智慧交通下大都市圈人性化交通的探索與實(shí)踐
本書共分為三篇。理論篇分別對(duì)大都市圈、智慧交通和人性化進(jìn)行梳理分析，尋找三者契合點(diǎn)并將它們有機(jī)結(jié)合在一起。路徑篇詳細(xì)分解大都市圈發(fā)展智慧交通的著眼點(diǎn)，探討其能夠提供的各項(xiàng)人性化服務(wù)，深入分析人性化交通在大都市圈的本質(zhì)需求，以人性化交通出行為視角，提出都市圈的人性化交通理念，為智慧交通的不斷完善，促進(jìn)大都市圈綜合交通協(xié)調(diào)發(fā)展提供有益的技術(shù)支撐。應(yīng)用篇結(jié)合國內(nèi)外大都市圈智慧交通的應(yīng)用案例，展望未來的發(fā)展方向，進(jìn)一步將智慧交通在新技術(shù)下的不斷發(fā)展對(duì)接人民日益增長的對(duì)美好交通出行的向往，構(gòu)建新時(shí)代智慧交通出行場景。
本書可作為從事相關(guān)專業(yè)的管理和技術(shù)人員的參考書。
城市交通是一個(gè)城市發(fā)展的基礎(chǔ)，是城市發(fā)展程度高低的一項(xiàng)重要考核指標(biāo)。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，交通問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了城市的快速發(fā)展，如何提升城市交通服務(wù)效率，確保民眾安全、高效出行成為很多城市管理者亟須解決的問題。2019年9月，黨中央、國務(wù)院印發(fā)了《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》，提出要大力發(fā)展智慧交通。推進(jìn)智慧交通落地生根不僅需要大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級(jí)計(jì)算等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與交通行業(yè)的深度融合，還需要因地制宜，根據(jù)人民群眾實(shí)際需求和地區(qū)發(fā)展政策制定科學(xué)合理的智慧交通發(fā)展戰(zhàn)略。智慧交通理念的提出，為城市交通的發(fā)展增添了活力。智慧交通是利用互聯(lián)網(wǎng) 交通對(duì)傳統(tǒng)交通進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的有效手段，是智慧城市建設(shè)的核心內(nèi)容，可以有效緩解城市交通擁堵，減輕城市交通壓力，對(duì)提升民眾日常生活質(zhì)量具有重要意義。
智慧交通以智能交通為基礎(chǔ)，秉承低碳、高效、安全、可持續(xù)、以人為本的理念，以國家智能交通系統(tǒng)體系框架為指導(dǎo)，在優(yōu)化城市交通管理系統(tǒng)、提高城市交通運(yùn)行效率及保障交通運(yùn)行安全等方面均發(fā)揮著重要作用。都市圈作為城市化進(jìn)程中的一種城市形態(tài)，其規(guī)劃建設(shè)有必要通過一種人性化的發(fā)展模式或人性化的指標(biāo)加以衡量，以保障新型城鎮(zhèn)化向著理想的方向發(fā)展。盡管近年來有很多學(xué)者開始研究都市圈發(fā)展問題，但該研究領(lǐng)域尚缺乏對(duì)城市建設(shè)管理有指導(dǎo)意義的、定量化的和人性化的分析成果。強(qiáng)調(diào)人性化的新型城鎮(zhèn)化，需要人性化綜合交通體系的支撐。我國大力發(fā)展智慧交通更多考慮的是便于管理控制，充分發(fā)揮交通運(yùn)輸能力，對(duì)出行者人性化方面的考慮較少，人性化交通在智慧交通中的導(dǎo)向作用需要進(jìn)一步研究探討并付諸實(shí)踐。
