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交通及其城市应急联动

已有 8310 次阅读 2009-6-25 08:51 |个人分类:往事如云|系统分类:生活其它

   

与《中国计算机用户杂志记者石菲关于智能交通及其城市应急联动管理的问答

(: 本次采访由IEEE安排, 旨在向国内相关专业人员宣传IEEE各个学会的领域和

活动,部分内容刊于2009-05-23中国计算机用户)

 

 

                                

1、关于智能交通方面,重点谈一下中国和国外的区别,比如中国的智能交通主要是解决交通拥堵问题,国外的情况有何不同等。

王飞跃:

本质而言,中国和国外的智能交通没有区别,都是利用新的信息、自动化和智能技术来提高传统和新型交通系统的安全、效率和舒适水平,并确保交通系统本身及相应的生态与社会环境之可持续发展。解决交通拥堵问题是智能交通的首要目的,中外都一样。

但中外智能交通在研发和应用上的确有许多不同。首先是不同的发展阶段。国外在上世纪七十年代就开展将计算机系统和自动控制方法用于交通管理,因为有需求。我的导师,已故的Saridis教授和他在美国普渡大学的团队就是那个年代开始把分层递阶的智能控制方法用于城市道路的区域交通信号灯控制。八十年代,国外IVHS(智能车与高速路系统)的概念兴起,九十年代,IVHSITS(智能交通系统)取代,直到今天。在这一过程中,美国国会两次拨巨款支持ITS的研发和应用,欧盟和日本也紧随其后,有时甚至超前,不但在发达国家,同时也在世界范围内推动了智能交通系统的发展和普及。中国的智能交通在九十年代中期起步,因为之前很少城市有此需求,但后来的发展很快,特别是进入新世纪之后,尤其是北京奥运之前。记得1993年我第一次回国访问介绍智能交通时,几乎无人了解;到了1995年第二次回国,情况就开始变化。1999年我曾利用北美竺可桢基金会的资助,组织了七位国外智能交通领域的知名学者到中国做ITS讲座,明显感到相应的研发和应用开始在中国热了起来。2003IEEE国际智能交通系统年度大会第一次在中国上海举行,2008年第二次在北京举行,中间还有北京的世界智能交通系统大会,这些都是ITS领域里目前世界上水平最高最有代表性的会议。实际上,在八十年代,中国就有一些交通和科研部门开始了把自动化和优化技术用于交通的工作,比如北京交管局和中国科学院自动化研究所等单位,他们至今还是中国智能交通研发的主要力量之一。

由于开展的时间短,我们在系统性、标准规划、科学管理、基础理论、深度应用等方面与发达国家仍有很大的差距,特别是多数研究和系统其实根本就没有“智能”的成分。我们实际采用的智能交通硬件和软件系统基本上还是国外的产品,虽然近几年已大有改观。国外智能交通的研发中,道路与车辆的研究并进,欧盟和日本更是投巨资化大力在智能汽车,特别是安全驾驶辅助系统方面,而我们在智能汽车方面的研究零零散散,基本上是空白,这恐怕也是我们的汽车电子系统平均占不到整车价值的20%的主要原因之一,远低于国外的水平。当然,这里也有一个需求问题,国内汽车行业毕竟起步晚,但现在我们已经是世界第一大的汽车市场,这种情况必须尽快改变。去年国家基金委设立认知计算的重大研究计划,以汽车自主驾驶和行车安全为平台,将促进中国智能汽车的研发。西安交通大学等单位还围绕基金委重大计划,结合IEEE国际智能汽车研讨会第一次在中国召开的机会,创办“智能车未来挑战(Future ChallengeIntelligent Vehicles and Beyond”的汽车大赛,将在今年六月三日在西安开始第一届赛事,已有中外近十个车队报名参加,其中包括在美国国防部组织的自主车挑战赛中取得优异成绩的车队。如果这一活动能持续下去,相信会极大地推动国内智能车的研究。应当指出的是中国在电动和混合能源新型汽车的研发和制造方面已居世界前列,加上世界经济危机给国外汽车行业致命性的重击,给中国新能源汽车的发展带来了契机。

中国智能交通研发与国外的一大区别是由国内城市道路交通中机动车、自行车、行人的“混合”引起的。还有就是许多基础设施的设计没有充满考虑人和车辆的行为需求,比如一些城市中简单的“巨无霸”式的交叉路口设计,往往导致“绿灯不绿、红灯不红”的情况;有些高速通道的出入匝口过短,起不到过渡和缓冲的作用,很容易造成交通流“回溢”的现象,以致“上堵下塞”,不但高速通道快不起来,就连普通道路也给堵起来。还有行车的文化、行人的文化,公民的交通法规意识,等等,使得许多国外行之有效的智能交通方法,到了中国反而效果不彰,有时甚至起反作用。因此,必须根据国内的具体情况形成有特色的智能交通理论,并开发相应的智能交通系统。当然,我们也不能陷入研究“在裹着小脚的情况下,如何跑得快”的问题,脚必须放开,否则就是跑不快,再研究也没有用。近几年,北京等城市交通道路的“混合流”情况大有改善,朝着“放脚”的方向迈了一大步。

