3700
文 | 董志国
导言：未来城市公共交通将建立管服一体的城乡综合出行体系，智慧运营与服务体系将多元融合。城乡公共交通规划管理一体化、数据化、智能化；城乡综合出行体系“量体裁衣”、以城为本、以人为本。全覆盖层次清晰的运营服务信息化数字化智慧化混合形态日趋成熟；全面信息服务引导的自动驾驶车船机混行体系支撑MaaS出行趋于成熟。
从时间的维度，按照十年的周期，向前看城市公共交通的发展变化，从新中国到改革开放的三十年，从改革开放到2008北京奥运会的三十年，从北京奥运到如今二十一世纪二十年代初，公共交通（城市公交+地铁）运力投放、运营里程和客运总量呈现一种由远及近缓慢爬升的形态，类似以2为底的指数函数曲线，尤其是进入二十一世纪后的曲线斜率逐步加大。
中国社会经济经历了改革开放以来四十多年的快速发展，取得一系列成果，经济发展促进了城市化进程，加大了城市常住人口规模，社会出行总量也随之增大，与前述曲线爬升趋势十分吻合。虽然期间存在新冠疫情的折点，但总体趋势不改，但其后的增速出现放缓；未来三十年这条曲线将会继续稳步的爬升，而且会存在向上跃升的折点（有赖于除了城市公交和地铁之外增加更多公共交通成员），其后会随着城市化极值点的到来而趋于平缓。
这一展望曲线的成画，要有赖于科技创新和政策优化支撑更多的成员加入到公共交通的大家庭之中，例如高速铁路、城轨、轻轨等轨道交通都同地铁一样的公交化运营、灵活的票制，“移动互联网+交通”的定制出行、分时租赁以及共享出行等融入MaaS体系。这些升级的交通方式和新的出行模式促使人们的出行选择更多、出行方式更加多元，成为大众日常生活出行的常态；公交化的高铁、城轨等轨道交通线路增多，平均出行距离增大，打破了原来日常出行局限在单一城市的界限，双城或多城生活的城市圈、生活圈融合现象越来越多；同时，对应更多基于互联网和移动互联网的应用（APP）和各类平台（*plat）服务支撑人们的“一站式”出行，形成交通出行大数据，并基于此分析，从而完善各项服务，促使需求与供给更加契合，这些都培养和促进人们的出行更具规划性、规律性。这些出行变革无不有赖于科技创新成果在交通运输服务领域的深度应用，交通大市场的兴旺也吸引了越来越多的科技成果应用到出行领域。
立足现在畅享未来三十年，随着基础科学、芯片技术以及人工智能（AI）、自动驾驶（APS）、新一代通信技术（5G/6G/7G+）、超级计算（HPC）、大数据（BD）、物联网（IoT）等技术迭代更新，及其与交通应用结合深度和广度的增加，未来城市公共交通内涵将更加丰富，必将延伸至所有满足城乡居民美好生活出行服务的形式和内容。未来城市公共交通的发展会沿着持续落实“以人为本”的发展理念走下去，未来城市交通规划、管理与运营、服务也将逐步融合一体化发展。
（一）管服一体的城乡综合出行体系
据相关预测到2050年左右，即新中国成立100周年之际，新中国第二个百年目标得以实现，中国社会基本实现现代化，人均国民生产总值达到中等发达国家水平，人民过上比较富裕的生活。中国的城市化率将近80%[1]，步入高级城市型社会，城市人口进一步集聚，常住人口超过千万的城市将超过22个。“以人为本”的公共交通内涵更为丰富、体系更加完善，地、水、空综合出行平台和服务网络更加完善，城市公共交通与城市生活融为一体，人民出行更具规划性和确定性，交通规划、管理和企业运营服务全面实现数字化和智慧化。
1. 城乡公共交通规划管理一体化、数据化、智能化
公共交通规划所需静态和动态要素实现全面数据化，智慧城市运行模型获得成长与完善，城市空间得以充分、合理运用，按照城市区位、规模、物候、发展形态以及智慧城市仿真规划运行结果等获得最适合本地化的公共交通解决方案。
