智能建造、智慧引领:深圳打造基于BIM+CIM的智慧城市示范区

2022年3月21日
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2021年12月16日,2021年大湾区数字交通TOCC论坛在深圳会展中心成功召开。会上,深圳市综合交通运行指挥中心规划建设部部长李彬亮发表了题为《智慧引领,打造交通强国的“深圳范例”》的演讲。演讲分为三个部分,一是深圳智慧交通发展成效;二是深圳智慧交通面临的挑战;三是深圳智慧交通的未来展望。以下是演讲内容的整理,有部分删减,未经本人确认。

一、深圳智慧交通发展成效

改革开放40年来,深圳从一个3万多人的边陲小镇,发展成为面积1997平方公里、超2000万人口、车辆密度全国第一(超510辆/平方公里)、港口集装箱吞吐量全国第三的超大规模超高密度城市。2020年全市早高峰道路运行车速达27.1km/h,交通运行效率在一线城市保持最优,万车死亡率降至0.62。深圳在智慧交通发展理念和方法上不断创新,在运输管理、交通管控、新基建等领域创造了若干个“全国领先”。

下面是几个在交通行业深圳比较创新的应用。

1.1创新交通运输管理模式

深圳在全国首创行政审批“秒批“模式。通过“四个替代、三个转变”转变服务理念,从事前准入向事中监管和事后评价全面深入推进,2020年实现99%业务无人工自动核发,每年减少燃油消耗1000万升,减少碳排放2.5万吨,实现政务服务全天候、全自动、零现场、零费用办理。

全国首推营运车辆100%安装主动安全防控系统。为进一步加强货运车辆的精细化监管,深圳从2017年开创政企合作多赢模式,联合保险公司上线货运车辆智能化监管平台,实现对司机疲劳驾驶、打电话、打哈欠等17类异常行为自动识别,已实现超10万辆重点车辆覆盖,并将推动第三方监管全覆盖,平台投入使用以来,车辆出险次数下降37%,赔款金额减少约7350万元。

全国首个城市级北斗+互联网单车管理模式。2020年,深圳率先利用北斗高精准定位技术对互联网单车试点“定点停放、入栏结算”的管理模式,通过引导互联网自行车经营企业积极参与,投放(置换)新型北斗高精定位车辆,目前已覆盖全市近38万辆运营共享单车,定位精度要求达到亚米级,提升市民用车体验,为解决互联网单车乱停放问题提供了深圳方案。

全国领先的道路基础设施智慧管养体系。2012年深圳率先建成道路基础设施智慧管养系统,拉通城管与道路基础设施相关管理部门,打造了“第一时间发现问题、第一时间处置问题、第一时间解决问题的”的闭环管理链条,实现管养事件办结率99%,道路基础设施修复时长缩短97%,极大提升了设施管养效率和质量。早期平均一宗道路设施的修复需要12小时,现在不足2小时。

1.2创新智慧交通管控提升

推进交通信号管控智能化。通过引入专业机构提供社会化配时服务,基于多源数据融合优化交通信号联控,全市2700多个灯控路口信号灯,联网率达98%,配时优化人员投入减少70%,人工巡查工作量降低约30%以上,并在全市超过700个路口大规模部署智能信控,交通运行管控效能大幅提升。

创新城市道路交通拥堵治理。通过建立“微治堵”机制,像绣花一样管理城市交通,动态发现道路通行空间和时间上的拥堵点段,每年定向治理400个堵点,并创新20多种交通组织方式,全国首创快速路HOV车道、自动化潮汐车道等治堵举措,实现拥堵治理从“机器绣花”向“智能绣花”升级。

智能网联汽车管理走在全国前列。2021年,深圳成功入选了工信部和住建部评选的的双智试点城市。截止目前,深圳已经开放了144公里智能网联测试道路,出台我国第一部智能网联汽车管理综合性法规《深圳经济特区智能网联汽车管理条例》(预计2022年初正式实施),加速推进车路协同及自动驾驶车辆测试-示范-运营在福田、宝安、坪山等地落地实施.

打造国内首个城市级停车全过程服务新模式示范。目前智慧停车平台已经接入全市7200多个路内外公共停车场泊位动静态数据,提供全市停车“一张图”、路径导航等服务,创新推动东部景区预约通行,极大提升旺季景区出行体验,并在北大医院、市二医院、儿童医院等医院及周边停车场实现共享预约,周边停车资源占有率平均提升43%,高峰期平均泊车时间减少6分钟以上。

1.3推动新基建应用示范。

全国首个涵盖海陆空铁全领域的交通综合监测平台。通过整合接入跨行业、跨平台等交通各领域数据,构建涵盖港口、机场、铁路、路网、公交、设施、运输、交管等8大板块的完善指标体系,实现全域交通态势监测及不同业务的数据关联分析,支持重大节假日、重大活动、恶劣天气的应急疏散管控,为跨部门协同指挥提供辅助决策支持。目前,该平台一期1.0已经上线使用。