此外,交通可变信息牌(VMS)在京沪等城市的使用应当算是十分成功ITS应用,不但起到了平衡交通负荷等“软控制”的作用,而且还有安抚驾驶员情绪减少诱发疾病机会等不可忽视的“副”作用。尽管在准确程度和响应时间方面还有很多可以改善的空间,但坚持下去,不断提高,必将发挥更加有效的作用。

2、在整个城市应急联动管理平台里,交通行业的位置和作用?

王飞跃:

交通行业在整个城市应急联动管理平台里的位置和作用极其重要。原因十分清楚:1)交通是许多事故甚至灾难之发生场所;2)交通是许多事故和灾难实现的途径和手段;3)交通也是脱离与到达事故和灾难现场的主要途径和手段。一句话,任何应急平台,特别是城市应急联动管理平台,没有交通行业的有效支持,都只能是空话。2008年中国发生的各种灾难,从年初的冰雪之灾到汶川大地震,都充分说明了交通在应急管理中的核心地位。

3、能否详细介绍一下国外城市应急联动在交通方面的相关案例

王飞跃:

       近年来,城市应急联动管理在国内风风火火,差不多成了政治任务,这是好事,希望有效有用。中文术语“城市应急联动”是否能够准确地对应到国外的哪个应急体系或系统,我实在不清楚。而且国与国之间的应急体系也各有不同,我只能就我了解的美国应急管理介绍一些大体的情况。

       顺便说一下,去年12月我在上海参加一个非常规应急管理的研讨规划会议,会上就有国内专家指出美国应急管理在交通方面的失败:2005年新奥尔良的Katrina颶风时没有作为,灾民不能及时撤出了,造成巨大损失;2006年休斯敦的Rita颶风时又作过头了,造成不必要的恐慌和高速公路上壮观的长长车队---不是行驶的车队而停在路上急待启动的车队---同样造成巨大损失。

美国应急管理分布在联邦政府、州政府和县市几个层次。 联邦应急管理署FEMAFederal Emergency Management Agency)本来是一个独立的政府机构,“9•11”事件之后。连同其它40余家应急安全机构,并入新成立的国土安全部,或许这也算是美国在全国范围内的一次“应急联动管理”吧。

与国内城市应急联动管理密切相关的是FEMA的国家事故管理系统NIMSNational Incident Management System)和国家响应框架NRF(National Response Framework)NIMS的主要作用是为各级政府和非政府机构、公私营组织和企业提供全国一致的应急范例(template),从而使大家能够在各种各样的事故和灾难中有机无缝地合作,共同预防、保护、响应、恢复等等;而NRF的功能是通过可扩展、自适应、柔性的协调结构来核定全国各层次应急机构和组织的角色、作用和责任,使它们联结成整体,进而起到指导全国上下如何应对形形色色的事故和灾难,例如,从局部到全局的恐怖分子攻击或大规模的自然灾害。NIMSNRF之间关系密切,其日常的运行和不断的改善由国家集成中心NICThe National Integration Center)下设的应急管理系统集成部门IMSIIncident Management Systems Integration Division)支持。必须指出的是,NIMS不是普通意义下的“硬”系统,而是“软”系统,因为它不能用来实施应急措施,这一功能是由事故指挥中心ICSIncident Command System),图一给出ICS主要组成人员。除ICS之外,还有多机构协调系统MACSMultiagency Coordination System)和公共信息中心等等机构,其组织和运营都由NIMS标准化了,并可有私营企业或非政府组织完成,具体硬软件系统也可不同。


 图一:美国事故指挥中心ICS的主要组成人员

信息的及时有效的控制与发布应是美国应急管理的一个亮点,特别是与职能交通设施的有机结合。国外多年的ITS实践表明,其信息发挥的“”作用有时甚至超过其控制交通的“”作用。特别是在发生交通堵塞或事故灾难的情况下,“”控制不仅能够有效地阻止交通进一步恶化、加快疏通速度,还起到了降低交通堵塞诱发疾病(如忧郁症和心脏病等)的程度。美国的国家应急警报系统(EAS),以及利用EAS建立的其它专门应急系统,如专为寻找丢失儿童设立的Amber Alert 系统等等,都在各种应急管理中发挥了重要的作用,值得我们借鉴。去年初前,美国交通安全署(TSA)开通博客和论坛,为自己收集信息和公众发表意见提供渠道。

此外,国外利用新兴的社会媒体(Social Media)技术和系统,比如电子邮件、手机短信、QQ 网上论坛、博客、掘客、维基等等,进行防灾应急管理,特别是应急 2.0 (Emergency 2.0) 的思想,非常值得我们借鉴。相信不要多久,这将在世界范围成为一个越来越重要的研发课题。

                                                                                                  

4、您所了解的中国国内的城市应急相关的情况?

