■將新聞進(jìn)行到底

　　文·本報(bào)記者 林莉君 通訊員 張宇慶

　　初次到訪北京工業(yè)大學(xué)城市交通學(xué)院，都會(huì)被掛在走廊中間的屏幕墻震撼：大約2米長、5米高的電子屏幕正實(shí)時(shí)顯示著整個(gè)北京地面、地下的交通狀況。作為唯一一塊被掛在北京高校中的實(shí)時(shí)交通屏幕墻，車流速度、出行結(jié)構(gòu)、公交乘降量、擁堵狀況等交通信息一覽無余。

　　屏幕上這一組組不斷變動(dòng)的數(shù)據(jù)，讓陳艷艷教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)所做的“交通仿真系統(tǒng)”研究能更精確、及時(shí)地找出最可能引發(fā)交通問題的地方、道路擁堵的變化規(guī)律……為交通智能化管理和政府科學(xué)決策提供技術(shù)支持。

　　她們的交通仿真系統(tǒng)研究不僅參與了奧運(yùn)期間的交通方案設(shè)計(jì)，使奧運(yùn)會(huì)期間早晚高峰交通運(yùn)行效率分別提高26.9%和22.8%；還優(yōu)化了原有的交通設(shè)施，通過交通樞紐仿真實(shí)驗(yàn)，提出了東直門樞紐站交通優(yōu)化方案建議，使步行距離超過200m的乘客由38%減少至32%；在交通設(shè)計(jì)規(guī)劃方面對(duì)宋家莊地鐵站，拓寬了亦莊線到車站臺(tái)的樓梯寬度，擴(kuò)大瓶頸處的通行能力……

　　“大數(shù)據(jù)時(shí)代大家都在提智慧城市，而綠色、高效的交通是一座城市是否智慧的重要指標(biāo)。交通仿真系統(tǒng)研究可以說為北京交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、方案的出臺(tái)提供了精確的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，讓大家的出行更便捷。”陳艷艷告訴記者。

　　75分鐘疏散16萬觀眾散場

　　在位于北工大科學(xué)樓的北京城市交通協(xié)同創(chuàng)新中心，陳艷艷給記者展示了交通仿真系統(tǒng)的工作情景。

　　原來，所謂的交通仿真系統(tǒng)，是以計(jì)算機(jī)為主要工具，利用系統(tǒng)仿真模型，模擬交通系統(tǒng)中機(jī)動(dòng)車及行人的運(yùn)行狀態(tài)，以數(shù)字或圖形方式，動(dòng)態(tài)描述交通系統(tǒng)，從而更清晰地對(duì)交通堵塞的瓶頸和原因進(jìn)行分析，對(duì)城市規(guī)劃有關(guān)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)避免交通問題。

　　這套交通仿真系統(tǒng)在北京奧運(yùn)會(huì)期間就開始大顯身手?！爱?dāng)時(shí)，北京的人口已經(jīng)超過1700萬，如何既保證奧運(yùn)期間賽會(huì)車輛、人流的交通便利與安全，又不影響普通市民的生活和出行？如何在比賽轉(zhuǎn)場過程中，及時(shí)順暢地疏導(dǎo)觀眾流？北京申奧成功第二年，這些問題就擺在了我們面前?！眳⒓訆W運(yùn)會(huì)交通政策研究長達(dá)5年的陳艷艷回憶道。彼時(shí)，北京工業(yè)大學(xué)承擔(dān)了奧運(yùn)交通規(guī)劃研究項(xiàng)目。

　　涵蓋了北京市路網(wǎng)仿真、專用車道仿真、奧運(yùn)場館周邊交通環(huán)境仿真和行人測試仿真4個(gè)層面的奧運(yùn)交通仿真系統(tǒng)，通過定量化分析手段，模擬北京奧運(yùn)會(huì)期間可能出現(xiàn)的各種交通問題，事先在這些可能出問題的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行各種方案調(diào)整，并通過一系列的實(shí)際測試來完善仿真系統(tǒng)的精確度。

　　“我們?cè)谘芯窟^程中還進(jìn)行了大量的行人測試，比如奧運(yùn)會(huì)期間比賽場館和交通樞紐附近，針對(duì)大量人流短時(shí)間內(nèi)聚集到相對(duì)狹小區(qū)域的可能，對(duì)行人的數(shù)量、密度等參數(shù)進(jìn)行定量分析，誤差嚴(yán)格控制在15%以內(nèi)，而這是國內(nèi)首次進(jìn)行的大型活動(dòng)擁擠行人交通流理論及仿真的系統(tǒng)研究及應(yīng)用，以往在這方面大多憑經(jīng)驗(yàn)?！标惼G艷告訴記者。