国内首个智慧交通集成示范区(福田中心区)。在福田中心区5.3km 范围内,通过布设1900多根多功能智能杆、51座智慧公交站、127套动态限速设备等外场设施,建立按需响应公交、车路协同应用、动态限速管理和停车共享服务等应用场景,打造数据驱动的精细治理和品质服务体验示范区,实现出行时间缩短10%,事故率降低10%。

妈湾港成为全球首个自动驾驶规模化应用港口。妈湾智慧港作为中国首个由传统散杂货码头升级改造而成的自动化码头,通过在灯塔上安装5G基站,实现港区5G信号全面覆盖,为38台5G+自动驾驶集装箱卡车提供了通讯保障,是目前全国最大的“5G+自动驾驶应用示范”港区,推动港口运营管理智能化,实现现场人员减少80%,碳排放量减少90%。

深圳机场成为全国智慧机场示范标杆。2018年启动“未来机场(一期)”建设,重点打造“高效协同的机场运控”、“主动精准的安全保障”和“一张脸走遍机场”,面向旅客个性化便捷出行服务、面向航司空地无缝保障服务、面向物流可视化集成服务、面向商家数字商城增值服务、面向员工全联接服务的“未来机场”理念获民航总局在全国推广。

深圳公交智慧化水平走在全国全列。在公交车辆应用客流采集设备,获取精准客流统计和OD分析,解决公交行业传统客流统计技术缺少OD分析或OD识别准确率低的多年难题,并率先推出精准客流需求识别的轨道接驳小巴(目前已开通10条线路),客流量稳步增长,工作日总体客流由1600人次/日增长至2万人次/日,打造智慧公交运营新模式。

深圳地铁成为全国智慧地铁示范标杆。2019年以来完成对11号线、6号线、7号线、9号线、10号线所有车站上线车厢拥挤度智能显示功能;通过研发轨道交通车辆智慧运维系统,将实现故障应急处置效率提高80%,检修人员配置降低10%;未来开通的20号线、14号线和16号线将首次采用全自动化运行,正式开启深圳地铁“无人驾驶”时代。

智慧高速建设进度在全国位居前列。2018年以来,针对在高快速路的“盲点”,在全市16条高快速道路新建899套交通监控系统、275套卡口系统、89套交通诱导系统,并配套建设光缆1459.2公里、取电线缆404公里和管道620.8公里,实现高快速路面车辆动态信息采集,实时掌握道路交通情况,提供动静态交通信息服务和提升交通事件协同处置效率。

二、深圳智慧交通面临的挑战

以上项目是深圳在过去几年在智慧交通上取得的一些令人称道的成绩,但是深圳在定位智慧交通大城市的基础上,仍然面临着建、管、运、服、安等领域的挑战。

首先在建设层面。

深圳是一个交通基建投入比较大的城市,十四五期间交通基建投资超7000亿规模,涉及滨海大道交通综合改造、机荷高速改扩建、春风隧道等一批复杂重大工程。由于交通基建大量涉及复杂空间、网络和功能安排,亟需通过新技术突破网络级复杂规律认知,支撑交通供需精准匹配,以最小投资实现设施最大化利用。

二是基础设施方面。

40年来全市交通设施规模日趋庞大(含3279座桥梁、100座隧道和2998面边坡),总量持续增加,大量早期修建的交通基础设施陆续进入改扩建及大中修阶段,同时受深圳受台风、长雨季等影响,重要设施的运营环境、自身病害、结构运行、人为事故等风险防控与性能提升面临新挑战。

三是城市交通系统方面。

深圳的人口密度2.25万人/平方公里,全市平均每日出行总量超3800万人次,机动车密度超510辆/平方公里,均是全国第一,出行密度5万人次/平方公里达到了世界首位。如何全面、客观、准确、及时地把握城市级大规模交通运行规律,对交通调控意义重大,也是接下来面临的一大挑战。

四是出行服务方面。

随着深圳中等收入、高学历群体比例以及老龄化、多元化家庭结构的提高,城市出行发生结构性变化,非通勤出行比例从2005年的30%提升到60%,其中商务出行比例超10%。对于出行服务来说亟需精准识别各类人群出行需求,提供多样化品质出行服务。

最后是交通安全方面。

2015年至2020年以来,深圳的万车死亡率降至0.62人/万车,但重点车辆亡人事故近5年反呈增长趋势,全市运输行业群体庞大,事故风险高且逐年攀升,受部门机制限制,跨行业数据共享与跨部门应急协同联动水平较低,未来城市交通将承担高密度、高强度的运输和出行需求,安全应急形势仍然严峻。

