字化赋能交通治理的基础工作是要打通、链接分散在不同部门、不相同的领域的数据信息，厘清城市交通系统的数据本底，统一数据规范形式。当前，不同交通业务系统的数据信息无法串联，但各业务之间的数据资源存在交叉融合的必要性，规范数据表达、形成规范统一的城市交通系统数据仓库具备极其重大意义。

  在数据多源融合基础上，能轻松实现对“人-车-路-流-行”的全息感知与实时研判，即是对物理空间的描述与评估，进一步对映射的数字空间和社会空间进行预测与全局决策，以此来实现三元空间的交互，全面、细粒度地掌握城市出行需求、供给及运行规律。

  在数字化平台上，催生交通组织模式变革(见图7)，全面实现交通设施空间资源共享和利用最大化，助力交通组织模式的灵活多变、一站式出行服务的品质化以及车辆使用功能的精细化，实现交通可持续发展战略。

  借助信息化技术，城市交通管理部门进行了出行服务组织模式的创新探索。例如，在新冠病毒肺炎疫情防控期间，为降低人流密度和提升出行体验，2020年3月北京地铁在昌平线号线天通苑站进行预约出行的试点工作。通过“错峰分流，减少乘客聚集；减少等待，提升乘客体验；按需调度，提高运输效率；掌控信息，快速精准溯源”综合策略，实现沙河站日均预约进站量4 400人，人均节约排队时间5 min，日节约排队时间221 h。

  瑞典于2013年开始MaaS的运营实践。实践表明，瑞典一体化出行服务Ubigo项目实施前后，私人小汽车出行比例由25%下降为12.5%。

  台北市整合了台北捷运、淡海轻轨、市区公共汽车以及共享自行车四种绿色出行方式，实施公共交通定期票策略后，自行车每日使用量增加25.5%，捷运及公共汽车每日运力增加均超过3%。

  安徽宣城在智慧交通治理实践中，采集微观个体车辆的运行轨迹，匿名化后进行集计的出行研判，支持道路交互与通行管理决策。数据表明，20%的车辆行驶了90%的里程，对这部分车辆进行重点引导和管控是有效缓解交通拥堵的入手点。

  深圳福田中心区交通设施及空间环境综合提升项目，利用多源数据，还原人和车辆的活动轨迹、街道活动特征，提取不同出行目的的市民在不同时段、空间的活动规律。通过交通、城市规划、景观、智慧多专业交叉协同，围绕人的不一样的层次活动需求，重新塑造街道空间。构建面向片区的智慧交通数字孪生平台，打造片区级的“城市体检工具箱”和“交通私人医生”。项目基于扬·盖尔城市公共空间设计理论和马斯洛需求理论，通过空间优化、场所营造、服务提升的综合手段来满足需求、激发活力。同时，从关注高峰时段通勤交通向关注全人群、全目的活动需求转变。总体而言，综合运用社会学、心理学等多个学科知识，吸引和满足市民在街道中更丰富多样的活动需要，打造健康生态、安全安心、方便交流、全龄友好、激发创造的街道场所(见图8)。

  从政府—企业—公众协同提供交通服务的视角来看，数字化转型的城市交通治理第一个任务是要加快构建城市智能出行服务平台。该平台对于解决现阶段政府、企业、公众交通治理的难点具备极其重大支撑作用。

  1）为用户更好的提供一站式高品质出行服务。用户仅需在平台上输入出行起点、终点、个人偏好(如价格、车型)等信息，平台按照每个用户需求生成可供选择的方案。用户选定某一方案后，平台继续提供个性化实时信息服务(如导航、导乘、拥堵规避等)。行程结束后，平台提供一票式支付(结算)或套餐支付。同时，平台还可以提供附加的增值服务(如积分奖励、通行权奖励等)。

