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第六章 数据赋能传统基建,智慧改变交通出行

作为新中国首都城市规划工作的推动者,梁思成对北京的担忧成为现实。但是他可能没想到,几十年后的中国,有至少三分之二的城市患了高峰时段拥堵的“心脏病”。

“北京城不会得感冒,但总有一天它的交通会得心脏病。”建筑学家梁思成曾在日记中写道。

北京人自嘲“首堵”,上海人调侃“上路就堵”,广州人揶揄“广泛的堵”,深圳人感慨出行就是“深入的堵”,重庆人觉得每天在路上“重复堵”。如果问成都人,堵城排名降到了第三十名,不堵了吗?很多人都“呵呵”而已。他们说,名次下降,是因为别的城市更堵了。

成都“成堵”的压力

“堵城”的帽子,戴上去靠“实力”,摘下来也不容易。

不妨对比来看。截至2019年年底,全国机动车保有量前三名的城市依次是北京593万辆,成都519万辆,重庆463万辆。而这一年的城市交通高峰时段拥堵排名,重庆第一,北京第二,成都是第三十名。[18]

成都治堵的压力不小。这是一个有着1650万常住人口、一年涌入近3亿游客、每3.1人拥有一辆汽车、出行流量庞大的城市(2019年数据)。

之后几年里,成都出现了一个特别的现象:汽车数量快速增长,交通拥堵程度却在逐年下降。

“成都人爱耍,爱开车出去耍。”说起堵车原因时,很多人提到了这一点。另外,跟其他很多中国城市一样,成都这些年也在“满城挖”式修路架桥铺地铁,大量道路被占用成了工地,增加了通行的难度。

那一年,全国城市拥堵排行榜上,成都在第十位,说它是“堵城”不算冤。

还有一个交通指标值得留意——通勤距离。《2020年度全国主要城市通勤监测报告》显示,该市居民通勤平均出行距离为9.1公里,仅次于北京。

帖子出现在2015年9月,阅读者众,应答寥寥,这个反着念也一样的上联,到今天也几乎没人工整对出。

有人在知乎上发帖——“成都城堵成堵城”,求下联。

中国主要城市平均通勤距离图

——王煜全/全球科技创新产业专家

数据来源:住建部城市交通基础设施监测与治理实验室,《2020年度全国主要城市通勤监测报告》。

城市的智慧实际上是什么呢?是城市里面人的智慧,是为人服务的。成都 TOCC(交通运行协调中心)有一个很好的探索,它面上是通过数据的融合分析,达到交通的协调运行,但关注的是城市里人的流向和流量,关注人的需求。我们都在谈用户体验,一个人在城市里觉得体验好、生活美好,就可以说这个城市已经具有了一定的智慧。

如果从家到工作地的距离比较远,且路堵,公交也拥挤,那么这个“打工人”在路上的感受,一定是痛苦的。

如果一个城市的数据融合、数据平台能力建设得比较好,它在各方面的响应速度、治理能力都会好一些。比如说在应对疫情上,防控效果就会比较好。

2018年9月初,一篇题为《通勤,正在“杀死”1000万北京青年》的文章刷爆朋友圈,许多一、二线城市的网友在转发的同时纷纷抱怨,上下班的路太难了。“通勤时间过长对人的损害,不仅发生在路上,还意味着睡眠和锻炼减少,饮食质量下降,伤身又伤心。”“瑞典于默奥大学研究发现,长距离通勤会让离婚率上升40%。”“美国地理学家联合会研究表明,通勤时间超过30分钟的人比其他人死得早。”……

成都TOCC:让堵城不再“成堵”

逃离北上广,一时成为热门话题。去意已决的人说,想要去的城市,最好能同时提供靠谱工作和靠谱通勤,更适合生活。

路漫漫其修远兮,还得上下而求索。

2003年,张艺谋拍摄了一部城市宣传片《成都,一座来了就不想离开的城市》。这部5分钟短片所释放的信号,奠定了成都近20年来的一个发展基调——吸引人来,来旅游;吸引人才,留下来。成都卖力地讨年轻人的欢心,想方设法让城市更适合“生活”,贯穿其中始终有一件大事——治堵。

回头看去,我们曾经是丝路上的中国、驿道上的中国、自行车上的中国、铁轨上的中国。那么在未来可期的时间周期内,也许不用等到21世纪中叶,我们就将成为智慧交通网络上的中国。

成都缓解拥堵的常规手段,与其他城市并无二致。比如说,将城市道路织网,发展公共交通,鼓励绿色出行,倡议错时上下班,市民“随手拍”举报交通违法,按汽车尾号限行,出台“缓堵18条”“治堵10条”,等等。