一是公共交通综合规划全要素数据化。规划标的对应的城市或城市圈的各种历史、现状和未来信息，相关土地使用、交通需求、交通供应的信息和关系数据，涉及技术、经济、社会、环境等多种影响因素数据，动态交通（车船机行驶）与静态交通（车船机停放）需求量和供应量等现实数据和预测数据等均完整齐备。
二是城市公共交通综合规划在规划全要素数字化基础上，借助城市规划方法和仿真平台，注入大数据并匹配相应算力、算法，在数字城市孪生空间实现模拟城市规划系列方案的推演、评估未来的结果，比较、优化出满意的规划方案。城市信息模型和智慧城市系统趋于完善和成熟，作为其子系统的交通系统规划模型和智慧交通系统可快速实现对规划方案的仿真与检验、评估，对道路系统规划、对外交通规划、轨道交通系统规划、停放车布局规划等逐一验证，并利用元宇宙技术与现实交通系统衔接推演，以获得匹配度高的最适合解决方案。
三是交通基础设施数字化和模块化，可适应公共交通规划方案调整对道路车道、路口与功能的调整，水陆交通的衔接，陆空交通的接驳以及水空交通的衔接。城市基础设施类似“变形金刚”，模块化的基础设施具有一定的灵活度与可塑性，一定程度适应公共交通规划方案的快速落地与优化调整。
四是综合交通规划政策更具稳定性、长期性和适应性，大数据和规划模型持续性修正作用得到法律固定，科学规划和执行得到持续保障。
公共交通管理依托智慧城市指挥中心和交通大脑等专业态势感知系统和分条块的管理系统，充分运用大数据、云计算、视频技术、物联网技术等，实现对城市公共交通宏观、中观和微观层次感知基础上的管理。上述感知系统和管理系统为城市管理者提供上帝视角、现场视角和微观视角的综合展现，同时拥有“所想即得”的信息服务和“触手可及”的指挥调度手段，管理者借助智慧化的系统实现对未来城市公共交通运行的五大空间管理。
这五大空间是地下空间，地面及其构筑物，水面及其构筑物，城市地表至城市天际线空间以及城市天际线上300米至低空空域上限3000米的空间。这五大空间都将是城市公共交通的运行空间，都要实现数字化和平行数字空间建构。在以上空间之内，建立从静态到动态，从内在到外在的感知系统和管理系统。静态的包括城市不动产，例如城市住宅小区、商业楼宇和交通基础设施等；交通规划和管理相关道路、桥梁、隧道、水道、索道、轨道、枢纽场站中途站、油站、电站、维修场站等等。动态的包括城市车流、物流、人流和信息流（数据流、大数据）等等，一切在法律框架内可以应用到规划与管理范畴内的动态数据和信息都将以数据的形式被记录和进入相应的应用程序或算法模型。依托智能化管理系统，将管理规则等融入系统之中，包括交通执法，应急处突，信息发布，拥堵治理，交通调节，噪声治理，环境保护，污染防治，线路规划，客流疏导，大型活动的交通管理等等。
2. 城乡综合出行体系“量体裁衣”、以城为本、以人为本
“以城为本”的城乡出行体系要根据城市规模，特大城市、大城市、中小城市，灵活配置公共交通综合解决方案的比重。实事求是，不是千城一面，而是城乡出行体系“量体裁衣”因城而生，充分利用城市地理资源，既要满足市民公共出行需求，又能够使得当地企业和政府可承担、良性循环。