三、深圳智慧交通的未来展望

面对这些挑战,深圳希望以智慧化为引领,向社会主义先行示范区的“先行示范”迈进。作为交通强国城市范例,深圳明确提出建设全球交通科技创新高地的战略定位,要求率先在建、管、运、服、安等智慧交通领域先行示范,打造全球领先的交通强国“深圳范例” 。

3.1 建:推动基于数字孪生的设施智能建造,构筑高效衔接的新型交通基础设施

首先要打造基于BIM/CIM的数字孪生模型,支撑设施智慧审批、智慧工地等精细化管理。打造基于BIM/CIM等数字孪生技术的交通基础设施模型,实现在建和拟建交通工程建设项目基于BIM/CIM报建,支撑项目深化设计、工程进度、设备状态监测等智慧工地应用的可视化展示与在线管理,推动交通设施规划、设计、建设等精细化管理。

第二是建设智慧高速、智慧枢纽等为载体构筑高效衔接的新型基础设施示范。选择机荷高速(全国首个双层复合智慧高速)、水官高速等率先推动动态费率、周边路网应急协同、自由流收费等应用示范,推动高速公路运营管控智慧化和创新科技集成化应用;以前海枢纽、西丽枢纽、智慧机场为载体建设面向未来社区的多业态融合站城一体智慧枢纽综合体,打造一批全国领先的智慧枢纽示范项目。

3.2 管:提升基础设施主动风险防控能力,实现全周期业务管理无缝衔接

希望对大量使用年限较长的重大桥梁、隧道实施常态化监测。我们选取57座桥梁、14条隧道、54面边坡等设施布设外场感知设备,建立从点到路网的城市级交通重点基础设施监测网,实现设施安全预警,指导设施预测性养护和应急处置,并通过数据共享打通多部门业务流程,实现设施“规、建、管、养”业务线上流转、管理数字化。

3.3 运:构建城市交通整体运行管控能力,推动交通实时状态和长期变化的动态追踪

首先是构建支撑超大型城市复杂交通治理的赋能底座。通过土地利用、居住分布数据,结合浮动车数据及重点片区监测数据实现全市交通状态还原,构建具备交通全面感知、高可靠实时研判和态势推演、大规模高效计算的交通运营赋能底座,精准支撑全市重大交通战略研究、多方式运行调控政策等复杂问题科学决策。

二是创新“大公交”思维,探索面向轨道、公交、枢纽、停车协同服务的精准调控。推进全市公共交通运营“一张网”建设,探索公交、轨道、枢纽、停车协同服务模式,通过大数据精准分析公交线网与客流时空分布,智能适配大规模轨道交通建设,主动优化公交线网与动态调节停车资源,并在全市重大枢纽、重点景区和重点商圈等区域提供多方式运营服务。

3.4 服:打造多方式、全链条、个性化的交通运营服务示范

深圳的很多企业已经MaaS试点上做了很多探索,接下来对于政府来说,将加强对MaaS智慧出行服务体系的顶层设计研究,整合公交、地铁、网约车、共享单车等公共交通数据,研究跨方式套餐套票、常乘客出行补贴等配套政策。

对于企业来说,将鼓励企业逐步构建以轨道/公交为骨干的一体化行程规划服务,提供定制公交、动态小巴等优质优价出行服务,通过积分奖励、配套优惠套餐等形式进行出行引导。

目前,深圳已经以东部景区为试点,通过整合公交、地铁、停车等交通服务,鼓励腾讯、巴士集团等企业集成景区票务、住宿、餐饮等生活服务,基于大数据智能推送出行方案,通过i深圳、小程序等提供集成出行信息、停车引导、公交接驳、餐饮住宿等一站式MaaS出行服务,提升游客出行服务品质。

3.5 安:打造精准监测与高效协同的安全应急处置能力

一是构建“源头预防-途中处置-末端治理”的运输安全闭环管控体系。全面汇聚人、车、企、信用等重点车辆运输数据,构建运输风险一张图和企业安全画像,为运输企业准入资质审批、安全生产靶向检查、运输过程执法联动、事后信用联合惩戒等全链条闭环监管提供支撑,实现人车企重点监管、源头隐患主动预防、在途风险及时干预、末端治理精准决策。

二是建立重大枢纽和特殊事件多方式应急高效协同调度能力。打通重点枢纽动态到发客流数据与周边公交、地铁、网约车等多方式运力数据,动态研判未来客流汇聚态势及周边运力匹配情况,为宝安机场、深圳北站等重点枢纽节假日大客流或灯光秀、马拉松等大型活动大客流应急疏散预案提供智能分级匹配,支撑跨行业、跨部门多方式高效应急协同调度.

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