王飞跃:

对国内实际的城市应急系统我了解的不多。但对应急管理科研部分,特别是非常规非传统应急管理知道还比较多,因为我本人正从事这方面的工作。自2004年起,我就参加了国家基金委非常规应急管理重大计划的建议、筹划和立项,并成为其专家组成员之一。我还多次为国务院主办的《中国应急管理》杂志撰写文章,推动相关研发工作。

 对于城市应急管理,我本人近年来一直提倡开展下列研发工作:

u  建立“119.gov.cn”或类似的专用专业政府防灾应急网站,使之成为融论坛、博客、掘客、标签、即时、RSS、社交等社会媒体技术为一体的门户体系,将已有的相关政府和社会网络资源链接整合起来,并提供专用的导航和搜索等工具。尽管这些系统和工具可能不会一下子令人满意,但坚持下去,就会有好的社会效果。

u  如何利用这些系统和工具,主动、互动、及时、全面多层次多方位地收集和挖掘与灾情相关的信息,要从过去简单的数据数掘进一步深入到态度挖掘、观点挖掘、情绪挖掘、甚至心理挖掘等等。采集信息时,不要只想到服务于某次灾难,还有想到它们的历史和未来作用。

u  如何及时有效并有针对性地将获取的信息发布到有关机构和社团,支持科学决策和规划,服务受灾人员和广大民众。例如民众心理受灾之后的关怀,社会媒体就可以发挥很大的作用,特别是在网上娱乐活动已显示了极大的潜力,相信在受灾民众的心理治疗方面也会大有用武之地。

u  由于其自发自主和不可预见性,社会媒体不但在正面的方面作用巨大,在负面其实也是如此。例如,汶川大地震之后,全国已查出近百起网上造谣和诈骗案,查办百余人。因此,必须开发能够在巨灾紧急情况下,以国内外民众能理解的方式有效工作的网上内容控制与管理系统。

u  对于救灾措施和灾后重建以及有关政策的制定,如何利用社会媒体以反馈互动的形式,主动深入、全面且有针对性地收集相关信息,不但解决已知问题,还要能够发掘未察问题,例如汶川大地震后所凸现出来的巨灾保险、应急物流、经济应急等问题。

 

更远一点的考量,我们还应从事更有基础性、战略性、前瞻性的研究:

 

u  利用社会媒体和网络空间,特别是网上游戏、虚拟现实、社会计算等技术,融信息采集和教育实施为一体,使防灾应急简单化、娱乐化、常规化,培养大众的应急意识、技能、心理和文化。

u  利用实际与虚拟相结合的平行管理方法,比如平行应急管理系统PeMSParallel emergency Management System),有效地组织、协调、控制和管理防灾应急资源,培养专业和指挥人员的应急心理素质和管理水平,量化评估各类预案、提供优化在线实地运作的平台体系,使虚实、平战有效结合,达到不可预测者可以预测、不能管理时可以管理的效果,使实用性、经济性、安全性、可靠性、科学性、人道性等尽可能一致。

图二给出结合智能交通系统与平行应急管理系统PeMS的平行交通控制与管理系统PtMS的框架结构。图三和图四是中国科学院自动化研究所开发的硬软件平台和网络化路口控制机,该系统于2008年十月在第十一届IEEE国际智能交通系统年度大会展出,引起相关科研人员的关注。


 图二:平行交通控制与管理系统PtMS的框架结构

 

        图三:中国科学院自动化研究所开发的PtMS硬软件平台

 


图四:中国科学院自动化研究所开发的支持PtMS的网络化路口控制机

中国的物流占GPD20%之巨,而发达国家只占10%左右,却支持了一个比我们更大或相当的经济体,因此,我们在交通行业的发展空间还很大,智能交通一定能在其中发挥重要的作用。在应急管理方面也存在许多问题,必须尽快把科学管理融入应急工作,以人为本,根除运动式、政治化的应急模式,减少浪费、提高实效,争取达到“于无声处听惊雷”的应急境地。





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1 王立

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