四、全量认知、广域赋能：新模式的应用案例
（一）在上海，已积累两年全量轨迹数据
在这个基础上，我们就能够做到“完备感知、全量认知、广域赋能”的新模式。我们用了这么多的数据，同时也揭露了实体停车场的数据。在系统的虚拟停车场可能包括若干个实体停车场，接入多少个实体停车场，就补充进系统，也是天然吻合的。
图15上海全量轨迹数据
（二）基于全量个体认知的交通管理新模式
由此，我就提出了四个“一体化”，分别是动静态一体化，因为每辆车它的动态和静态是相互转换的，从动态到静态，从静态到动态；宏微观一体化，宏观从微观来，每个个体的直接相加等于宏观，不是统计也不是抽样；规划设计建设管理一体化，现在上海就是这种模式，我们从制定政策、制定规划到管理，都能够用一套数据；出行者、管理者、行业者一体化，我们正在努力实施。从管理上，要解决所有问题都是一个链条，包括潜在对象、活动对象和重点对象。像是上海的渣土车，原本是最难管的，现在从“原来的抓了多少辆”变成了“抓剩多少辆”。然后技术链条，是包括发现、整顿、治理和评估。
图16四个一体化
（三）高架干道“削峰填谷”调控（上海延安高架东往西）
这是上海最拥堵的道路之一，延安高架的其中一段。这段路总共有19个上下闸道口，现在高峰期肯定是非常堵的。怎么来分析和解决这个堵？我们就一辆辆数，进闸道的车辆数加上动态在路上行驶的车辆数，减去出闸道的车辆数，来统计在网车辆数，也就是这条路有多少车同时在开。
图17上海延安高架的拥堵分析
研究发现，这条路的承载力就是1880辆。当这段路超过1880辆，它的效率就会下降。在路上的车越多，速度就越慢，可见蓝色这条线。那么我们就清楚了，只要控制这条路不超过1880辆车，就能实现平衡，可见蓝色虚线，就能把行驶速度维持在40公里左右。当掌握道路的需求和能力，就能实现控制。大家都知道闸道控制要一体化解决，不能把上游控制了，下游却堵住了。现在我们把它算清楚了，只要控制10%的常态化出行，就能把效率提高20%。
图18上海延安高架的调控效果
（四）“溢出”路段控制优化，找出“短路段”管理容量
另外一个交通难题是“溢出”。在上海，我们通过系统对路网自动扫描，发现潜在的短路口可能存在溢出风险的有1022处，已出现“溢出”的有376处，严重“溢出”的有26处，近一个月时间我们治理的有6处。
在仙霞路有5个短路段，早高峰需求是每个周期不断增加的，当车辆增多到进入道路的车辆大过离开道路的车辆时，路上就会有淤积。这种淤积就会导致排队长度超出道路长度，出现“溢出”。
图19“溢出”路段的控制优化
经过测算，如图示，这4个路口的第一段路是375米，最多容纳72辆车；第二段路是220米，最多容纳48辆车；第三段路是240米，最多容纳65辆车。当早上的车越来越多，首先被突破的就是最前面的240米，因为在现有信号控制的条件下，它实际排队是70辆车，超出道路能容纳的65辆车，一超过就溢出了，一溢出整个路网都乱了。
图20“溢出”路段的诊断成因
当摸清这一路段的交通需求和容量，只需要调几秒参数，在前一个路口截留六七秒。我们首先保证仙霞路出口流量不变，不影响下游路段的通行。同时确保这一段路不堵死，确保流量和240米的车辆容纳数量一致，通行时间最少。这一路段的解决效果就是后面两个路段排队稍微多一点，但又不超出路段车辆容纳数量，让前面路段排队少些，这个溢出就解除了。
图21“溢出”路段的优化方案
图22“溢出”路段的优化效果
我相信很多人有很多办法可以解决单点溢出的问题，但是我们通过一辆一辆数车的方式数清楚了，解决连续几个路段的溢出问题，感受还是不一样的。
这是无人机拍的一个视频截图。可以看到，之前解决溢出最有效的办法还是人力。上海大概有1万多个协管员，哪里排队拖尾巴了，就来拦车。如果没有他，交通早瘫痪了，所以最大的智能交通是协管员。
图23无人机画面
当我们把系统建完后，可以看到，当走到路段末端快要溢出时，系统就自然把它拦住了。这就是平衡计算的结果，所以说结构性溢出是可以通过结构性计算来解决的。所谓的结构性溢出，就是当每一个信号周期达到最大通行能力时，必然发生溢出，高峰时段更加突出。当我们认知了路面的交通需求和状态，就可以更加精准调控。
图24“溢出”路段控制优化效果
（五）宣城“家警校”，从全量需求中找出“致堵分子”
另外，我们在宣城做的“家警校”，也是解决“需求、能力和状态”的问题。经过系统分析，在中小学门口，接小孩的私家车有262辆，每天放学期间大概有70多辆同时到校，能够停车的位置47个。于是我们给家长发通知分批到校，由过去要人力维持变成短信就能解决这个问题。
图25宣城“家警校”优化分析
图26宣城“家警校”优化效果
五、讨论与建议
第一，给大家留一道数学题。在给定的路网范围内，已知全量的OD和路径，以及每个信号路口的相位和相序，求解路口的最佳周期、绿信比和相位差，使得所有车辆的总旅行时间最短，我希望行业里的人能解解这个数学题。
图27交通数学题
第二，避免把多个因果关系混为一谈。组织渠化、信号控制、驾驶人、行人因素、安全教育，是不同维度。在上海，有人问我，你能解决行人问题吗？我说不能解决。我反问他，你能解决吗？他说也不能解决。治病有诊断、手术、护理、心理等，要把边界搞清楚。
图28明确问题的边界和范围
第三，求解能力、需求、状态三者关系，是解决交通问题的基础。我们系统先前叫“交通大脑”，现在叫“信息物理系统”，我最喜欢的名字是“全域全量全时动静一体数车器”，最关键是把车数清楚了，掌握每一辆车的每一次出行和驻停，包括过去、现在和未来。
图29解决交通问题的基础