我们是交通大国,但不是交通强国。作为新基建模式下的基础设施,智慧交通建设的全面铺开,将使我们向“人悦其行,物畅其流”的交通强国加速迈进。

这些措施当然有效。不过,沉疴当用猛药,对付一个庞大的城市交通体系,老套的办法只能头痛医头、脚痛医脚。

交通是物理世界的网络,网络是数字世界的交通。我们的道路越铺越多,交通网越织越密,但传统的“铁公机”基础设施建设终究会慢下来。在这种情况下,用数字技术加强对传统交通体系的渗透和赋能,就成了可以最大化提升交通效率、提升出行体验的主要选择。

在交通需求持续增长与道路交通设施的现实局限之间,成都寻找到的突破口,是智慧交通这剂“药方”。

“智慧眼”在成都绕城高速取得成效,展示了一个鲜明的信号:云计算、人工智能、物联网代表的新基建体系与物理世界中的交通体系相融合,通过数字化、智慧化的模式,可以给交通资源利用率带来新的发展。

“看得清”的立体交通

这是阿里云探索出的一个与众不同的智慧模式——硬件普适,而不是硬件堆砌。从数据和软件上发力,通过云计算和人工智能建立路网、车流数据的充分连接,实现路况感知与处置自动联动闭环,从而提升通行效率,提升道路安全。

2015年上榜“堵城”之后,成都市开始尝试新的“治堵”思路,先后与多家科技公司展开合作,志在建立一个符合超大城市标准的高效交通治理体系。其中,2019年启动建设的TOCC(Transportation Operations Coordination Centre),是成都推行智慧交通建设的有效实践。

成都绕城高速途经7个区12个县,在拓宽道路几乎不可能的情况下,用一个软件平台就实现了通行扩容。吴凯认为,在汽车通行量增加10%的情况下,绕城高速的通行效率实现了10%以上的提升,而且是安全的通行效率,成效特别明显,性价比十分高。

成都TOCC,全称“成都市交通运行协调中心”,是成都市智慧交通体系的核心和顶层平台。

而类似“智慧眼”这样的软件系统平台,投资金额可能不及新修或扩路的10%,就可以实现通行效率的提升。

具体说来,成都TOCC接入并汇集了城市全部的交通数据,对“大交通的大数据”进行汇聚管理、挖掘分析和共享交换,从而对全市交通进行运行监测、信息服务、辅助决策和应急协同。

以往如果想要提高10%的通行效率,要么斥巨资新修一条路,要么在路侧增加一条车道,把路扩宽。估算一下,征地、拆迁加施工,所需资金数以亿计。

在我们的惯常印象里,交通的事就该交通警察管,平时普通人所见最多的是交警在疏导交通。碰上堵车,人们往往也只会责难他们疏通不力。实际上,公安交管只是负责管理汽车和道路秩序,堵车的“锅”不能只让一方来背。现代城市交通是一个典型的“涉众系统”,牵涉的点和面非常广:陆运、水运、空运,公交车、出租车、网约车、共享单车,规划局、住建局、城管局……

如今,“智慧眼”通过视觉AI算法可以实时识别能见度和应急车道异常,并且实时给出预警和警示,这大大减轻了吴凯的焦虑。“高速公路的高速度,要建立在安全通行的前提下。有些问题,用老的那一套方法已经行不通了,只能用科技手段去解决。”

长时间以来,我们的交通都是各自为政,停车场、道路等设施也是多头管理。“公交不知道轨道的数据,轨道不知道出租的数据,出租不知道机场的数据。”成都市交通运输局信息中心(成都市交通运行协调中心)主任说。

团雾和应急车道,都曾是吴凯最为头痛的事情。前者因为突发性和难以预测,至今仍被称作高速公路的“白色幽灵”和“移动杀手”;应急车道停车及因其堵塞造成的救援困难,也是导致高速公路事故的重要因素。

“城市交通好比是人体的神经网络,有一个点卡住了,就可能把整个区域都堵起来,导致整体循环不畅,扩散起来非常快。要实现交通的整体协调,首先是不同的交通工具之间要有沟通和对话,把人流、车流用一张大网贯通,做到数据的及时交互和共享。”

“2018年的中秋节,一名保洁工在家吃过团圆饭,让女儿开着私家车把她送到高速公路工作。发现路中间有散落的障碍物,女儿将车停在应急车道,母亲去道路中间清理障碍物。女儿眼睁睁看着自己的母亲被一辆大货车撞飞30多米。”吴凯痛心地回忆,“建成通车以来,已经有18名保洁工倒在了成都绕城高速路上。”

2010年12月13日上午8点40分,成都绕城高速文家场至双流路段因为团雾(小范围突发浓雾)发生了137辆车连环追尾。所幸这次事故没有造成人员死亡,但事故车辆的数量之多,到现在也还在纪录榜前列。

成都TOCC数据结构

“老高速人”吴凯回忆了两次记忆深刻的交通事故。

全量数据的汇集和共享,是成都TOCC建设的第一步。目前,成都TOCC的数据提供单位多达39家,涵盖航空、公路、客货运输、轨道交通、公交车、出租车、网约车、共享单车、公安交管、桥梁隧道等14个大类的交通数据。