　　該仿真系統(tǒng)對(duì)奧運(yùn)需求管理政策、奧運(yùn)交通規(guī)劃、交通管理和運(yùn)營方案、應(yīng)急處置預(yù)案進(jìn)行了測試，確定了最優(yōu)方案。在該系統(tǒng)支撐下，奧運(yùn)會(huì)開幕式16萬觀眾散場的疏散任務(wù)僅用75分鐘，比國際奧委會(huì)對(duì)奧運(yùn)舉辦城市的要求整整提前了45分鐘；交通運(yùn)行效率明顯提高，早晚高峰運(yùn)行速度分別提高26.9%和22.8%。

　　這項(xiàng)交通仿真成果不僅在北京市交通委員會(huì)、北京市公安交通管理局、北京奧組委得到了廣泛應(yīng)用，也推廣到廣州亞運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)，并被倫敦奧組委借鑒。

　　優(yōu)化客運(yùn)樞紐 緩解交通壓力

　　在陳艷艷的辦公室，其中一臺(tái)電腦正在演示著宋家莊地鐵站從入口到出口的全程仿真場景?！败囌緝?nèi)的交通標(biāo)志、閘機(jī)的布置、樓梯的布道、護(hù)欄的設(shè)計(jì)等等，我們都進(jìn)行過仿真測試。像四惠、東直門、宋家莊等交通樞紐，是城市客運(yùn)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，換乘客流人山人海，很容易擁堵。運(yùn)用仿真手段進(jìn)行樞紐人流設(shè)計(jì)和組織管理，是緩解樞紐交通壓力的一個(gè)有效途徑?！标惼G艷說。

　　在宋家莊地鐵站的設(shè)計(jì)中，陳艷艷團(tuán)隊(duì)開發(fā)了宋家莊綜合交通樞紐行人仿真模型，“交通參與者是一個(gè)社會(huì)人，它的復(fù)雜性、隨機(jī)性很強(qiáng)。需要我們研究者根據(jù)行人的不同特征去建模?！标惼G艷說。

　　利用這一模型，她們對(duì)樞紐整體、地鐵站臺(tái)層、換乘大廳、樞紐首層、地上二層這五個(gè)角度的交通流進(jìn)行細(xì)致研究，在設(shè)施設(shè)計(jì)方面，建議將亦莊線到車站臺(tái)的樓梯從2.4m拓寬至3.2m，1.8m寬樓梯拓寬至2.4m，擴(kuò)大瓶頸處的通行能力；同時(shí)采取將換乘地鐵10號(hào)線、5號(hào)線的混行樓梯中間增設(shè)護(hù)欄等措施，有效隔離上下行乘客；在運(yùn)行組織方面，建議縮小公交車輛的發(fā)車間隔，將市郊線路由10分鐘一班改為5分鐘一班，市區(qū)線路由5分鐘一班改為3分鐘一班。通過此類規(guī)劃措施，使步行速度小于0.7m/s的乘客由原始方案的61%下降到39%，降幅接近50%，大幅提高了乘客行走的流暢性，對(duì)宋家莊交通樞紐規(guī)劃及組織管理起到重要的技術(shù)支撐作用。

　　陳艷艷團(tuán)隊(duì)還利用交通仿真系統(tǒng)優(yōu)化了原有的交通樞紐。東直門交通樞紐是一座集軌道交通、市區(qū)公交、市郊公交于一體，包括多種交通方式相互銜接的綜合客運(yùn)交通樞紐?！岸隆y”是很多乘客的體驗(yàn)。通過交通樞紐仿真實(shí)驗(yàn)，陳艷艷她們清楚地找到了東直門擁堵區(qū)域產(chǎn)生的主要原因：公交發(fā)車間隔偏大；樞紐內(nèi)設(shè)置的引導(dǎo)標(biāo)志在規(guī)律性、識(shí)認(rèn)性等方面有待完善；市郊公交到達(dá)地行人設(shè)施存在瓶頸。

　　針對(duì)擁堵成因，她們提出了優(yōu)化方案建議，使步行距離超過200m的乘客由38%減少至32%，提高了乘客行走的流暢性、保證了乘客換乘安全性和舒適度。

　　大數(shù)據(jù)時(shí)代的信息采集成為交通疏堵的基礎(chǔ)

　　“做交通仿真系統(tǒng)，前期的信息采集非常重要。只有掌握精確的信息，才能讓仿真系統(tǒng)發(fā)揮最大作用，做出可靠的數(shù)據(jù)分析報(bào)告?！标惼G艷告訴記者。