  2）赋能企业优化资源配置、提高运营效益。在获取用户出行需求时空分布的基础上，可以根据客户的真实需求进行精准化的运力配置，减少运力浪费，降低运营成本。

  3）赋能政府制定精细化的交通需求调控政策。利用出行服务平台，政府可以精准掌握城市整体出行需求的时间-空间分布，引导并实施精准化的绿色共享交通政策(如调整私人小汽车拥车与用车成本)，提高交通设施时空资源利用效率；以系统最优的目标优化配置交通资源，实现交通让城市更美好的发展愿景。

  智能出行服务平台由核心业务层、业务支撑层、业务拓展层组合构成(见图9)。核心业务层包括MaaS运营服务商、交通运营服务提供商、用户及客户、政府管理部门；业务支撑层包括ICT服务提供商、后端技术提供商、支付服务提供商、身份认证服务提供商、出行配套服务提供商、空间信息服务提供商；业务拓展层包括保险服务提供商、消费服务提供商等。

  其次，加快典型应用场景的技术攻关与示范应用。数字化转型为城市交通的供需感知与精准、高效匹配提供了技术支撑。针对前述的用户、企业、政府痛点，研究建立交通治理关键支撑技术体系，包括交通网络全息感知与融合推演技术、多源数据流通与交易技术、方式链提取与服务定制技术、一站式全资源组织优化技术、交通服务绩效监管调控技术等。围绕居民出行、公司运营及政府管理的痛点、难点问题，选择典型场景开展示范应用，探索积累城市交通治理的新方法、新手段。在典型场景选择中，可以再一次进行选择点、线、面、区、体等多种场景体系。其中，“点”包括枢纽或大型企业和事业单位的到发出行，“线”包括重要进出城交通射线走廊，“面”可包括科技园区或特色小镇，“区”可包括城市重点发展片区、外围新城等，“体”包括大型庆祝活动、大型体育赛事等。

  最后，加强交通数字化治理的法治保障。基于数字化转型的城市交通治理，对于解决用户出行痛点、公司运营痛点以及政府管理痛点具有非常明显正效益，但商业模式、数据共享、行业生态等潜在风险也需引起格外的重视。例如，智能出行服务平台可能会形成数据垄断和服务垄断现象，对于数据共享及行业生态产生负面影响；MaaS的商业模式创新依然不明。因此，亟须保障跨方式、跨系统交通数据流通交易，建立强大的公共数据分析后台，建立出行服务共建、所得收益共享的保障机制。例如，中国台湾地区于2015年创立了公共运输整合资讯流通服务平台，可以在该平台上交换所有公共交通领域的数据。另外，还需从公共管理部门、平台企业及民众等不同视角，明确不同主体的功能定位及监管措施，形成出行服务共建、所得收益共享的多利益主体协作分工体系。

  数字化转型是城市交通与信息化的应有之义，是城市交通治理体系和治理能力现代化的必然要求。城市交通进入出行服务体系构建新阶段，形成以价值-信任-合作为基本范式的新型交通治理模式，叠加信息服务的干预作用，形成物理-信息-社会的三元系统良性反馈机制，是新时期城市交通高水平发展的重要保障。针对当前城市交通治理中政府、企业、公众的难点，依托数字化赋能政府精准化交通管控、企业智慧化交通运营、公众高效化出行。结合已有的探索性工作，当前应加快城市智能出行服务平台建设、关键研发技术和典型场景应用、强化交通数字化治理的法治保障。

  [3] 汪光焘，陈小鸿，叶建红，等. 城市交通治理现代化理论构架与方法初探[J]. 城市交通，2020，18(2)：1-14.

  [5] 王启轩，肖宏伟，张捷. 信息流视角下成渝城市群城市网络演化及启示[J]. 城乡规划，2021(Z1)：143-154.

  [8] 汪光焘，王继峰，赵珺玲. 新时期城市交通需求演变与展望[J]. 城市交通，2020，18(4)：1-10.

  [9] 汪光焘，涂颖菲，叶建红. 后疫情时代城市交通发展的新趋势及协同治理研究[J]. 城市规划学刊，2020(5)：25-31.