老基建和新基建融合

公交地铁的每一次刷卡,每辆出租车每笔订单的起始位置和金额,每辆共享单车的开关锁和骑行路线,长途客车的售检票和运行轨迹,机场飞出去多少人,有多少人乘坐列车到达成都……成都TOCC接入的数据,基本涵盖了城市交通的全貌,从而实现了对城市立体交通运行的监测,能够“看得清”。

刘勇表示,阿里云智慧高速“视觉算法+大数据计算+边缘计算”的软硬算法一体的领先方案,为全国高速公路提供了创新应用的“技术底盘”,促进高速公路科学管理、高效运营和品质服务,真正实现了数字化、智慧化转型。

要论一次性接入交通数据的深度、广度和规模,成都TOCC在国内同类平台中遥遥领先。“接得住”的一个重要原因,是它采用了阿里云飞天平台作为大数据底座。借助阿里云强大的运算能力和动态扩展能力,成都TOCC能满足大流量、高并发、准实时的城市交通复杂数据处理需求,高效打通各类交通信息,目前已实现69项交通运行监测功能。

2019年6月,阿里云与四川交投旗下“高路信息”共同成立“智慧交通联合实验室”,致力于道路基础设施智能化产品的研发及新商业模式的探索。2020年3月,“智慧眼”上线阿里云产品库,实现了联创产品的商业化。目前,“智慧眼”已在云南成功复制,接下来将在全国推广。

回过头来看,大多数城市缺乏一个在高处俯瞰全城的眼睛,看不清自身的交通运行情况。视觉是有障碍的、分裂的,而数据是“烟囱式”的,看公交是公交,看出租是出租。相对而言,TOCC把一个综合交通的大数据体系呈现在一个完整界面上,自然能够让人“看得清”。

“智慧眼”在成都绕城高速试点成功,为四川交投和川高公司拥抱人工智能与数字化、探索智慧高速服务转型的新经济模式,起到了引领示范作用。

同时,成都TOCC结合全市交通实际,联合达摩院科学家研发推出了视频智能AI分析和时空融合分析模型,实现对城市人流、车流和事件的态势研判,设计了6项预警预测功能和35项辅助决策指标分析,辅助全市交通机构运行决策数字化、管理精准化。

此前,四川交投和川高公司主动探索,联合阿里云共同打造“智慧眼”,除了实现缓堵保畅、安全通行,还有更深层次的诉求:四川交投近年提出数字化转型的战略目标,川高公司则提出了由传统高速公路投资建设营运企业向高速公路生活方式服务企业转型的目标。

“先是人引领智慧,后由智慧引领人。”在吴凯看来,“智慧眼”还是个孩子,3岁左右,已经有了大脑,会思考,在成长,会学习算法,会越来越聪明。只要不“断奶”,好好培养培训,这个孩子就一定会长大成才,为社会创造更大价值。

成都TOCC通过对全市交通海量大数据的采集、存储、清洗加工和共享交换的技术应用,实现对城市人流、车流、事件的态势研判

在和同行交流经验时,吴凯常说,“智慧眼”平台用数字化的手段,实现了流程优化、标准化和自动化,在员工数量不足全省平均水平三分之一的情况下,成都绕城高速东段实现了运营效率和经济效益双提高,创造了一个低成本、高效率、可持续、可复制的智慧高速样本。“实用地解决实际问题,这是一个好系统。”

成都绕城高速已成为全国智慧高速的事实标杆,至今已有60余批次同行前来考察学习。

司机小秘书App通过电热力点,告知司机区域内订单的需求量

如今,路巡、服务区、收费、养护等业务全部信息化、数据化,集中在一个云端,集成在一张图上,人员和业务全部可视化、结构化,通过“智慧眼”平台从全局视野去调度协同和综合管控,在改变高速出行体验的同时,提升了管理方的运营效率。

“喊得应”的交通工具

“以前有5辆车在路上巡逻路况,但是我们不知道他们分别在哪儿,调度全凭经验。服务区是不是接近饱和,停车位还剩多少,什么时候发布引流信息,这些都得靠电话逐个联络,或者盯视频。”

设想一个场景。明天你要去成都,你从未去过这个城市,但面对陌生城市里的陌生出行,你完全不必担心,因为你可以“可视化”选择交通方式。

人眼轮巡、人工上报在成都绕城高速已成为历史,现在路况事件可以自动感知,联络处置可以“一键通报”,形成了联动闭环。

在成都东站的LED屏上,你可以看到正在候客的出租车空车数量、需要排队的时间,也可以看到周边公交的信息和到站时间。如果你不赶时间,也可以选择共享单车,这是一个提倡慢行的城市,周边有哪些品牌的共享单车,车辆停放位置和数量,全部一目了然。

