一、智慧赋能交通高质量发展背景

当前，城市交通发展重点逐渐由供应扩张、片面追求速度向需求管理、精准服务、品质提升转变。“人”的交通需求内涵更加丰富，居民对美好出行的要求不断提升，与现状交通痛点的矛盾日益凸显，交通发展模式亟待转型升级。交通强国战略和数字中国战略将发展智慧交通作为城市交通能力提升的重要支撑，发展智慧交通已成为满足城市多样化出行需求和城市治理数字化转型的必然趋势。

武汉市依托世行贷款武汉智能交通示范项目，构建了智慧交通发展框架，旨在利用信息化、智能化的手段，通过综合交通信息服务系统工程建设，提升城市交通承载力，对国内其他城市解决全球关注的交通拥堵问题具有极其重要示范意义。其中交通基础决策支持平台定位为以技术创新、应用创新为导向，建设交通信息资源库、云计算平台、交通动态运行分析和评价系统多层次一体化交通预测模型与仿真体系，打造国内首个市级面向政府决策、规划管理的智囊型平台。

图1 世行贷款武汉城市圈交通一体化示范项目

二、智慧交通服务技术体系

（一）数据：市级交通数据资源库

构建交通数据目录，形成数据标准规范，支撑多源数据的标准化工作，囊括城市背景社会经济数据、国土空间数据、交通基础设施数据、交通需求数据、交通运行数据等。

（二）算力：现代化云计算机房

构建支撑大数据挖掘和模型仿真动态分析的云计算平台，最大单次数据计算能力超过1.4亿条，具备了动态展现交通设施运行指标、规划建设方案和交通仿真模拟的基础算力。

（三）算法：宏中微观一体化交通模型与仿真体系

对标国际先进交通模型水平，推出国内领先的基于出行链理论的宏观交通模型架构，具备自主创新和迭代升级能力。基于此形成了数据贯穿的宏观出行链交通预测模型、中观车道级动态仿真、微观车流仿真，推出公共交通、货运车辆、交通排放、交通与土地等多项专题模型，建设了一体化查询和推演系统，已投入超大城市交通模型实际工程化开发和应用。

三、智慧赋能典型应用场景

先进技术的深度赋能为交通发展带来新模式、新要素、新功能，秉持以人为本的发展理念，着力为人民群众提供高品质出行服务，武汉市在地铁城市建设、交通拥堵治理、出行服务提升等应用场景进行了一系列实践和探索。

（一）智慧地铁城市应用场景

立足于城市居民出行，通过多元大数据收集、全方位信息挖掘，宏观支撑轨道线网规划，中观支撑轨道线路资源整合，微观支撑站点智慧化的设计，解决城市交通发展中空间不足、资源紧缺的矛盾与难题。

1．宏观轨道线网规划布局

线网规划整体需求分析阶段，基于宏观出行链模型分析交通需求出行空间分布，识别筛选出主要出行廊道，支撑轨道交通网络空间布局及制定线路初步方案。规划方案比选阶段，针对比选方案进行线网客流预测，分析公交系统整体服务水平，为线网整体布局优化和各线路功能定位提供决策基础。智慧手段创新轨道线网规划工作机制，科学指导了武汉市2019版和新一轮城市轨道交通线网规划工作，支撑城市形成“掌-轴-廊-点”的空间结构，构筑“多中心、多轴带”的网络化空间结构。

图2 轨道交通线网规划线网层次划分

2．中观轨道线路资源整合

武汉市构建了1套地铁城市实施评估指标体系，以及3个专项分析模型（分时段客流模型、节点场所模型、土地价值模型）。通过专题应用平台，自动对轨道线路和站点方案的人口覆盖、用地类型、接驳出行等时圈、站点优势服务范围等选址要素进行全方位对比评估，支撑站点科学选址。通过中观层面的智慧地铁城市应用场景，进一步推动了轨道线路资源整合利用，支撑“廊道密集型”发展，带动人口、岗位、产业的集聚（人和生产要素的集聚），有利于实现轨道运营效率和土地价值最大化。

图3 武汉轨道交通6号线沿线用地和功能完善

3．微观轨道站点智慧设计

通过轨道站点微观仿真模型，支撑车站内部设施空间布局评估优化，以场所布局、交通流线组织等作为输入内容，根据进出流量、空间占有率等十余个指标，针对性优化楼扶梯及进出闸机位置、换乘通道位置宽度、出入口位置、应急疏散预案等内容，测试站点的详细设计是否满足人流快速疏解的需求，提升服务的人性化和便捷性。

（二）智慧道路拥堵治理应用场景

建立“数据+算法+指标”的交通运行规律分析模式，从出行空间、供需特征、方式结构等方面识别交通运行特征和问题，掌握疫后交通运行基本面，为交通调控政策制定、交通拥堵治理规划方案编制和工程实施提供基础指标参考。