“以城为本”的综合出行体系建立在城市交通出行规律、城乡出行规律基础上，结合城市地形地貌、道路和水体等特征，建成轨道交通、地面交通、水上交通以及空中交通等多元一体的和谐出行体系。出行体系要与城市和乡村适配，当地政府和企业能够可持续经营和优化，提供稳定优质的服务为配置原则。对于私人交通占主体的小城市应当适应城市的“自然选择”，“量体裁衣”，不求全责备，个别小城市可以没有公共交通系统或者只配置最小公交系统，既可以是公交小型化、班车化，也可以服务人群定向化、功能化，例如重点服务学生和老年人，作为私人交通或共享出行的补充。城市综合出行体系要适合所在的城市，要良性可持续发展，不成为政府负担，又不简陋与贫乏。符合条件的大城市和特大城市建立以轨道交通和常规公交为主体的公共交通服务体系。中等城市适当控制公共交通与私人交通的比例，达到平衡，因城市特点发展符合市民出行习惯的交通方式。
“以人为本”的公共交通概念在全社会形成共识，综合出行体系的机动化和慢行比例相得益彰，以满足公众高质量出行和美好生活感受为判定标准。机动化的公共汽电车、轨道交通、水上交通、索道以及民用航空、低空通航公共交通等，依托互联网组织的承载不确定的大众日常出行的大中型汽电车、道路运输车辆以及电动单车等，慢行交通及其配套基础设施如公共自行车、互联网租赁单车以及绿道、碧道、连廊等，快慢结合，相得益彰，城乡居民的出行在五大空间中灵活穿梭、接驳转换，居民的生活也融入其中。
（二）智慧运营与服务体系多元融合
1. 全覆盖层次清晰的运营服务信息化数字化智慧化混合形态日趋成熟
基于全国公共交通企业的发展状况，从行有所乘，到高质量发展，虽然满足的需求不同，但在新时代里，尤其是互联网与移动互联网的普及，以及未来的量子通信网络、卫星通信网络的商用，城乡居民高质量出行的需求将趋于一致，不再只是能够出行，还要更多的服务选择、更加快捷、舒适和具有时间上的确定性。因此，各地公共交通企业都将会不遗余力的推动信息化建设、数字化建设以及智慧化建设。而且即便是在北上广深等一线城市的公共交通运营企业，所呈现的依然是信息化、数字化与智慧化的混合态，层次分明成体系的不断演进状态。
（1）信息化全面覆盖底层数据采集和生产运营业务信息化是数字化与智慧化的基础，是企业管理、生产经营、安全应急等专业条块业务功能、业务流程的计算机化或信息系统化，形态呈现为点和线，重点解决效率方面，财务上记作成本投入。
城市公共交通相关信息采集和生产经营系统全面实现信息化是基础，未来的公共交通信息化会呈现工具化、产品化的趋势，可方便的安装与配置使用，对于大中小城市的公共交通企业都可以DIY安装，也可以选用轻量级的SaaS服务，大型的系统集成将会越来越少。例如会出现类似“城市公共交通操作系统”的产品，就像Windows、UNIX、Linux、mac OS、Harmony OS等桌面、服务器、嵌入式系统一样，可安装在通用计算机环境以及车载、船载、机载硬件环境上，集成和兼容高清视频、激光雷达、毫米波雷达、无线通信、近场通信、卫星定位、地图位置服务等各类硬件驱动和基础算法，集成市场成熟品牌的排班系统、调度系统、规划系统和安全管理等功能系统，实现对城市公交相关软硬件系统的管理，并装载有各城市公共交通运营管理案例知识系统，辅助城市公交管理者、经营者以及学者、学生应用与学习。
城市公交操作系统将是开放社区系统，成为公交人共建共享的产品体系，从基础层实现城市公交信息化水平和能力均等化和均质化，全面提升全国各城市公交企业的运营信息化能力和水平，为数字化和智能化奠定基础。
（2）数字化融入决策流程和生产运营各环节
数字化是信息化的升级与进化，是信息化由量变到质变的结果，是孤立的、分散的信息化进化为网络化和泛联接，是由成本中心向价值中心与利润中心的进化，是数据由资源化向数据资产化、价值化的过程。如果将信息化比喻为单个经济体或者局部经济合作，那么数字化就是经济全球化或者全域经济，这也符合当今世界经济发展历史，全球化促进了20世纪后期和21世纪初的经济繁荣，而反经济全球化和逆全球化的出现阻碍了全球经济的发展，这是历史事实。