吴凯回忆:监控中心的工作人员24小时“三班倒”,每班次要把上千路的视频轮流看三四遍。有时候刚看完这一段,下一秒就出事故。即使发现了事故,还要分别通知和上报给19个部门,经常要打20多通电话才能把事故信息说清楚。

这是TOCC的一项落地应用。为公众出行提供交通方式的“选优能力”,方便乘客选择。让出行体验更美好,是成都TOCC建立的核心目标。

在“智慧眼”之前,监测实时路况信息,发现事件事故和通知上报,靠的是人眼和一部电话。

“我们的交通管理,过去的关注重点是车辆,现在我们要关注人的流向与流量,关注人的出行需求和出行偏好,用数字化的手段去调度、匹配和服务人的需求。”

成都绕城(东段)高速公路管理处处长吴凯是20多年的“老高速人”了,在成都绕城高速工作的时间也超过了10年。“智慧眼”从无到2.0版本的诞生和迭代,算法从10套到30套的升级,吴凯和他的同事既是参与者,也是受益人。因为“智慧眼”投入运行后,他们的运营工作量下降了20%。

当你正在浏览“智慧车站”屏幕的时候,在成都TOCC监控指挥中心的大屏幕上,也实时显示着成都东站动态测算出的相关交通信息:此刻的出站客流数据,正有多少辆出租车、网约车、公交车、共享单车在此等候,停车场的空位数量,等等。并且,系统可提前30分钟预测并智能调度,精准实现“人+车+数据”的实时匹配。

数字化重塑高速公路

比如说,成都出租车司机可以通过国内首推的司机小秘书App,实时查看成都东站的车辆供求情况、候客时长、平均运距等信息,以决定是否要前往载客。司机小秘书提供交通枢纽、热门商圈和旅游景点的客流信息后,不仅出租车巡游效率得到了提升,出租车驾驶员的每日平均营运收入也提高了40元以上。

“智慧眼”的智慧之处在于,它是一个集成了阿里巴巴数字经济体多种“黑科技”的软件平台:阿里云AI视觉识别技术、达摩院“城市大脑”团队30多套算法支持,以及高德的实时路况分析能力。多方能力加持,构建起了路网态势监测、事件实时上报等关键能力,实现了拥堵预防和事故预防,提高了处置效率,进而提升了通行效率和道路安全。

再比如,成都TOCC可通过开关锁数据计算出各网格区域(1公里×1公里)内共享单车的使用情况,引导企业合理投放共享单车,提升共享单车综合治理能力,从而方便市民选择慢行交通。

对穿行加塞、急加速急减速、货车占用超车道、应急车道停车等危险驾驶行为,“智慧眼”均可实时发现,锁定车辆进行车牌识别,将警示信息秒级发布在情报板上,提醒当事司机安全驾驶,起到震慑作用。

基于成都TOCC提供的实时交通数据,成都市交通运输管理部门可实现快速疏运旅客、准确调度运力、在线发布交通管制动态信息等能力,对城市交通系统运行进行主动、科学的引导。

如果事故造成拥堵,可实时测算出拥堵路段的位置和长度,提示后方车辆减速或者重新选择路线,避免添堵。

各类运输服务主体“喊得应”,是成都TOCC的第二个目标。“通过数据的科学分析,在平日里把这个城市的运力资源科学地调度起来,维持交通的正常运转和平衡;在节庆和举行重大活动等特殊情况时,从政府层面能够动态地调度各类交通运输主体,要‘喊得应’。”

此外,“智慧眼”还具有事故预防的功能。发现川P54321发生侧翻后,系统将实时自动生成警示信息,发布在事故路段后方的情报板(全路段42块)上,并且同步到高德地图App上,提示后方车辆。而且,事故信息可精确到“车道级”,能给出“前方两公里右侧车道发生事故”的提醒信息,驾驶员可按提示减速变道,避免追尾。

成都是一个日出行总量超过3000万人次的城市,对于这个城市的管理者而言,怎样保障市民的出行最有效率,是一个具有难度的命题。从TOCC的实践来看,基于大数据、人工智能技术来分配和调度每个人的出行,将是今后城市综合交通治理的方向。

高速公路的事故处置,可以说是分秒必争。早发现、早处置1分钟,也许就会缩短1公里以上的拥堵长度,还可降低次生事故发生的概率;紧急救援人员早到达现场1分钟,不仅可多挽回一些财产损失,也许还能挽救生命。

“想得透”的交通决策

“经过一年多的验证,‘智慧眼’可减少50%的事故处置时间。”阿里云智慧高速架构师总监刘勇表示。

2016年,成都市分管交通的副市长外出考察,去了两个地方,一是杭州“城市大脑”,二是深圳市交通运行协调中心。考察归来,成都决定启动建设TOCC,副市长在会上留下了一句话:希望将来做成以后,我们修一条路,不同的部门不要为了是修八车道,还是六车道、四车道,去吵架。

