前言

2019年9月19日，中共中央、國務院印發了《交通強國建設綱要》，該綱要作為建設交通強國的頂層設計和系統謀劃，掀開了新時代交通運輸工作的新篇章。我國交通運輸經歷了從“瓶頸制約”到“初步緩解”再到“基本適應”的發展歷程，取得了歷史性成就。

城市交通優先發展戰略是城市公交在交通大數據云平臺環境下研究公交運行狀態與組織管控的重中之重，特別是對城市大型活動中公交系統的研究。本書采用的研究方法，與傳統公交系統僅依賴于模型的研究方法相比有很大不同。本書采用的研究方法是建立在城市綜合交通信息源池的交通大數據云平臺基礎上的，根據城市與城市群發展的階段和要求，靈活優化公交組合，避免了傳統方法暴露出的局限性，并且引入了交通大數據云計算等分析技術，構建了一個交通大數據的公交運行狀態與組織管控可視化在線分析決策支持推演平臺。該推演平臺是當前公交運輸體系調控過程中的重要依托工具和技術支撐模式，基于這一研究成果，能夠高效地實施公交系統優化組織和運行調控，大幅度提升公交系統的服務能力與水平，緩解城市交通擁堵，提高居民出行效率，增強公交系統的可達性、時效性、舒適性與便捷性，其研究意義重大。

本書的核心技術理論體系是結合作者關金平博士團隊在先后作為MIT ITS Lab研究員、MIT Age Lab博士后、中國科學院深圳先進技術研究院數字所云計算中心博士后、同濟大學與加利福尼亞大學伯克利分校工程學院土木工程與環境工程系聯合培養博士期間的研究成果，以及參加美國交通運輸部、聯邦高速公路局及我國住房和城鄉建設部、交通運輸部、深圳市人民政府等的諸多項目梳理和總結形成的。本書的撰寫理念及內容主要包括以下 4個方面的突破與創新。

（1）采集與匯聚交通大數據，構建城市級交通大數據云平臺信息源池環境，引入實時主動數據庫、微服務架構、分布式計算、邊緣計算、深度學習、自我仿真等理念，研發公交運行狀態與組織管控可視化在線分析決策支持推演平臺工具和手段，實現交通大數據云平臺支撐，有效地通過模糊、蓋然、非完備性信息，實踐大樣本、多角度、證據鏈的公交運行狀態與組織管控全息感知、多基協同、模型優化與深度分析的科學決策。通過交通大數據云平臺實現對公交運行狀態與組織管控分析技術由感知到認知與洞察，建立基于大數據的公交運行狀態與組織管控分析技術理論方法。

（2）針對傳統公交系統研究僅依賴于模型的分析技術方法，探索出一種由城市交通大數據云平臺支撐，將基于大數據的公交運行狀態和組織管控信息化分析技術與傳統公交模型分析技術相結合的技術路線，這將有利于交通大數據資源的高效運用、充分共享，這不僅是傳統的公交模型分析技術本身，而且也是將空間位置、出行移動、活動空間等一體化公交運行狀態與組織管控關聯起來進行優化的理論方法。

（3）分析技術研究顯示，在未來智能網聯公交與非網聯公交混合交通模式、無人駕駛與有人駕駛公交混合交通模式常態化的公交車路協同時代，需要建立智能移動服務“拉”（在查詢基礎上服務）、“推”（主動信息發布服務）模式，可以有效緩解交通擁堵、提高出行安全性、減少交通污染。基于“態度—行為”城市公交管理與控制評價指數體系，深入研究與公交系統運行關聯的政策、法律、法規，以及大型事件與大型活動的公交組織、管控分析技術，明確混合交通模式的公交運行狀態與組織管控分析技術的“數據—特征—決策”是未來公交研究發展的趨勢。

（4）分析技術研究發現，近年來常規公交客流總量不斷下降，存在引發政策層面影響社會沖突的風險，迫切需要共同推進公交優先戰略的重大工程，即“智慧出行即服務”“智能網聯公交即服務”“智能網聯公交設施即服務”“智能公交車路協同即服務”等服務模式。該重大工程不再局限于出行、出行鏈服務，不再局限于公交車輛與公交系統本身，也不再局限于空間活動，而是著眼于引領城市居民生活方式重建。該重大工程將空間移動與公交沿線信息、運行狀態鏈深度融合；將城市空間活動體系與居民生活模式在可持續發展的目標上緊密結合；將管理者、研究者與服務對象組合成一體化的高效公交系統網絡。

本書首次提出在城市級交通大數據云平臺的支撐下，開展區域和城市公交運行狀態與組織管控分析技術問題研究，努力提升與優化交通數據分析技術研究的能力及水平，通過對交通大數據云平臺的了解與掌握，建立交通大數據分析技術工具與手段，形成分析研究的技術路線與理論方法，既涵蓋了新一代信息技術的數據質量控制與篩選、交通大數據云平臺的體系架構設計、公交運行狀態與組織管控的數據關聯分析和信息融合應用，也豐富了公交系統和車輛運行狀態的特征提取、交通行為聚類分析等交通運輸工程學科的分析技術與研究理論，取得了交通大數據云平臺支撐的分析技術研究成果。本書由住房和城鄉建設部科學技術計劃項目“大數據環境下城市大型活動公交組織與交通誘導系統及關鍵技術”（編號：2016-K8-055）與深圳市技術攻關科技計劃項目“基于無人機的交通管理與控制指揮機器人關鍵技術研發”（編號：JSGG20170823152809704）聯合資助出版，在此表示感謝。本書在編寫過程中，得到了清華大學交通與物流學部主任、教授、博導繆立新的關懷；得到了中國科學院深圳先進技術研究院首席科學家須成忠教授的指導；得到了同濟大學交通運輸工程學院孫劍教授的幫助；得到了深圳市深交投有限公司董事長胡斌博士的支持，在此一并致謝。

編者

2020年5月4日

于深圳灣畔