智慧交通、人性化交通和都市圈交通的關(guān)系可以這樣描述，智慧交通發(fā)展戰(zhàn)略的提出具有能為新時(shí)代大都市圈發(fā)展人性化交通提供新思路和新方案的優(yōu)勢，綜合智慧化和人性化兩方面建設(shè)大都市圈交通體系能夠起到一舉兩得的作用，同時(shí)，面對(duì)復(fù)雜的大都市圈交通，智慧交通能從技術(shù)方面提供支持方案，人性化交通能引領(lǐng)都市圈交通的建設(shè)方向。
基于此，本書深入貫徹黨中央交通強(qiáng)國重大戰(zhàn)略部署，牢固樹立以人為本的服務(wù)理念，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)科技的重要作用，打造大都市圈智慧交通體系。研究思路為通過查閱資料和實(shí)地調(diào)研，總結(jié)梳理大都市圈人性化交通基本需求及智慧交通基本構(gòu)架，并使兩者有效對(duì)接，使智慧交通的發(fā)展趨勢更有利于城市居民出行需求的人性化滿足，提升人民對(duì)交通的滿意度和幸福感。
全書共分為3篇：第1～3章為理論篇，分別對(duì)大都市圈、智慧交通和人性化進(jìn)行梳理分析，闡述了都市圈和都市圈交通的發(fā)展理論，并詳細(xì)地列出了國內(nèi)外典型大都市圈實(shí)例，通過智慧交通的基本原理、技術(shù)框架、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展意義、發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)等內(nèi)容詳細(xì)闡述智慧交通，并在詮釋人性化的發(fā)展情況和人性化發(fā)展理念后，引入人性化的城市交通和智慧交通；第4～8章為路徑篇，按智慧交通的框架從底層到上層依次論述了智慧感知、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、智慧決策、智慧運(yùn)營管理和智慧出行，詳細(xì)分解大都市圈發(fā)展智慧交通的著眼點(diǎn)，探討其為人性化能夠提供的各項(xiàng)服務(wù)，深入分析人性化交通在大都市圈的本質(zhì)需求，以人性化交通出行為視角，提出都市圈的人性化交通理念，為智慧交通的不斷完善，促進(jìn)大都市圈綜合交通協(xié)調(diào)發(fā)展提供有益的技術(shù)支撐；第9～10章為應(yīng)用篇，結(jié)合國內(nèi)外大都市圈智慧交通的應(yīng)用案例，展望未來的發(fā)展方向，進(jìn)一步將智慧交通在新技術(shù)下的不斷發(fā)展對(duì)接人民日益增長的對(duì)美好交通出行的向往，構(gòu)建新時(shí)代智慧交通出行場景，詳細(xì)說明了智慧交通下大都市圈人性化交通的發(fā)展前景。
本書為北京交通大學(xué)智慧交通專題系列叢書之一，得到中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)2020JBWZ011）。本書在編寫過程中，北京交通大學(xué)博士研究生何維，碩士研究生程子龍、李平做了大量的工作，其中部分觀點(diǎn)也被吸納到本書中。此外，還有一些專家學(xué)者對(duì)本書也提出了寶貴的意見，互聯(lián)網(wǎng)登載的一些信息也為著者開闊了思路，在此一并表示感謝。由于水平有限，本書難免存在不足和疏漏之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
著 者
2022年11月于北京
理 論 篇
1 都市圈交通 3
1.1 都市圈理論 3
1.1.1 都市圈的概念及內(nèi)涵 4
1.1.2 都市圈的基本特征 7
1.1.3 都市圈的形成因素 8
1.2 都市圈交通的基本理論 11
1.2.1 都市圈交通系統(tǒng)的概念及內(nèi)涵 11
1.2.2 都市圈與交通的相互關(guān)系 11
1.2.3 都市圈交通網(wǎng)絡(luò)基本特征 12
1.3 國內(nèi)外典型大都市圈實(shí)例 13
1.3.1 東京都市圈 13
1.3.2 巴黎都市圈 17
1.3.3 紐約都市圈 19
1.3.4 首爾都市圈 20
1.3.5 京津冀都市圈 25
2 智慧交通理念 33
2.1 智慧交通概述 33
2.1.1 智慧交通的概念 33