信息化进化为数字化或者类似由实体经济向网络经济的转化，其中包括了虚拟经济的成分，例如数据的资产化、数据安全和信息安全等等。总之，数字化建立在广泛链接的数据和大数据挖掘的基础之上，其本质特征就是打破壁垒和建立链接，实现大流通和广泛的联系，发展空间巨大。
在这样的趋势下，未来的公共交通企业将会无数据不决策。来自于企业信息化系统的各类数据，以及通过数据交易平台获得的各类社会数据、政府公共数据，成为城市公共交通企业投资经营辅助决策的基础或依赖，投资、建设、生产运营、财务、证券和人力资源管理等全面实现价值评价、数据驱动。作为第三产业的公共交通运输服务业也将得到进化，就好比第二产业的工业，同样引发科技进步的力量，它们经历了工业1.0机械化时代、工业2.0电气化和自动化时代、工业3.0电子信息化时代，而后进入了新的工业4.0时代，新的驱动力量来自物联网、大数据、无人工厂、智能制造。作为第三产业的城市公共交通服务，曾经向第一和第二学习：农业有土地资源是根本，获得后种田，靠天吃饭。交通运输建路、修桥、建场，购置车、船、机，有了运营资源，等客上门等同于靠天吃饭；工业的自动化和“按需定产”订单式管理，交通运输也开展规模化定线服务与定制化个性服务。但是城市公共交通服务对市场的掌握、对用户的了解和对变动的适应能力仍然不足，未来借助科技进步也将步入新的时代，将由劳动力密集型向科技型转换，不断提升各类确定性在生产经营和服务中的比重，未来将要全面用数，无数据不决策，无价值不行动。
（3）城市公共交通智慧化逐步深化和延展
智慧化是在信息化和数字化之后的更深层次与更高阶段。城市公共交通智慧化是在信息化和数字化基础上，将深度学习、边缘计算等人工智能领域前沿技术融入到城市公共交通管理、运营的过程与结果。智慧的源头在人，将一群人甚至几代人的智慧成果通过算法、模型、知识集等计算机可以读懂的方式存入或融入计算机系统，这些科技产品既是人类智慧的“容器”，来执行人类的智慧，同时，也有可能在“容器”内产生新的，不是由人类直接创造的成果。有时候这被理解为人工智能对人类的挑战或者威胁。但无论如何，智慧化的机器、设备或者系统，都极大的提升了人类的生活品质，丰富了人类的想象空间，与城市公共交通的结合会使得这个行业发生翻天覆地的变化。
未来的城市公共交通企业将是由智慧系统主导的服务行业，主要的工作人员将不再是驾驶员、调度员、维修工和安全人员，更多的将是跨界融合的程序员、流程设计员、系统监控员等等，前者所述岗位有些会存在，例如驾驶员和维修工，但更多的以应急性质或者兼任的情形存在，主体地位将发生改变。随着智慧城市的发展，越来越多的智慧化系统被应用到城市运行的各个环节，例如城市规划、环卫、交通管理、供电、供水、供气、安防和城市交通等，使得城市的运行和管理成本大幅降低，城市熵值降低，各种工业、交通和安全事故数量将大幅降低，包括城市公共交通的运行都是有规划、有计划、有执行、有监控、有反馈、有优化、有评估、有应突和有重置的单线闭环总体开放的大智慧系统。
2. 全面信息服务引导的自动驾驶车船机混行体系支撑MaaS出行趋于成熟
上面讲到了城市公共交通信息化、数字化和智慧化的混合服务形态，为运营企业提升了效率、创造了价值和释放、提升了人力，那么对于城市的主人——城市居民包括城市管理者、企业运营服务者应该做些什么？发展这个状态和享受这些成果。
（1）全面信息服务覆盖用户需求