　　傳統(tǒng)的交通規(guī)劃數(shù)據(jù)采集每5年做一次。往往需要幾百人好幾個(gè)月挨家挨戶訪問填寫調(diào)查問卷，再統(tǒng)計(jì)分析，耗費(fèi)巨大的人力物力，也只能獲得部分抽樣的數(shù)據(jù)，調(diào)查分析的精度難以滿足交通需求急速增長及出行多樣化的要求?！按髷?shù)據(jù)時(shí)代，交通規(guī)劃信息采集必須要從靜態(tài)、人工采集向動(dòng)態(tài)、自動(dòng)采集轉(zhuǎn)變，從單一模式的采集向多模式、多方法采集轉(zhuǎn)變。”陳艷艷說。

　　從上世紀(jì)90年代，就投入城市交通研究的陳艷艷告訴記者，信息化的手段為信息采集提供了便利。“通過IC卡和手機(jī)數(shù)據(jù)就能知道什么時(shí)候哪里客流密集，哪里供需矛盾突出等等。”陳艷艷團(tuán)隊(duì)利用IC卡數(shù)據(jù)，分析公交乘降量、線路及段面流量、換乘等數(shù)據(jù)，開發(fā)公交IC卡數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)軟件，為城市居民公交出行行為、公交線網(wǎng)規(guī)劃及運(yùn)營管理提供交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；利用手機(jī)數(shù)據(jù)，研究居民平均出行次數(shù)、出行時(shí)耗、擇路機(jī)制等出行行為特征及其與特大城市土地利用、交通政策、公交發(fā)展的關(guān)系，為交通規(guī)劃模型中相關(guān)參數(shù)的標(biāo)定提供依據(jù)。這套多源信息融合處理系統(tǒng)已經(jīng)被北京、福州、秦皇島等城市的交通部門引用。

　　而2014年安裝在學(xué)院的北京交通實(shí)時(shí)顯示屏幕，讓陳艷艷團(tuán)隊(duì)采集信息更及時(shí)、更精準(zhǔn)。她們從戰(zhàn)略層面搭建起了交通仿真和決策支持平臺(tái)，為交通措施的實(shí)施提供定量化地分析，以高水準(zhǔn)的專業(yè)知識(shí)為北京市交通政策的出臺(tái)提供決策咨詢。同時(shí)在規(guī)劃層面上團(tuán)隊(duì)還參與了打造快速通勤公交體系建設(shè)。

　　如今，陳艷艷團(tuán)隊(duì)利用提取的海量數(shù)據(jù)，還提出了綠色“交通誘導(dǎo)”方案。“例如，在全國率先利用手機(jī)APP的‘門到門’的方式，讓出行者查詢周邊是否有可租賃的自行車，公交換乘地點(diǎn)及候車時(shí)間等以此對(duì)綠色出行需求進(jìn)行引導(dǎo)與服務(wù)。”陳艷艷說。

　　——延伸閱讀——

　　交通不是單一的問題

　　生活在北京的人，提起交通都是一肚子怨氣。

　　和城市交通打了將近20年交道的陳艷艷對(duì)此也深有體會(huì)。她認(rèn)為，交通不是單一的問題。作為北京工業(yè)大學(xué)城市交通學(xué)院副院長，她從交通供需的角度告訴記者：城市人口的過快增長造成出行總量的膨脹，同時(shí)也導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車保有量的增長，在道路資源增加較慢的情況下造成人均可利用交通資源下降。在北京這樣一座特大城市中，過去交通問題的改善主要是通過修建道路來加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的供給，大家看到的是不停地修路，從四環(huán)路修到了六環(huán)路，但很快這些環(huán)路又出現(xiàn)擁堵情況，路修到哪里，車就堵到哪里。事實(shí)證明，這種發(fā)展模式是不可持續(xù)的。

　　“交通問題的解決是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，交通的每個(gè)參與者都有博弈性。每一項(xiàng)交通規(guī)劃、交通方案的出臺(tái)，政府部門要考慮方方面面的問題。特別是北京這樣的中心城市，不管是未來的城市發(fā)展規(guī)劃還是歷史遺留問題都會(huì)對(duì)道路的交通狀況產(chǎn)生很大的影響。未來北京的發(fā)展，政府應(yīng)考慮交通容量限制，特別是環(huán)境容量限制來控制人口總量，引導(dǎo)人們選擇綠色出行方式，建設(shè)承載綠色出行的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)自行車道、人行道的建設(shè)給予更多的關(guān)注和支持?！标惼G艷說。

　　一直做城市交通規(guī)劃研究的陳艷艷也坦言，“作為科研工作者，當(dāng)然希望我們的研究成果能被交通部門采用。但是，交通系統(tǒng)的復(fù)雜性使得政策或方案的實(shí)施需具備各種前提條件，我們能做的就是把不同政策或方案的實(shí)施效果進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測并提出成功實(shí)施所需具備的環(huán)境與條件，從而幫助政府作出更好的決策?！?/p>