1．宏观交通需求调控政策

基于丰富的大数据资源，动态分析机动车“动”的出行需求和路径，“静”的停放需求和分布，应用宏观出行链模型对机动车出行和停放调控措施进行多情景分析，实现了对交通流量分布、运行速度和服务水平等指标的精准量化分析对比，服务交通需求调控政策更落地。

图4 机动车“动”的出行路径和“静”的停放需求分布

图5 现状路内违停车辆分布热力和提升停车收费实施前后交通需求变化图

2．中观交通拥堵治理方案

干道系统拥堵治理方面，整合静态交通设施和动态拥堵堵传播数据，分析出行空间与交通供给的匹配程度，采用宏观出行链交通模型的量化指标分析，研判规划建设方案实施效果，进一步优化完善拥堵治理方案。以武汉二环线交通拥堵治理方案为例，综合应用出行链交通模型和动态仿真模型，对沿线车流来源去向进行量化分析，找准拥堵路段的替代分流道路，辅助形成廊道集散路网规划建设方案。

交通设施精准投放方面，结合城市社会经济和基础设施建设发展阶段分析，站在规划全局角度遴选形成交通拥堵治理实施项目库，明确实施时序，依托交通年度建设计划推动项目落地，实现交通设施精准供给。

图6 识别常发拥堵路段+路段车流来源去向量化+沿线集散路网规划建设方案

3．微观节点工程实施

在新建工程微观仿真论证场景，采用微观交通仿真模型对拟建工程立交节点和两侧衔接匝道方案进行多情景仿真分析，对节点提出精细化交通管理措施，辅助提升方案可行性和合理性。

在改造工程微观仿真论证场景，对拥堵点段改造工程提供交通模型和微观仿真模拟评估，进行多情景工程建设方案和配套管理措施对比分析，辅助形成有针对性的工程实施和管理方案。

图7 新建温馨路北延线工程方案微观交通仿真论证

（三）智慧出行服务应用场景

建立“数据+算法+指标”的交通运行规律分析模式，从出行空间、供需特征、方式结构等方面识别交通运行特征和问题，掌握疫后交通运行基本面，为交通调控政策制定、交通拥堵治理规划方案编制和工程实施提供基础指标参考。

1．黄鹤楼停车预约

为提高城市交通管理工作效率，优化资源配置，采取行之有效的节假日景区交通拥堵应急措施，应用交通大数据挖掘分析和交通模型，对待停车辆做到先期预约、提前分流，按照“控制总量、整合资源、精准管控”的原则，提出“停车预约”管理模式。停车预约综合考虑停车场泊位数量、周转率、车辆进出场时间、游览时长等信息，并根据道路承载力、停车供给、停车需求、当前停车场运行状态，动态分配各预约周期内可预约泊位数量，确保在任意时间段车辆不溢出，提升游客体验的同时保障景区周边道路通畅。黄鹤楼2023年“十一”期间游客数再达新高，停车周转率由日均4.3上升至4.5，有效缓解了景区周边交通压力，人民日报、湖北经视、武汉发布等官方媒体广泛报道。

图8 黄鹤楼停车预约系统及媒体报道

2．智能网联车路协同顶层规划

武汉作为国家“双智”建设（智能网联示范区、智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展）第一批6个试点城市之一，以智能网联车路协同为代表的新型出行方式快速发展，已经由开放测试发展为全无人驾驶商业化运营，开放测试里程达3380公里，累计服务120万人次。东湖高新区依托先进的光电信息产业基础，提出自动驾驶从车路协同向“人-车-路”协同转变的理念，拟定了全域开放测试、高标准车路协同道路、智能网联云控平台和一体化出行服务的总体策略。

3．智能网联云控平台升级版

当前，武汉市正在依托城市数字公共基础设施平台，集成车端设备动态探测数据、路侧设备监测数据和交通行业运营管理数据，应用车道级动态仿真模型，建立区域实时在线交通仿真，建设服务行业管理和市民出行的智能网联云控平台升级版，形成交通指标评价、路网问题诊断、治理方案评估和效果监控的多模式交通运行引擎。

在道路效能提升方面，实施高新大道、高新二路等重要出行廊道示范项目，通过云控平台实时在线仿真实现交通控制方案单路口优化、干线协调和区域协调，并将动态道路运行特征和管理信息向普通车辆（APP）、辅助驾驶车辆（OBU）以及自动驾驶车辆发布，提供安全保障、效率提升类应用场景服务。

在自适应智慧公交方面，实施花山片区、东湖风景区等示范公交线路，通过云控平台识别区域通勤和轨道交通出行需求，结合刷卡和预约数据实时识别轨道站点接驳客流量和目的地，综合考虑车辆场站布局，提前模拟自动驾驶公交调度方案，动态调整和运力动态配置。