自2006年我国提出城市群发展概念以来,目前各类城市群已超过40个,其中最具代表性的为长三角、珠三角和京津冀城市群。而想要实现城市群的高质量发展,促进城市群综合交通体系一体化融合是基础。

在《交通强国建设纲要》、《国家综合立体交通网规划纲要》两项重大战略背景之下,国家交通运输行业的发展重点发生了非常大的转型,需要以新一轮革命性技术、新一代交通工程理论方法与模型体系为支撑,改造传统的交通基础设施体系,重构城市群一体化融合、高质量发展的综合交通体系。

对此,王炜教授认为:综合交通体系高质量发展需要决策分析技术、工程建造技术和系统管理技术三大关键技术的支撑。在我国交通基础建设的工程建造技术已经达到了世界先进水平,但决策分析技术和系统管理技术远远落后于工程建造技术,因此需要构建TIM(Transportation Information Modeling)技术体系,以提升综合交通体系的决策分析和系统管理能力。

并且王炜教授还指出,TIM是综合交通大脑的内核,它赋予综合交通系统一体化融合、高质量发展的思维能力。TIM模型体系应覆盖城市交通、城际交通、城市群交通、跨区域综合运输系统,模型体系的核心内容包括综合交通系统“多网合一”网络拓扑结构、各种出行方式/运输方式相互作用机理、出行效率/运输效率评估以及能源消耗与碳排放评估等等,用统一的数据、统一的方法和统一的软件来支持决策分析和系统管理,构建完全自主的综合交通系统模型体系TIM。

城市交通数字化不仅仅是城市交通大数据,城市虚拟交通系统基础是数据库,交通分析模型是核心,提升交通大脑思维能力的关键,软件是工作的扎实平台,所有都要同步进行。为此,王炜教授提出如下综合交通信息模型体系TIM框架:

 首先是基础数据库,交通大数据标准化、快速获取融合技术。交通本身就是数据,静态的、动态的、实时的,但数据来源很复杂,在虚拟交通系统中必须解决三大问题:一个是静态网络数据库、动态数据库、流量数据库的问题。首先虚拟交通数据分类要标准,其次要构建多网合一的交通网络拓扑结构模型。

 其次交通分析模型是“城市交通大脑”的灵魂,交通优化思维能力的源泉,立足我国城市交通系统构成要素的基本特征,揭示新型城镇化背景下的城市交通系统供需平衡机理,重构基于大数据的新一代城市交通模型体系,为应用大数据技术实现城市综合交通系统的精明交通规划、精致交通设计、精细交通组织和精准交通管控提供科学的理 论基础,实现规划、城建、交通、交管、发改委等跨部门协同的交通要素相互作用关系模型。

 三是平台软件库,城市综合交通系统的主体往往是由几百万人、上百万车在超级大型交通网络上的出行行为组成的复杂系统,对交通系统的仿真测试必须依托于大型平台软件,我国必须要有完全自主的城市交通分析大型平台软件。这方面我们已经做了一些工作,结合不同服务领域,分别开发了城市虚拟交通系统及仿真平台(TranStar城市交通版)、TranStar军事交通版,综合虚拟交通系统及仿真平台(TranStar综合交通版)。

最后是备选预案库。交通仿真平台、大数据平台面向规划、机制、管理很多部门,他们的工作都在平台上仿真,但他们可能不是交通专业人员,我们必须要把平台的使用做的像手机拍照一样便捷。开发面向业务策略的“一键式”流程设计:针对某项具体业务策略,基于人机对话方案设计,自动进行基础数据库建立、交通分析模块搭配、交通运行分析、方案效应评估、图形分析、分析报告生成等一体化流程,使非专业人员能顺利完成某一项具体业务方案的仿真评估。

城市交通数字化技术是城市交通系统规划、建设、运维、管理的重要支撑技术,在城市交通的不同发展阶段都起到了重要作用。综合交通体系高质量发展需要功能更加全面的综合交通模型体系TIM的支撑。城市虚拟交通系统是综合交通模型体系TIM的核心,能赋予城市交通大脑交通优化的思维能力。