[导读]
2017年8月24日，以助推“平安交通、和谐交通、便民交通”为导向的研讨会在贵州省公安厅交通管理局成功举办。在会上，清华大学清华-青岛数据科学研究院（以下简称：数据院）、交通研究所和贵州省公安厅交通管理局的达成合作共识，共同挖掘贵州省交通大数据的价值，产生一批落地的科研成果，并应用到交通管理局实际的交通管理工作中。
数据院一直秉承开放包容的理念，积极推进大数据与各领域的跨界交流。此前数据院在交通领域举办了以大数据与新能源为主题的论坛并邀请众多专家出席，同时也支持了清华大学交通研究所在大数据技术与产业应用的充分对接。研讨会后，广西与内蒙等省份的交管部门也纷纷表示愿意就大数据在交通领域的应用与数据院开展全方位合作。
本次会议邀请到清华大学交通研究所所长
陆化普
教授，以下内容选自他在会上所做的
“以智能化为契机开创交通管理的新阶段”
的主题分享。
陆化普：
清华-青岛数据科学研究院交通大数据研究中心主任，清华大学交通研究所所长，土木工程系教授。主要研究方向为交通规划理论、交通管理与控制、智能交通系统规划设计、可持续发展的交通运输系统、交通安全、交通经济学。公安部、建设部、全国畅通工程专家组副组长，四届交通学术委员会的委员，入围中国工程院2017年院士增选候选人名单。
陆教授的演讲
围绕新形势下公安交管部门如何利用大数据、云计算、人工智能等科学技术不断探索和创新道路交通管理新模式这一主题展开
。
一、城市交通管理面临的挑战
1. 交通拥堵日益加剧
交通拥堵已由城市中心向城市周边、由大城市向中小城市、由一线城市向二三线城市迅速蔓延。如北京2011年统计一天中交通拥堵持续时间是3.5个小时，而2016年是6.5小时，按一天主体生产时间8小时算的话，持续6.5小时的拥堵将产生巨大影响。
2. 城市交通安全形势严峻
以万人死亡率为例，我国是2.25左右，英国是0.49，日本是0.5，美国是1.26，如果我们达到美国总体水平，死亡人数会由6.3万人下降到3.5万人，如果我们达到日本的水平，死亡人数将降到1.4万人。要想成为交通强国，交通安全必须上去，交通安全形势十分严峻。
3. 交通违法现象非常普遍
电动自行车违法现象尤其严重，闯红灯、超速、逆行等对交通秩序、交通安全和整个路网交通能力都将产生很大影响，形势严峻。
4. 交通管理面临的新挑战层出不穷
比如，共享单车在带给大家方便的同时，到处乱停乱放、使用不规范问题的影响也很严重；老年代步车的安全设施差、车速慢、驾驶人员没有经过严格训练；电动滑板，电动座椅等新的交通工具的出现等。诸如此类各种各样新的问题，怎么管理将是交通管理部门面临的新挑战。
二、城市交通管理面临的机遇
，大数据的价值和作用
1. 需求分析
无论是交通基础设施建设，还是交通组织管理、交通运营管理都需要交通需求分析，掌握交通需求特点。交通需求特点包括总量特性、强度特性、时间空间分布特性、距离特性、方式构成特性等。知道这些数据，可以更快捷高效地对交通状况进行分析诊断。
比如北京有2173万人口，人均出行次数是2.8次，数字相乘，北京人一天中居民出行次数是6084万人次。其中地铁一天1200万人次，常规公交一天900万人次，加在一起2100万人次，因此北京的公交分担率约为35%。
掌握了这些数据，我们就可以进行综合分析判断。比如，假设某个城市0到2公里的出行比重是25%， 2到4公里出行比重是15%，加在一起是40%。假如步行分担率和自行车分担率两者之和是28%，那么你就可以得出结论，这个城市的交通结构不合理。因为步行和自行车的合理出行距离是4公里，刚才举例说4公里内的比重是40%，而实际上步行和自行车的分担率才28%，我们就可以判断这个城市的交通分担率不合理。显然该骑车的没骑车，该走路的没走路。所以，判断交通结构合理性要依据交通需求特性数据。
还是以北京为例，需要掌握整个城市的出行距离特性、方式构成特性、时间、空间分布特性。比如，6084万人次集中在什么时间出行，集中在哪些地方出行，这些基本的数据反映了整个城市交通需求的全部特性，针对这些特性我们就能够规划好基础设施，制定交通管理方案。
过去上述这些数据都是通过调查来获得，不仅花费大量人力、资金，调查频度也十分有限。现在大数据能在相当程度上为我们提供这些数据。比如滴滴打车平台，可以提供出发地目的地数据。公交智能化可以统计每个站点的上下车人数。手机数据可以提供时间、地点信息等。通过移动数据、浮动车数据、在线平台公司信息以及公安交通自己的卡口数据，可以进一步提取交通量信息和轨迹信息。这些来源于不同数据源的数据经过融合、分析、挖掘，能够获得交通需求的各种特性，包括总量特性、时空分布特性、交通方式构成特性等。
2、供给分析
通过大数据可以进行网络分析，回答路网规划是否合理，哪些地方应该改造，哪些道路应该新建等问题。网络规划方案能否承受预期的交通需求，确定道路基础设施建设的优先顺序以及优化的方法，是拓宽还是修建新的道路等问题的分析，均需要交通需求数据的支撑。
解决这样的问题，就是要在计算机里建立道路网络体系，用需求数据来做网络分析。我们可以采用VC比指标，V是道路上交通量，C是这条道路的通行能力， 比如，VC比是0.5、0.6，则说明交通处于畅通状态。VC比0.9，甚至1，说明道路上的交通量已经分别接近和达到了通行能力，处于交通拥堵状态。
3. 运营状态分析