这三步,实现了高速公路事故“自动发现、自动流转、自动处置”的联动闭环。快速发现和快速处置,是“智慧眼”的核心能力。

1961年,美国一个既不是建筑师,也不是城市规划专家的家庭主妇简·雅各布斯写了《美国大城市的死与生》。这本书旗帜鲜明地反对现代城市规划的“大造城”运动,比如后来在中国风行的CBD(中央商务区)模式。代表“居住在城市里的普通人”“美国最值得珍惜的公共知识分子”的雅各布斯,凭一己之力,几乎颠覆了以往的城市规划理论,也几乎改变了美国城市的发展方式。

接下来是第三步,同样只需几秒,川P54321的事故现场图片会被截屏,显示在监控中心的实时路况云图上,连同具体坐标信息“加急标红”。工作人员迅速确认后,可一键通知路巡队员和各相关部门,第一时间前往救援处置。

雅各布斯认为,交通拥堵不是汽车多引起的,而是由于城市规划将许多区域生硬地隔离开来,让人们不得不依赖汽车。

想象一个事故现场:就在此时,在成都绕城高速40公里+200米处,车牌为川P54321的卡车因为前轮爆胎发生侧翻,横躺在了行车道上。在川P54321侧翻倒地的几秒内,“智慧眼”便可自动发现这次事故。

这个说法在当今中国得到了印证。网络上有一种流行的声音:堵车,一半的“锅”要城市规划来背。

于是第二步,“智慧眼”平台把接收到的实时路况视频,运用视觉识别技术和算法,全部进行秒级处理,自动识别出交通事故、拥堵等异常事件。

在改善交通的现实需求面前,谁来“背锅”的讨论似乎不重要了。对于那些并非“新区”的城市而言,现状已经摆在那里,摩天大楼拔地而起,商业和消费如火如荼,留给交通的改造余地极其有限,改造代价极其之大。

这是已具备的硬件基础。但有了眼睛,并不意味着可以快速发现。过去监控设备传回的实时路况靠人眼轮巡,然而成都绕城高速有接近1000路实时路况视频,用人眼去盯,根本盯不过来,很难及时发现情况,只能抽查。

修一条路,它是该宽还是该窄?它的走向应该是怎样的?它的通行能力应该是多大?过去的规划工作只能凭经验,凭着对交通流量的粗略估计,就算运用数据,大多也只是老套的“采样”。而以TOCC为代表的数据平台,可以提供“人、车、货”如何流动的全量交通信息,给决策者一个精准的参考。

第一步是发现,这得靠“眼”。成都绕城高速在2018年时对全路段的视频系统进行了升级:路中央每900米立1杆,每杆“背靠背”装2个摄像头,每个照射450米,交叉覆盖。这些摄像头犹如一只只“眼睛”,24小时紧盯,把全路段看得“清清楚楚、明明白白、真真切切”。

最近这几年有一个词特别火——流量。交通可以称得上真正的“自带流量”,人随交通走,所有的生产、生活、生意都要靠交通联系起来。城市立体交通流量数据的价值远远被低估了。

有一个前提条件需要了解,在不进行车流限制的情况下,降低高速公路拥堵的核心,取决于发现事件的快慢,以及事件处置的快慢。

通过TOCC的数据,不仅可以规划设立公交线路,建设城市轨道线路,根据出行流量来加密地铁和公交车次,根据出行需求来建设和加宽道路,还可以利用交通流量来进行产业和商业规划,对城市的布局进行优化调整……对交通规划和重大决策“想得透”,是成都TOCC聚焦城市长远发展的目标。

想进一步弄明白“智慧眼”究竟有哪些“智慧”,则要把它的工作原理一步步拆开来看。

“我们也还在探索,探索新时代城市交通发展的新路子,探索用数字化的手段去实现交通运输治理体系和治理能力现代化。最终目标还是让城市居民感受到出行越来越美好。”成都市交通运输局信息中心(成都市交通运行协调中心)主任说。

简单来说,“智慧眼”是一个对高速路况进行精确全量感知、自动解析事件、自动处置与预警联动的视频智能分析系统。

数据赋能交通,智慧改变出行。成都TOCC通过掌握交通的全量数据和数据分析,统一协调城市道路交通管控和综合交通运输服务,为成都全域实现“道路安全畅通、运输衔接高效、出行便捷舒适”的大交通格局,提供了智慧保障。

提升通行效率的同时降低交通事故数量,“智慧眼”是怎么做到的?

