世博智能交通系统概念方案研究
【摘要】“世博智能交通系统概念方案”是针对2010年上海世博会这一大型活动而实施的若干ITS应用与服务系统及若干建设项目的总体规划。课题吸收借鉴历届世博会及奥运会等大型活动智能交通系统建设经验，基于世博交通需求特征，客观分析世博交通协调管理对智能交通技术的需求，根据不同用户对象和空间范围的需求特征及功能要求进行系统集成设计，提出世博智能交通系统总体框架，明确各系统功能要求，提出世博智能交通系统建设意见，为上海世博会智能交通系统的构建提供决策参考和技术支撑。
【关键词】世博交通 智能交通系统（ITS）交通信息服务
一、引言
建设世博智能交通系统是举办成功精彩难忘的世博会的重要保障，是实现世博“公交优先、区域差别、时空均衡”的交通保障策略的主要手段之一。同时，2010年是上海交通信息化智能化发展的重要时间节点，世博会是重大机遇，世博智能交通系统的研究、开发和运行将助推科教兴市主战略，带动智能交通产业快速发展。
经过20多年的发展，上海交通信息化已经有了一定的基础，上海智能交通系统发展也进入了全面启动和起步阶段。以2005年为参照时期，上海与日本和美国等发达国家ITS的发展水平比较，个别领域如公共交通卡系统、中心城快速路交通监控和诱导等应用系统与国际水平相当，但在交通综合信息服务、动态车载/手机导航、高速公路不停车收费、智能公交系统等方面，与国外有较大差距。从总体上讲，上海大致相当于日本、美国1990年的ITS水平，上海ITS发展水平落后日本和美国约10-15年[1]。
面对2010年上海世博会的智能交通应用和服务需求，时间紧迫，任务艰巨，责任重大。上海要以世博会为契机，重点突破，超越创新，充分发挥政府在城市建设和综合交通管理中的宏观协调，集中力量办大事的优势，在“十一五”期间加大交通基础设施建设的同时，加快交通信息资源整合，统筹协调，加大投入，明确职责，合力推动，创新突破，实现跨越式发展。
二、世博智能交通系统的概念
世博智能交通系统是指直接服务于世博会的所有的智能交通应用与服务系统的总称，是指直接为世博会游客、交通管理和组织者等服务的，集出行信息、智能公交、交通监控、决策支持、电子收费、应急救援等功能于一体的智能交通集成应用与服务系统。
世博智能交通系统的用户包括世博会游客、交通管理部门、交通运输企业、世博组织者、园区工作人员、参展商等；涉及的空间范围包括世博园区、周边交通管制区、世博专用通道、综合交通换乘枢纽、轨道交通网络、世博公交专线通道、水上巴士航道等直接相关的范围，还包括上海市域、长三角、国内其他省市及国外与世博会有关的空间范围；涉及的开发领域包括出行服务、公交运营、交通管理、决策支持、电子收费和应急救援等领域；涉及的出行过程有出行前、出行中、园区内和返程途中等；涉及的服务层次有基本服务和特色服务。
【关键词】世博交通 智能交通系统（ITS）交通信息服务
一、引言
建设世博智能交通系统是举办成功精彩难忘的世博会的重要保障，是实现世博“公交优先、区域差别、时空均衡”的交通保障策略的主要手段之一。同时，2010年是上海交通信息化智能化发展的重要时间节点，世博会是重大机遇，世博智能交通系统的研究、开发和运行将助推科教兴市主战略，带动智能交通产业快速发展。
经过20多年的发展，上海交通信息化已经有了一定的基础，上海智能交通系统发展也进入了全面启动和起步阶段。以2005年为参照时期，上海与日本和美国等发达国家ITS的发展水平比较，个别领域如公共交通卡系统、中心城快速路交通监控和诱导等应用系统与国际水平相当，但在交通综合信息服务、动态车载/手机导航、高速公路不停车收费、智能公交系统等方面，与国外有较大差距。从总体上讲，上海大致相当于日本、美国1990年的ITS水平，上海ITS发展水平落后日本和美国约10-15年[1]。
面对2010年上海世博会的智能交通应用和服务需求，时间紧迫，任务艰巨，责任重大。上海要以世博会为契机，重点突破，超越创新，充分发挥政府在城市建设和综合交通管理中的宏观协调，集中力量办大事的优势，在“十一五”期间加大交通基础设施建设的同时，加快交通信息资源整合，统筹协调，加大投入，明确职责，合力推动，创新突破，实现跨越式发展。