2.1.2 智慧交通的特征 34
2.2 智慧交通技術(shù)框架 35
2.2.1 建設(shè)智慧交通的指導(dǎo)思想 35
2.2.2 智慧交通的建設(shè)框架 37
2.3 國內(nèi)外智慧交通發(fā)展現(xiàn)狀 42
2.3.1 國外智慧交通發(fā)展現(xiàn)狀 42
2.3.2 國內(nèi)智慧交通發(fā)展現(xiàn)狀 48
2.4 智慧交通發(fā)展意義 50
2.4.1 發(fā)展智慧交通的戰(zhàn)略意義 50
2.4.2 發(fā)展智慧交通的經(jīng)濟(jì)意義 51
2.4.3 發(fā)展智慧交通的社會(huì)意義 52
2.5 智慧交通發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn) 52
2.5.1 智慧交通發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 52
2.5.2 智慧交通發(fā)展的未來趨勢 54
3 人性化與智慧交通 56
3.1 人性化的發(fā)展 56
3.1.1 人性化的內(nèi)涵 56
3.1.2 人性化的發(fā)展趨勢 57
3.1.3 人性化的發(fā)展目標(biāo) 58
3.2 人性化理念概述 58
3.2.1 人性化設(shè)計(jì)的定義及發(fā)展趨勢 58
3.2.2 人性化服務(wù)的含義及實(shí)施要點(diǎn) 59
3.3 人性化城市交通 59
3.3.1 人性化城市交通發(fā)展政策 59
3.3.2 人性化城市交通概述 60
3.3.3 人性化城市交通的特征 62
3.3.4 人性化城市交通發(fā)展的原則 62
3.3.5 人性化城市交通發(fā)展的目標(biāo) 64
3.4 以人為本的智慧交通 65
3.4.1 國內(nèi)外智慧交通系統(tǒng)存在的人性化問題 65
3.4.2 國內(nèi)外智慧交通系統(tǒng)的人性化建設(shè) 70
路 徑 篇
4 智慧感知 77
4.1 智慧感知技術(shù) 77
4.1.1 雷達(dá)感知技術(shù) 77
4.1.2 紅外感知技術(shù) 77
4.1.3 RFID感知技術(shù) 78
4.1.4 衛(wèi)星定位感知技術(shù) 78
4.1.5 視頻感知技術(shù) 78
4.2 智慧感知場景應(yīng)用 79
4.2.1 采集車輛身份信息 79
4.2.2 監(jiān)測道路狀況 79
4.2.3 監(jiān)測交通事故 80
4.2.4 監(jiān)測交通流量 80
4.2.5 監(jiān)測自然環(huán)境 81
4.3 人性化 智慧感知探索與實(shí)踐 81
4.3.1 融合多樣感知場景 81
4.3.2 構(gòu)建人性化出行環(huán)境 82
4.3.3 提高公眾生活滿意度 82
4.3.4 保障交通出行暢通安全 82
4.3.5 快速恢復(fù)道路通行能力 83
5 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò) 84
5.1 移動(dòng)通信技術(shù) 84
5.2 專用短程通信技術(shù) 85
5.3 光纖通信技術(shù) 86
5.4 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 87
5.5 傳感網(wǎng)技術(shù) 88
5.6 新興通信技術(shù) 89
6 智慧決策 92
6.1 云計(jì)算技術(shù) 92
6.1.1 云計(jì)算技術(shù)概述 92
6.1.2 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 95
6.2 大數(shù)據(jù)技術(shù) 96
6.2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述 96
6.2.2 大數(shù)據(jù)關(guān)鍵核心技術(shù) 98
7 智慧運(yùn)營管理 101
7.1 車輛運(yùn)營管理 101