以用户为中心的信息服务，建立在对用户需求的全面感知、准确理解和及时服务，包括产品和服务的实施到位与调整优化。5G和IoT等技术促进了人与人、物与物、人与物的泛在连接与互动，这使得信息的收集与反馈更加便利。
对于乘客用户而言，在法规允许的范围内，收集与接收用户的需求，准确了解和掌握用户的需求是做好城市公共交通服务的起点。而要实现这个，首先要能够直接联系到用户或者潜在用户，因此全面信息服务覆盖所有既有用户和潜在用户至关重要。未来的城市公共交通服务是用户参与型或者称之为用户需求导向型的，服务的内容由用户的需求确定，一切服务起始于信息交互服务，包括传统交通服务相关的位移起止点，具体的交通工具，还有作为城市生活所需的食、购、娱等附带需求，在5G+和智慧交通等科技支撑下的新型城市公共交通服务，借助互联网端和移动互联网端以及线下的用户服务界面建立的常链接，和通过广告、广播、邮件等方式建立的临时链接，来触达用户，实现用户交流，一张广覆盖的信息服务网将服务到所有可能的用户。
对于非乘客用户而言，要么是城市管理者、行业监督者，要么是公共交通运营服务者，全面的信息服务更是关键的管理、监督和运营手段，对于管理者和监督者而言要获得乘客用户的反馈信息，或者运营服务者的执行情况信息，对于运营服务者要获得乘客的需求信息、投诉与建议，还有管理者和监督者的意见和建议，去改进相关的服务。这些都有利于信息服务，未来的信息服务会借助5G+、北斗、星链、天链、WiFi、V2X等各种通信和数据服务技术体系，对处于城市空间的各类不同用户提供信息服务。
（2）自动驾驶车船机主导混行体系
获得用户需求后要提供的公共交通服务需要执行体系的支撑，在本系列文章的前文，讲到了与驾驶员相关的挑战与问题，其中就涉及排班计划的准确执行。在车辆正常的情况下，载运工具的调遣就受到驾驶员的制约，人有“三急”，人会临时请假，人会有情绪等等，这些都会对能否准点出发、能否持续等候、能否规范安全驾驶等造成影响。自动驾驶系统目前在汽车行业是最热的方向之一，引来大量资本投资，集聚很多高科技企业，各大运输企业纷纷参与其中，未来的自动驾驶汽车将会越来越多。展望未来三十年，自动驾驶汽车保有量将会占到总量的一半，城市交通领域会成为自动驾驶落地运营的首善之区。
城市公共交通五大运行空间中的载运工具，空中的飞机和轨道交通都已实现自动驾驶。在飞机上使用自动驾驶系统是为了减轻飞行员的负担，使飞机自动按照设定的姿态、航向、高度和马赫数飞行。飞机自动驾驶系统是一种通过飞行员操作设定，或者由导航设备接受地面导航信号，来自动控制飞行器完成三轴动作的装置。装有先进的数字飞行控制系统，从起飞后达到400英尺高度再到着陆，整个飞行过程都可以自动驾驶，而且飞机会自动优选最佳的飞行航路。这期间，自动驾驶仪由飞行管理计算机系统来控制[2]。对于地铁、轻轨、高铁等轨道列车，也已经实现了自动驾驶。
20世纪90年代以来，随着通信、控制和网络技术的发展，可以在地车之间实现大容量、双向的信息传输，为高密度、大运量的地铁系统成为真正意义上的自动驾驶系统提供了可能。轨道交通的自动驾驶系统是指列车驾驶员执行的工作完全自动化的、高度集中控制的列车运行系统。自动驾驶系统具备列车自动唤醒启动和休眠、自动出入停车场、自动清洗、自动行驶、自动停车、自动开关车门、故障自动恢复等功能，并具有常规运行、降级运行、运行中断等多种运行模式。实现全自动运营可以节省能源，优化系统能耗和速度的合理匹配。轨道交通与航空和地面交通项目是最自成体系的闭环系统中运行的公共交通子系统，因此其自动驾驶的应用和成熟度也最高。