二、世博智能交通系统的概念
世博智能交通系统是指直接服务于世博会的所有的智能交通应用与服务系统的总称，是指直接为世博会游客、交通管理和组织者等服务的，集出行信息、智能公交、交通监控、决策支持、电子收费、应急救援等功能于一体的智能交通集成应用与服务系统。
世博智能交通系统的用户包括世博会游客、交通管理部门、交通运输企业、世博组织者、园区工作人员、参展商等；涉及的空间范围包括世博园区、周边交通管制区、世博专用通道、综合交通换乘枢纽、轨道交通网络、世博公交专线通道、水上巴士航道等直接相关的范围，还包括上海市域、长三角、国内其他省市及国外与世博会有关的空间范围；涉及的开发领域包括出行服务、公交运营、交通管理、决策支持、电子收费和应急救援等领域；涉及的出行过程有出行前、出行中、园区内和返程途中等；涉及的服务层次有基本服务和特色服务。
三、世博智能交通系统的需求分析
上海世博会吸引的游客总量约8000万人左右，平均日参观客流为40万人，高峰日参观客流达到60万人，极端高峰日将可能达到80万人左右[2]，为历史上世博会之最。世博交通需求表现为，在时间上高强度、空间上高密度、逐层加剧、单点吸引、潮汐式集散等特征[3]。世博会会址位于上海中心城区，世博交通与日常背景交通叠加，对上海交通带来严峻的挑战。为此，必须采用信息化智能化手段，通过实时地提供出行者综合信息服务，科学地调控和引导客流，及时地进行预测预报等方式，达到缓解交通拥挤，提高公共交通管理和服务水平，实现交通均衡化等预计效果。
出行者综合信息服务：世博会期间应通过各种信息发布渠道和手段使参观者在适当的时间和地点了解各种交通设施的客流拥挤状况、道路交通状况，在保证世博会高强度客流快速安全集散同时，实现客流在时间、空间上分布的均衡化。
智能公交：保障公共交通优先，鼓励公众采用公共交通作为前往世博会的主要出行方式，是世界各国举办世博会的经验总结。公共交通问题是上海世博会的难题和主要问题。为了保障公共交通高效、安全、快速、舒适，没有信息化、智能化的技术手段是无法达到预期效果的。
交通监控：应根据世博交通特征，采用差别化的交通监控管理和诱导措施，对世博园周边地区进行交通管制，对园区周边、主要交通枢纽进行监控，对从长三角和本市进入世博园的车辆进行逐级诱导，以保障世博交通安全、快速、畅达。
决策支持：世博会前的交通规划和建设，以及会展期间的日常交通管理都需要强有力的客流采集、分析处理、预测预报手段，以保证交通决策的准确性、科学性，做到有备无患，运筹帷幄，引导游客有序出行。
电子收费：集成化的电子收费系统，能够减少付费时产生的等候延误，提高出行效率，从而为世博会游客和车辆提供快速便捷的服务，展示上海数字化城市的发展水平。世博会园区外公共交通、园区内公共交通、世博会停车场、高速公路不停车收费等领域对于电子收费需求强烈。电子收费也是世博客流出行特征信息采集、分析和预测的重要手段之一。
应急救援：为保障世博会万无一失，防患于未然，必须建立应对自如的应急救援信息系统。针对世博会交通运行中可能出现的各种紧急情况，必须要有相应的预案和应对措施，为交通管理者提供技术支撑。
四、国际经验借鉴
近十年来，ITS开始应用于世博会、奥运会、世界杯等大型活动中，并成为主办方进行交通组织与管理的重要手段和保障措施。同时在ITS的应用上各有特色：为提高交通设施的服务效率、均衡客流，爱知世博会非常注重交通信息系统的应用，通过大型信息显示屏幕（PDP）、电脑、手机、FM广播、可变情报板、车载导航系统（VICS）等各种媒体方式，向游客即时提供出行方案推荐、停车信息、道路拥堵、枢纽站点交通拥挤、世博场馆客流及等待时间等服务内容，高效的交通信息服务，为爱知世博会实现游客均衡，起到了很大的推动作用[4] [5]；2000年德国汉诺威世博会采用先进的交通控制技术—基于交通仿真的车流诱导、“单点吸引”交通信号控制等手段，保障车流顺畅，同时提供停车诱导、交通信息广播频道（RDS/TMC）等实时交通信息服务；且这两次世博会均建立了专线公交的智能调度系统。