为实现精准管理，需了解实时交通状态，如交通数量、延误时间、两点间距离、走行时间、占有率等基本指标。比如，清华大学交通研究所，在08年北京奥运会之前，承担了科技奥运十大工程之一的智能交通管理系统研究开发，实现了道路交通流实时分析功能，可以实时给出所需要的道路交通流的所有指标。如某区域内的各条道路的交通量，给定任意两点的走行时间，拥挤程度、占有率等一系列指标。道路交通状况的实时分析对动态交通管理非常需要。
4. 运营态势分析
实际工作既需要有宏观分析也有微观分析，包括交通拥堵态势分析，交通安全态势分析，交通安全隐患预测、交通组织优化评价等。
比如，安全态势分析评价。
宏观分析可以通过道路的流密速的变化状态来判断出现了什么问题，哪儿出了问题。比如道路的交通量，车速，车辆密度，如果发现一条道路突然车速急速下降，就可以判断有可能是发生了交通事故。
微观分析事故预防、事故应急。国外在车内安装传感器，比如对眼球移动状态，对心跳、脉搏等进行实时监测。通过眼球移动状态判断疲劳程度和身体状态，通过脉搏和心脏状态反应身体状况，尤其是防止突然发病。
基于大数据，从宏观微观角度进行分析，交通安全预警、交通安全应急以及事故发生后的快速处理等都会进入一个全新阶段。比如拥堵数据，大屏上可以显示拥堵点数量，拥堵点历史数据，是新出现的拥堵点还是长期以来一直有的拥堵点，拥堵的原因，针对这些数据可以形成解决交通拥堵点的对策方案。
对交通参与者进行态势分析。分析交通违法哪些是主导现象以及变化态势。分析采取措施后行为的改变，是否出现新的情况，解决了哪些原有问题。
深圳在智能化方面在两个方面很有特色，一是执法的智能化水平，二是窗口服务的智能化水平。
执法智能化方面他们建立了三个支撑平台，一是大数据分析研判平台，二是警务实时督导平台，三是融媒体交通信息服务平台。三个平台支撑前端可视的化交通指挥平台，提出建立最强大脑、最快双腿。
在违法现象分析、违法案件处理方面充分运用大数据的特点提高效率。比如利用比对法、冲突法等自动分析研判套牌车。如果说这个车五分钟之前在海关出现，五分钟之后在城市的北部出现，显然从空间上是不可能实现的。这种办法可以迅速发现套牌车。
深圳的智能服务大厅，刷脸服务可以知道人来的频度，6次以上出入被判定为黄牛，系统自动报警，所以他们完全消灭了黄牛现象。自助窗口有6大类100多项服务都可以自助。换证自动化设备在输入身分证号之后后台联动，调动数据库里面的健康情况信息，不再要求体检，调出并核对综合信息，符合条件，驾驶证就打印出来，整个过程20分钟左右，效率非常高。
因此，无论是解决拥堵问题、提高安全水平、还是提高业务效率，大数据都带来了一系列新变化。信息技术的发展直接冲击了我们的传统模式，带来了更高效的流程变化，勤务体制变化，甚至体制机制变化。
5. 决策分析
我国现在高速公路已达13.1万公里，铁路12.4万公里，港口拥有万吨级以上的泊位2317个。从交通的总需求上看，现在到底处在一个什么样的阶段，是基础设施不足，还是基础设施已经基本满足要求，回答这些问题一定要分析供求关系。设施状态，需求特点，供求关系水平的宏观分析非常重要。
以拥堵为例，拥堵点段空间分布，拥堵原因，是基础设施能力不够，还是违法行为降低了使用效率，还是停车设施不足，违法停车占用了通行空间。知道这些才能够科学精准地疏导交通，提高交通安全水平。所以决策分析要借助于大数据。
三、城市交通拥堵的机理分析
1. 供求关系不平衡
产生交通拥堵的根本原因是交通需求过大，交通供给不足，供求关系不平衡导致了交通拥堵。解决供求关系，要么加大供给能力，要么减少交通需求。所以缓解交通拥堵的思路可以用三个词进行概括，减少需求、加大供给和提高效率。
理论上供给能力、设施的设计能力与实际的通行能力是有差距的。这其中原因很多，比如某个位置就是有人横穿马路，或者自行车挤占机动车道使得车就开不快，所以提高效率也是很重要的举措。
改革开放以来，交通的供求关系在不断演化着。城镇化机动化初期我们以非机动车为主，路上车少，交通供求关系不紧张；随着城镇化机动化迅速发展，道路交通量急剧增加，需求超过了交通供给，而且缺口越来越大，从而形成严重的交通拥堵。改革开放之初，全国机动车总量才138万辆，截止2017年6月底全国机动车总量达到了3.04亿，汽车2.05亿，私人小汽车1.56亿。
2. 解决总体思路
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提高通行能力，优化道路设施，包括优化道路网络，消除瓶颈，提高利用率；
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提高管理效率，提高设施的利用效率；
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规范人的交通行为；
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要调整城市结构和用地形态，减少城市的交通需求总量，缩短平均出行距离；
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要调整交通结构，减轻道路上的交通负荷，实施交通需求管理。通过提高供给能力，减少交通需求，实现交通供求关系动态平衡。
3. 提高道路通行能力
