东南大学王炜教授：城市群综合交通体系高质量发展与TIM技术体系

2021年4月27日,由交通运输新型智库联盟成员中国城市交通智库主办、北京工业大学城市建设学部城市交通学院承办的第一届中国城市交通智库论坛“交通强国——新时期城市群综合交通智慧低碳发展高端论坛”在北京工业大学国际交流中心举行。会上,东南大学王炜教授围绕“城市群综合交通体系高质量发展与TIM技术体系”主题进行发言。

一、城市群:支撑中国经济高质量发展的主要平台

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。城市群在人口、资源方面形成了强大的集聚效应,在当前已成为支撑中国经济高质量发展的主要平台,是推动区域高质量发展的核心引擎。探索提高城市群中心城市的带动作用和辐射功能,促进城市群综合交通体系一体化融合,完善区域协调发展,是城市群高质量发展的基础。

二、城市群综合交通体系一体化融合、高质量发展

当前我国的综合交通体系仍存在许多问题,传统的交通运输模式已经不能适应国民经济高质量发展的要求。我国的交通基础设施规模已经达到世界第一,但并没有产生世界一流的运输效率与服务质量。所以国家要进行“交通强国”建设,要用新一轮的革命性技术改造传统的交通基础设施体系以及运行模式,建设一体化融合、高质量发展的综合交通体系,把我国从“交通大国”变成“交通强国”。

面向“交通强国”国家发展战略和“双碳”战略,中共中央、国务院印发了两个文件:《交通强国建设纲要》和《国家综合立体交通网规划纲要》。两个《纲要》对交通运输体系的高质量发展提出了非常高的要求,明确指出要通过推动“三个转变”来打造“四个一流”,建设一体化融合、高质量发展的综合交通体系。其中,“三个转变”分别是从追求速度规模向注重质量效益转变、从各交通方式独立发展向综合交通一体化融合发展转变、从依靠传统要素驱动向依靠创新驱动转变;“四个一流”分别是一流设施、一流技术、一流管理、一流服务。未来三十年我国综合立体交通体系要遵循网络化布局、一体化融合、高质量发展、现代化治理的要求与建设任务,以数字化、网络化、智能化为核心支撑技术。

针对“双碳”新战略,2020年9月22日,习近平总书记在第75届联合国大会上发表重要讲话,提出了我国2030年前到达二氧化碳峰值、2060年前实现碳中和的“双碳”目标。交通运输系统碳排放占全社会碳排放的9%,交通碳排放还在以每年5%的速度增长,交通系统节能减排是2030年实现碳达峰的关键。碳中和实施的八大行动中的电能全面替代行动,要求交通领域实现电动汽车替代率超过90%,其中公路网络电动汽车补能设施布局与补能技术是行动实施的关键。

在两项重大战略的背景下,国家交通运输行业的发展重点发生了非常大的转型,交通运输行业的发展重点将从大规模交通运输基础设施建设转变为现代化交通系统智能化管理与高质量服务;支撑此发展重点的主学科也从土木工程转变为交通运输工程,所依托的基础理论也由力学体系为主转变为系统科学为主;关键技术由交通设施的设计、施工与质量控制技术转变为综合交通体系智能化技术,也就是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,促使各地域空间、发展过程、行业部门和运输方式一体化融合,实现交通系统智慧高效、绿色低碳的目标。

我认为,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。譬如,我们建设的高速公路、高速铁路、大型桥梁都是世界一流的,但这些设施要不要建?什么时候建?建在哪儿?建多大规模?决策过程的科学性以及建成以后的系统管理能力还远远不够,造成交通运输体系的运输效率和服务质量低下。

三、城市群综合交通体系高质量发展的技术瓶颈

工程建造技术高水平得益于有BIM技术体系的支撑,BIM是建筑信息模型系统,是资源/知识共享平台,建设项目不同阶段,不同利益相关方通过BIM平台实现各自职责的协同作业。重大工程的建设基本上都是基于BIM来开展。综合交通体系高质量发展也需要构建TIM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。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。