7.1.1 智能公交系統(tǒng) 101
7.1.2 出租車運(yùn)營管理系統(tǒng) 109
7.1.3 智慧軌道交通系統(tǒng) 114
7.2 交通規(guī)劃與管理 118
7.2.1 交通規(guī)劃與管理智慧建設(shè) 119
7.2.2 交通規(guī)劃與管理人性化建設(shè) 119
7.3 緊急事件與交通安全 123
7.3.1 緊急事件管理系統(tǒng) 123
7.3.2 緊急事件救援系統(tǒng) 124
7.3.3 緊急事件管理及救援系統(tǒng)的人性化建設(shè) 125
7.4 智慧公路 126
7.4.1 智慧公路概述 126
7.4.2 智慧公路建設(shè) 127
7.4.3 智慧公路人性化建設(shè) 128
8 智慧出行 130
8.1 智能車輛誘導(dǎo)系統(tǒng) 130
8.1.1 誘導(dǎo)系統(tǒng)概述 130
8.1.2 交通誘導(dǎo)技術(shù) 131
8.1.3 國內(nèi)外車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)現(xiàn)狀 133
8.1.4 行車誘導(dǎo)系統(tǒng)和停車誘導(dǎo)系統(tǒng) 135
8.1.5 車輛導(dǎo)航系統(tǒng) 137
8.1.6 都市圈智能車輛誘導(dǎo)系統(tǒng)人性化建設(shè) 139
8.2 綜合信息服務(wù)系統(tǒng) 140
8.2.1 現(xiàn)有信息服務(wù)系統(tǒng) 141
8.2.2 現(xiàn)階段信息服務(wù)系統(tǒng)需要解決的問題 142
8.2.3 綜合智慧交通出行服務(wù)系統(tǒng) 143
8.3 電子收費(fèi)系統(tǒng) 147
8.3.1 電子收費(fèi)系統(tǒng)概述 147
8.3.2 高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng) 150
8.3.3 城市道路擁堵電子收費(fèi)系統(tǒng) 155
8.3.4 城市公共交通電子收費(fèi)系統(tǒng) 158
8.3.5 智慧停車電子收費(fèi)系統(tǒng) 160
應(yīng) 用 篇
9 國內(nèi)外智慧交通下大都市圈人性化交通的應(yīng)用 165
9.1 國內(nèi)智慧交通下大都市圈人性化交通的應(yīng)用 165
9.1.1 杭州都市圈 165
9.1.2 上海都市圈 168
9.1.3 成都都市圈 172
9.1.4 廣深都市圈 176
9.1.5 太原都市圈 182
9.2 國外智慧交通下大都市圈人性化交通的應(yīng)用 189
9.2.1 倫敦都市圈 189
9.2.2 新加坡都市圈 191
9.2.3 巴黎都市圈 192
9.2.4 東京都市圈 193
9.2.5 紐約都市圈 195
10 智慧交通下大都市圈人性化交通的展望 197
10.1 都市圈智慧交通系統(tǒng)的人性化應(yīng)用展望 197
10.1.1 都市圈智慧大腦 197
10.1.2 都市圈智慧軌道交通 197
10.1.3 都市圈智慧一卡通 198
10.1.4 都市圈智慧公路 198
10.1.5 都市圈智慧停車 198
10.1.6 都市圈智慧出行平臺(tái) 199
10.1.7 都市圈智慧公交 199
10.1.8 都市圈智慧道路 200
10.2 助力推動(dòng)人性化的智慧交通新技術(shù)展望 200
10.2.1 智慧仿真交通系統(tǒng) 200
10.2.2 人車路協(xié)同技術(shù) 201
10.2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 201
10.2.4 汽車自動(dòng)駕駛技術(shù) 202
10.3 智慧交通統(tǒng)籌并進(jìn)的智慧交通系統(tǒng)建設(shè) 203
參考文獻(xiàn) 204
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