北京公交:全国最复杂的刷码乘车业务上线

“智慧”在何处

我国交通出行已经发展到“网络化运行”和“在线式服务”的新时代。民众对出行的品质要求,也从“走得了、走得安全”发展到“走得便捷、走得舒适、走得更智慧”。

川高公司的统计数据显示,成都绕城高速公路2019年全年交通事故数减少了20%,年平均拥堵率下降15个百分点。

数字化带来时代巨变,人工智能赋能城市公交。“智慧公交”实现了对公路公共交通系统化的整体提升,提高了城市公共服务的水平,提升了群众的参与感、获得感和幸福感,让民众“乐享其乘”。

“车好开了不少,尤其是我们避开高峰期中午去送货的话,几乎一路畅通。”经营酒水批发、每天全成都市送货的李涛,对交通状况的变化格外敏感。

——苏峻/清华大学公共管理学院教授、清华大学智能社会治理研究院院长

以前开出租车、现在改“跑滴滴”的李建忠,眯起眼想了会儿:“还是堵,早晚高峰有几个路段,那几个出口车流量太大了。但感觉比以前好,起码总是在慢慢往前走,以前经常莫名其妙钉在那儿动不了。”

数据变化明显,那么被堵在路上的司机,能感受到拥堵情况改善吗?

20世纪60年代的中国公交

经过数个月的“学习”和升级,“智慧眼”在新中国成立70周年前正式投入运行。在这个举国欢庆的大长假,成都绕城高速的综合拥堵率下降了15.3个百分点。

在2019年春运的40天试运行期间,“智慧眼”取得了初步成效。对比2018年春运,成都绕城高速拥堵天数从16天下降为6天,重点路段拥堵率平均下降了10个百分点,最严重路段“接待寺立交——机场高速外环”拥堵率下降29个百分点。

全国首个5G智慧公交综合体

仅一个月之后的2019年1月21日,川高公司联合阿里云推出的智慧眼视频智能分析与综合管控平台(以下简称“智慧眼”)在成都绕城高速投入试运行。

中国公共交通的蜕变

“我们希望借助互联网公司的一些新技术和技术人员力量,和我们一起来缓解成都绕城高速的拥堵。”川高公司总经理王孝国表示,“通过数字化转型去解决复杂问题,是我们努力的方向。”

北京具有真正意义上的公共交通,是在整整100年前。

为了解决由来已久的两个“痛点”,成都绕城高速的运营管理方——四川交投集团下属的四川高速公路建设开发集团有限公司(以下简称“川高公司”),在2018年年底主动找到了阿里云。

1921年6月,拿着法国人的借款,北洋政府成立了北京电车公司。在此之前,北京城里穿行的交通工具,是轿子、马车、人力车,没有可供多人乘坐的交通工具。

或许是当年的几起偶发事故,将10个路段推至危险排名的前列。一次上榜,并不代表这段路始终存在安全问题。但残酷数字的背后,对于所有高速公路而言,如何采取措施让高速出行更安全,都是一件迫切的事情。

电车是新事物,开建便受阻。珠市口至磁器口一段,在铺设轨道时,沿街商户以“电车行驶,震荡铺房”为由,要求另开路线。建设发电厂,民众担心“锅炉一旦炸裂,发电厂周围10里以内的村庄城池均有覆没之虞”,集体请愿反对。直到1924年年底,第一条有轨电车线路才得以开行。

成都绕城高速示意图

回看当初这一幕,难免产生感慨,数千年沿袭下来的出行工具,几年时间就消失在了路的尽头。在这100年里,人类的很多生活方式被科技快速颠覆了。就像我们现在很难想象没有“电”的生活,如果没有公共交通工具的出现,城市恐怕难以发展到今天的面貌。

2015年2月10日,公安部交通管理局公布了2014年“全国十大危险路段”,名单里出现了“成都绕城高速50公里至70公里”路段。根据当年的全国交通事故数据,这10个“危险路段”合计153公里,全年发生交通事故1203起,造成451人死亡,平均每10公里发生事故78起、死亡30人。

北京市公共汽车数量变化

此外,成都绕城高速全线有24个互通立交,路网结构复杂。它不仅是四川省境内10多条高速公路汇集的转换纽带,也是进出成都市区的快速通道连接线。既是高速公路,又是城市环线,成都绕城高速顺理成章地成为四川省内拥堵率最高、车流量最大、管理问题最复杂的一段路。

看这100年里公共汽车数量的跳跃式变化,仿佛看见北京城犹如装上轮子的巨车,大路通衢,车轮处处,昼夜不停,纵横驰骋。

超负荷工作是堵车的原因之一。成都绕城高速全长85公里,建成于2001年,设计流量是日均6万辆,而如今日均通行已接近18万辆。

最复杂的城市公交系统

“工作日早晚堵,周末是乌龟爬,节假日就成了停车场。”成都媒体人谭利鸿回忆,“2017年国庆节,我带外地来的朋友去青城山,绕城高速十几公里路,走了近半天时间。”