而地面交通是开放式的，最为复杂的混行交通体系，汽车自动驾驶的难度，尤其是城市公交自动驾驶的难度十分高，其中8米以上公共汽车的控制和运营标定具有极强挑战性。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置、无线通信和全球定位系统等协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。未来三十年，随着技术和法规的进一步完善，自动驾驶汽车保有比例的提升，城市公共交通中将会有超过60%的客流量由自动驾驶运载工具来承担，在超大城市这样的比例可能更高。自动驾驶汽车将会主导城市混行交通体系。同时，在低空、地下的自动驾驶飞行器和轨道交通将会与地面的自动驾驶汽车形成可编辑、可计算、易执行、立体接驳的自动驾驶公共交通服务体系。
（3）联通五大空间的MaaS公共交通服务趋于成熟
2019年，MaaS在中国兴起后赋予其“出行即服务”之意，是一种建立在移动互联技术和共享经济理念基础上的按需出行解决方案，融合了共享交通与公共交通出行方式。Maas在中国，是以人文本、以用户出行为起点和终点的综合服务形式或服务集合，旨在提升出行的质量，给予用户一个美好出行，构建美好生活的一部分。
个人需求是基点，在前面已经讲过了需求的采集、分析与反馈；有效的执行是使得需求获得满足以及被好评的基础，在前面的自动驾驶主导的准时、高效的运载体系也做了说明。现在需要将二者有效的整合，以满足用户的多样性需求，就要借助MaaS平台的作用。现在国内北京、上海、广州、香港、澳门以及台湾等省市都在试点或推行MaaS，有的基于支付一体化，有的基于票务，有的基于高端个性化服务，有的基于一体化运输服务，有的基于一体化的客户信息服务，每一条试验的路径都获得了一定的客户和拥趸。
展望未来三十年，MaaS平台服务将联通城市交通的五大运行空间，将低空通航、航空、高速轨道交通、城际轨道交通、地铁、水上巴士、客轮、邮轮、城市公交、出租车、网约车、公共自行车等出行方式统统纳入平台服务，并延展到出行目的相关的住宿、餐饮、娱乐、会议等领域，MaaS成为以完成出行目的为核心的服务聚合平台，为MaaS平台用户提供极大的便利，成为城市美好生活出行服务的重要载体。MaaS平台在用户需求的锤炼、各类服务商的支撑下、各种科技创新手段的加持下不断走向成熟，成为城乡居民出行不可或缺的生活用品。
参考文献
[1]李凤桃.社科院专家称2050年中国城镇化率可能会超过80%[EB/OL].(2014-3-11)[2022-10-10].http://www..cn/finance/cjyw/201403/t20140311_871969.html.[2]浅尝不止一.什么是飞机自动驾驶系统 飞机自动驾驶系统包括什么功能[EB/OL].(2022-5-10)[2022-10-10].https://www.maigoo.com/goomai/262714.html.
▎好书推荐
本书由吴冬升、董志国两位博士主编，机械工业出版社2023年隆重出版。书中详细分析5G、智慧交通及自动驾驶的现状及发展趋势, 阐述城市公共交通、共享出行、智慧物流的最新进展。了解详情请点击：《新书上架！《5G与智慧交通，加速未来出行大变革》》
吴冬升 博士
关于我们
「5G行业应用」是聚集TMT行业资深专家的研究咨询平台，致力于在5G时代为企业和个人提供客观、深入和极具商业价值的市场研究和咨询服务，帮助企业利用5G实现战略转型和业务重构。本公众号专注提供5G行业最新动态及深度分析，覆盖通信、媒体、金融、汽车、交通、工业等领域。
下载ECAD模型