与前两届相比，上海世博会在规模上远大于前两者，会展地又位于特大城市的中心城区，跨越黄浦江两岸，交通问题将十分严重，因此上海世博智能交通系统应学习和借鉴两者的成功经验，同时要有自己的特色。
针对世博交通客流集聚量大、客流覆盖面广、交通方式多样、舒适度要求高的特点，世博会智能交通系统既要能提供类似爱知世博会的交通实时信息服务，又要有汉诺威世博会的交通监控功能，同时公共交通智能系统保证高峰游客快速输送，客流调控和决策支持能力更强，电子收费技术领先，紧急事件应对自如。
上海世博会吸引的游客总量约8000万人左右，平均日参观客流为40万人，高峰日参观客流达到60万人，极端高峰日将可能达到80万人左右[2]，为历史上世博会之最。世博交通需求表现为，在时间上高强度、空间上高密度、逐层加剧、单点吸引、潮汐式集散等特征[3]。世博会会址位于上海中心城区，世博交通与日常背景交通叠加，对上海交通带来严峻的挑战。为此，必须采用信息化智能化手段，通过实时地提供出行者综合信息服务，科学地调控和引导客流，及时地进行预测预报等方式，达到缓解交通拥挤，提高公共交通管理和服务水平，实现交通均衡化等预计效果。
出行者综合信息服务：世博会期间应通过各种信息发布渠道和手段使参观者在适当的时间和地点了解各种交通设施的客流拥挤状况、道路交通状况，在保证世博会高强度客流快速安全集散同时，实现客流在时间、空间上分布的均衡化。
智能公交：保障公共交通优先，鼓励公众采用公共交通作为前往世博会的主要出行方式，是世界各国举办世博会的经验总结。公共交通问题是上海世博会的难题和主要问题。为了保障公共交通高效、安全、快速、舒适，没有信息化、智能化的技术手段是无法达到预期效果的。
交通监控：应根据世博交通特征，采用差别化的交通监控管理和诱导措施，对世博园周边地区进行交通管制，对园区周边、主要交通枢纽进行监控，对从长三角和本市进入世博园的车辆进行逐级诱导，以保障世博交通安全、快速、畅达。
决策支持：世博会前的交通规划和建设，以及会展期间的日常交通管理都需要强有力的客流采集、分析处理、预测预报手段，以保证交通决策的准确性、科学性，做到有备无患，运筹帷幄，引导游客有序出行。
电子收费：集成化的电子收费系统，能够减少付费时产生的等候延误，提高出行效率，从而为世博会游客和车辆提供快速便捷的服务，展示上海数字化城市的发展水平。世博会园区外公共交通、园区内公共交通、世博会停车场、高速公路不停车收费等领域对于电子收费需求强烈。电子收费也是世博客流出行特征信息采集、分析和预测的重要手段之一。
应急救援：为保障世博会万无一失，防患于未然，必须建立应对自如的应急救援信息系统。针对世博会交通运行中可能出现的各种紧急情况，必须要有相应的预案和应对措施，为交通管理者提供技术支撑。
四、国际经验借鉴
近十年来，ITS开始应用于世博会、奥运会、世界杯等大型活动中，并成为主办方进行交通组织与管理的重要手段和保障措施。同时在ITS的应用上各有特色：为提高交通设施的服务效率、均衡客流，爱知世博会非常注重交通信息系统的应用，通过大型信息显示屏幕（PDP）、电脑、手机、FM广播、可变情报板、车载导航系统（VICS）等各种媒体方式，向游客即时提供出行方案推荐、停车信息、道路拥堵、枢纽站点交通拥挤、世博场馆客流及等待时间等服务内容，高效的交通信息服务，为爱知世博会实现游客均衡，起到了很大的推动作用[4] [5]；2000年德国汉诺威世博会采用先进的交通控制技术—基于交通仿真的车流诱导、“单点吸引”交通信号控制等手段，保障车流顺畅，同时提供停车诱导、交通信息广播频道（RDS/TMC）等实时交通信息服务；且这两次世博会均建立了专线公交的智能调度系统。
与前两届相比，上海世博会在规模上远大于前两者，会展地又位于特大城市的中心城区，跨越黄浦江两岸，交通问题将十分严重，因此上海世博智能交通系统应学习和借鉴两者的成功经验，同时要有自己的特色。