从第一辆有轨电车起步,北京城的道路上,先后驶过背着煤气包的公共汽车、马力十足的柴油车、常见的汽油车,一直到今天的新能源公交车……随着城市的发展,公共汽车不断更新,承载了几代人的记忆。

事实上,在被“全国点名”之前,成都民众对“在绕城高速跑不起来”的抱怨声,已在当地沸腾多时。

从公交月票,到人工售票、无人售票、刷公交卡乘车,再到如今的扫码支付……公共交通支付方式的变迁,折射出时代的发展变化。

2018年1月8日,国家多部委联合召开全国春运电视电话会议,会上公布了“全国高速公路十大拥堵路段和易堵收费站”,成都绕城高速成彭收费站出现在名单里。

过去,出门乘坐公共汽车之前,“换零钱”是一个必需的准备工作。各城市的公交公司都配备了为数不少的“公交点钞员”。这是一个每天闻着金钱(硬币和零钞)的味道、数钱数到手抽筋的工种。公共汽车收款箱里一天的收入汇集一处,在点钞员的指间化零为整。

成都绕城高速则是两者皆有。

如今乘坐任何交通工具,一部手机足矣。移动支付的普及,不仅便利了乘客,公交公司票款管理的工作负荷也得到了减轻。

高德地图副总裁董振宁认为,我国高速公路出行目前主要面临的痛点,一是拥堵,二是安全。

扫码乘车已经比较常见,其关键在于精准、稳定运行,尤其是对北京公交而言。因为这是国内规模最大、车辆最多、计费最复杂的城市公交系统。

与普通公路不一样,高速公路堵车更容易招致不满。人们既然选择了付“过路费”从高速公路通行,图的就是快速和直达,以免穿行国道、省道绕路。结果,上了高速才发现根本快不起来,有时候还会陷入一眼望不见头尾的车流中,进退不得。

北京公交体量大,是业内公认的“全球最大公交集团”。截至2019年年底,北京公交拥有23685辆公共电汽车,1158条运营线路,日均客运量超过了800万人次。在出行的早晚高峰,每秒支付超过了1500笔。如此规模,对移动支付的承载能力要求极高。

快不起来的高速路

由于长距离线路较多,北京公交采取的是分段计费,乘车必须刷两次卡,上下车各一次。首先,相比一票制而言,票价计算更复杂;其次,少刷一次的现象时常发生,给计价系统又增加了一层难度。

尽管我们的道路越铺越多,交通网越织越密,似乎仍然跟不上交通流量的增长需求。民众对交通,比如节假日出行、城市早晚高峰通勤的拥堵,仍然多有抱怨。

另外,身在首都,公交也具有一定的特殊性。比如,一些公交线路途径管制路段或军事设施,通信信号会被屏蔽,导致车辆的定位“漂移”,数据时断时续,无法稳定传输到后端。从公交管理方的角度来说,如何实现运营和调度的精准高效,难度又增加了一层。

11年后的1999年年底,全国高速公路通车里程达到了1万公里;20年后的2019年年底,全国高速公路达到了15万公里,全国公路总里程达到了501万公里,双项居世界第一。

面对复杂局面,北京公交集团的解题思路是推进数字化建设,探索智慧公交。2018年6月,北京公交联合清华启迪控股等四家公司,合资成立了启迪公交(北京)科技股份有限公司(以下简称“启迪公交”)。

1988年10月31日,中国内地第一条高速公路——全长18公里的沪嘉高速公路建成通车。这一年可视作中国高速公路元年,一份重要文件《贷款修建高等级公路和大型公路桥梁、隧道收取车辆通行费规定》在当年发布,很好地解决了政府资金不足而高速公路需求大的矛盾。贷款修路、收费还贷,成为中国建设高速公路的主流模式。

近2.4万台公交车辆互联上云

到新中国改革开放初期,随着经济的蓬勃发展,客货运输量急剧增加,交通建设滞后几十年所造成的后果充分暴露了出来。“要想富,先修路”的理念慢慢萌芽,渐渐深入人心。

启迪公交成立不久,便与阿里云携手,搭建了包括“北京公交”App在内的一套数字公交软硬件系统,帮助北京公交近2.4万台公共汽车互联上云。

1924年9月,古罗马人的后裔意大利人建成了世界上第一条高速公路。这条长40公里、双向单车道通行、代号为“A8”的道路,吸引了各国工程师前往学习,由此拉开了全球建设高速公路的序幕。而此时的中国,即将陷入半个世纪的战争和内部混乱之中。

“在公有云这个领域,无论是诞生时间、投入,还是团队实力、技术,阿里云都是走在最前面的。我们考虑的是,能承载淘宝‘双11’的购物和铁路12306系统的春运购票,也能够承载北京公交的移动支付。”启迪公交方案总监周国礼说。