针对世博交通客流集聚量大、客流覆盖面广、交通方式多样、舒适度要求高的特点，世博会智能交通系统既要能提供类似爱知世博会的交通实时信息服务，又要有汉诺威世博会的交通监控功能，同时公共交通智能系统保证高峰游客快速输送，客流调控和决策支持能力更强，电子收费技术领先，紧急事件应对自如。
五、世博智能交通系统概念方案
1．世博智能交通系统的功能要求
世博智能交通系统的总体功能为：
(1) 实现交通信息实时准确，服务方式丰富多样；
(2) 力争公共交通快速舒适，枢纽换乘集散有序；
(3) 保障道路交通安全畅达，交通状况尽在掌控；
(4) 做到决策支持科学智能，需求管理策略灵活；
(5) 展示电子收费领先技术，数字交通引领未来；
(6) 确保应急预案准备充分，突发事件应对自如。
2． 世博智能交通系统的特点
世博智能交通系统的特点可以概括为“基于平台，面向世博，横向整合，集成应用”。
世博智能交通系统是指直接为世博会特定用户服务的，集“出行服务，智能公交，交通监控，应急救援，决策支持，电子收费”等世博交通信息服务和管理功能于一体的集成应用和服务系统。因此，世博智能交通系统不局限于世博园区划定的空间范围，而是指直接面向世博会参观者、交通组织管理者的智能交通集成应用系统，是一个专门服务于世博会的信息系统。该系统的建立基于“上海市交通综合信息平台”，但是它是由世博会运行主体来运行维护的面向世博会的技术支持系统，是世博会信息系统的一个重要组成部分，与世博会物流、安保、售检票、园区基础地理信息系统、虚拟展区等其他信息系统，共同构成世博会的IT系统，为世博会的运行提供强有力的技术保障。
3．世博智能交通系统的应用框架
世博智能交通系统由“一个集成应用平台，六个应用系统”组成：
（1）世博会ITS集成应用平台
世博会ITS集成应用平台是对各应用系统进行运行管理、维护和相互之间协调的信息平台，实现各应用系统互通互联、数据交换和共享，统一与上海市交通综合信息平台以及世博会的其他IT系统进行数据交换和连接，是保障世博交通有效管理和信息服务的神经中枢。世博会ITS集成应用平台建立在上海市交通综合信息平台基础之上，运行于世博会信息中心。
（2）六个应用系统：
a.世博出行者交通综合信息服务系统，简称“出行信息”
b.世博智能公共交通系统，简称“智能公交”
c.世博交通监控系统，简称“交通监控”
d.世博交通决策支持系统，简称“决策支持”
e.世博交通电子收费系统，简称“电子收费”
f.世博交通紧急事件管理系统，简称“应急救援”
六、推进世博智能交通系统建设的措施建议
（1）统一规划，协同推进，分工建设，按需集成
建议市政府在充分听取相关部门意见的基础上，发布“上海世博智能交通系统实施指南”，明确各部门的具体职责和分工，明确各部门在世博智能交通系统中的角色和作用。对需政府投资的ITS项目，市建交委应将其纳入交通基础设施建设的范围，按照轻重缓急，及早立项投资建设。对全局性基础性项目，应尽早决策立项，集中国内外优势研究机构、企业和人才进行研究和攻关。对需要政府搭台启动和提供交通信息资源的交通信息服务市场化项目，应尽早为企业提供交通信息资源，使更多国内外优秀企业参与到世博会的建设和运营中。
为保障系统规划的功能能够有效地贯彻实现，达到预期效果，建议成立“世博会ITS工作组”，由相关部门抽调专业人员，共同组建一支各有所长、协同作战的优秀团队，具体负责研究、协调、督促和推进世博智能交通系统关联项目的规划、建设和运营。
（2）平台起步，创新引领，项目配套，产业跟进
在世博智能交通系统应用框架中，上海市交通综合信息平台是基础，在世博智能交通系统关联项目规划中平台又是第一个项目。平台是上海交通信息化智能化的关键和核心，以此起步，将带动其他交通主管部门和交通运输企业的ITS应用系统的建设。同时，在世博智能交通系统的研究、开发和实施中，将会遇到很多管理难题和技术难题，需要观念创新、机制创新和技术创新，来带动交通综合信息平台和各部门ITS应用系统的开发，有许多关键技术需要自主创新和科技攻关加以解决。
ITS是交通基础设施的组成部分，政府的大规模投入是关键，政府在ITS领域的前期投资将会带来巨大的后发效应。世博智能交通系统是巨大的系统工程，涉及众多的交通主管部门和交通运输企业，有目标，有风险，有压力，有困难，需要平台起步，创新引领，项目配套，产业跟进。