在盐野七生看来,罗马人把基础设施建设视为“人类文明生活所必需”,把道路视为国家的动脉,国家要健康地生存下去,不可能缺少血管一样遍布全国的道路网络。

“我们把智能POS机具和其他物联网设备的管理、支付结算、票务管理全都部署在了阿里云上面,借助阿里云全套的计算、存储、安全资源,支撑北京公交的乘车业务。”

交通效率的提高,意味着经济发展活力的同步增强。比如秦汉之际“明修栈道,暗度陈仓”的故事中,刘邦之所以能骗到项羽,很大原因就是前往关中的“蜀道难”,交通资源稀有。江南地区历来富庶,也是因为密集的水网格局极大地提高了交通效率,小农经济可以快速运转。

除了地面公共汽车,北京公交App还可以用在地铁、远郊区县的刷码乘车场景中。通过将9个客运分公司、112个运营车队、1158条运营线路接入业务支撑平台,融合高德路况数据,北京公交App可提供出行方案规划、车辆到站预报、拥挤度查询等功能。

自秦朝开始,中国人便有意识地建立全国性交通网络。此后历朝历代,莫不如此。丝绸之路、京杭大运河、唐朝每30里设驿馆……交通运输网络的覆盖范围,在中国古代便不断扩大。

“当乘客走到公交车站,打开北京公交App,可以看到要乘坐的车多长时间可以到达;还可以直观显示这辆车拥挤度如何,上面有几个小人儿的标志,五个代表满载,依次递减则代表有空位,乘客可以判断,我是乘坐最近的这一辆,还是再等等。”周国礼说,交通工具的互联上云和数据化分析,可以提升乘客的感知度和舒适度。

但她可能有所不知,建长城的同时,秦始皇也在铺设道路。公元前220年,也就是秦完成六国统一的第二年,秦始皇即下令以咸阳为中心,修筑通向全国各地、实行“车同轨”的“驰道”。此后,又令将军蒙恬征调民工数万,“堑山堙谷”[17]、烧山伐木,建成了长约700公里、大体南北相直、全部用黄土夯筑的“秦直道”。这条路比罗马的阿皮亚大道还要宽3米,被史学家誉为中国第一条高速路。

此外,依托阿里云的数据中台能力,公交公司可以实时掌握车辆运营的各项关键性指标,为车辆调度、线路规划和票价制定等决策提供重要的支撑及参考。

盐野七生认为,长城建立起了壁垒,而道路则能促进人的往来。“如何建设基础设施,将决定这个民族今后的走向。万里长城和罗马道路网这两者的不同,比地球东西方的差异更大。”

在新冠肺炎疫情期间,启迪公交辅助北京公交集团火速上线的“定制公交”,可以视作数字化的创新业务。

从公元前312年修建阿皮亚大道开始,古罗马人用了500年时间,建设了15万公里的道路。其中8万公里干道全部以石头铺成,形成了一个“条条大路通罗马”的交通网。

定制公交,是“身份特殊”的公共汽车,它不定点、不定时、不定线,采取线上预约乘坐、智能算法匹配,从家门口直达职场。“乘坐定制公交的人,过去大部分都是打车和自驾出行。现在根据出行需求来智能优化线路,价格不到打车的四分之一,同时还可以走公交车道,实现快捷直达。”

终身研究罗马史的日本女作家盐野七生,在其著作《罗马人的故事》里提出一个问题,公元前二三世纪,东西方都在大兴土木,为什么中国的秦始皇选择修筑长城,而罗马人却开始大量铺设道路?

疫情下的这一应急举措,不仅受到乘客欢迎,成为北京市延续至今的“网红”出行方式,也因为助力复工复产,控制公交乘坐密度,改善通勤出行,受到了政府部门的赞许。

——任庚/阿里巴巴集团副总裁、阿里云智能通用事业部总经理

启迪公交总经理许维强表示,得益于阿里云的关键赋能,智慧公交已在北京进行成功实践。未来,启迪公交将致力于把北京公交的系统能力在全国推广,为大型公交集团提升服务和管理水平,实现企业运营降本增效,形成业务创新新动能提供支撑。

高速公路“上云”的时代已经来临,老基建和新基建正在加速融合。通过基础设施云化、路况信息数据化和服务智能化,高速出行在未来会有无限的想象空间。

[17]《史记·蒙恬列传》:“始皇欲游天下,道九原,直抵甘泉,乃使蒙恬通道,自九原抵甘泉,堑山堙谷,千八百里。”

用旧地图无法找到新大陆,重新定义的云上智慧正在发生!成都绕城高速“智慧眼”,是阿里云联合达摩院与高德进行的全国首次智慧高速创新,凸显了“互联网+”与人工智能在智慧高速上的应用示范意义,形成了具有价值、可推广复制的解决方案。

[18]数据来源于《2019年度全国百城交通拥堵指数排名》,由百度地图、清华大学、中国社会科学院等机构联合发布,以通勤高峰时段拥堵指数为排名依据。

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