1．世博智能交通系统的功能要求
世博智能交通系统的总体功能为：
(1) 实现交通信息实时准确，服务方式丰富多样；
(2) 力争公共交通快速舒适，枢纽换乘集散有序；
(3) 保障道路交通安全畅达，交通状况尽在掌控；
(4) 做到决策支持科学智能，需求管理策略灵活；
(5) 展示电子收费领先技术，数字交通引领未来；
(6) 确保应急预案准备充分，突发事件应对自如。
2． 世博智能交通系统的特点
世博智能交通系统的特点可以概括为“基于平台，面向世博，横向整合，集成应用”。
世博智能交通系统是指直接为世博会特定用户服务的，集“出行服务，智能公交，交通监控，应急救援，决策支持，电子收费”等世博交通信息服务和管理功能于一体的集成应用和服务系统。因此，世博智能交通系统不局限于世博园区划定的空间范围，而是指直接面向世博会参观者、交通组织管理者的智能交通集成应用系统，是一个专门服务于世博会的信息系统。该系统的建立基于“上海市交通综合信息平台”，但是它是由世博会运行主体来运行维护的面向世博会的技术支持系统，是世博会信息系统的一个重要组成部分，与世博会物流、安保、售检票、园区基础地理信息系统、虚拟展区等其他信息系统，共同构成世博会的IT系统，为世博会的运行提供强有力的技术保障。
3．世博智能交通系统的应用框架
世博智能交通系统由“一个集成应用平台，六个应用系统”组成：
（1）世博会ITS集成应用平台
世博会ITS集成应用平台是对各应用系统进行运行管理、维护和相互之间协调的信息平台，实现各应用系统互通互联、数据交换和共享，统一与上海市交通综合信息平台以及世博会的其他IT系统进行数据交换和连接，是保障世博交通有效管理和信息服务的神经中枢。世博会ITS集成应用平台建立在上海市交通综合信息平台基础之上，运行于世博会信息中心。
（2）六个应用系统：
a.世博出行者交通综合信息服务系统，简称“出行信息”
b.世博智能公共交通系统，简称“智能公交”
c.世博交通监控系统，简称“交通监控”
d.世博交通决策支持系统，简称“决策支持”
e.世博交通电子收费系统，简称“电子收费”
f.世博交通紧急事件管理系统，简称“应急救援”
六、推进世博智能交通系统建设的措施建议
（1）统一规划，协同推进，分工建设，按需集成
建议市政府在充分听取相关部门意见的基础上，发布“上海世博智能交通系统实施指南”，明确各部门的具体职责和分工，明确各部门在世博智能交通系统中的角色和作用。对需政府投资的ITS项目，市建交委应将其纳入交通基础设施建设的范围，按照轻重缓急，及早立项投资建设。对全局性基础性项目，应尽早决策立项，集中国内外优势研究机构、企业和人才进行研究和攻关。对需要政府搭台启动和提供交通信息资源的交通信息服务市场化项目，应尽早为企业提供交通信息资源，使更多国内外优秀企业参与到世博会的建设和运营中。
为保障系统规划的功能能够有效地贯彻实现，达到预期效果，建议成立“世博会ITS工作组”，由相关部门抽调专业人员，共同组建一支各有所长、协同作战的优秀团队，具体负责研究、协调、督促和推进世博智能交通系统关联项目的规划、建设和运营。
（2）平台起步，创新引领，项目配套，产业跟进
在世博智能交通系统应用框架中，上海市交通综合信息平台是基础，在世博智能交通系统关联项目规划中平台又是第一个项目。平台是上海交通信息化智能化的关键和核心，以此起步，将带动其他交通主管部门和交通运输企业的ITS应用系统的建设。同时，在世博智能交通系统的研究、开发和实施中，将会遇到很多管理难题和技术难题，需要观念创新、机制创新和技术创新，来带动交通综合信息平台和各部门ITS应用系统的开发，有许多关键技术需要自主创新和科技攻关加以解决。
ITS是交通基础设施的组成部分，政府的大规模投入是关键，政府在ITS领域的前期投资将会带来巨大的后发效应。世博智能交通系统是巨大的系统工程，涉及众多的交通主管部门和交通运输企业，有目标，有风险，有压力，有困难，需要平台起步，创新引领，项目配套，产业跟进。