智慧城市交通下的電子地圖優化

毛俊峰 林 楠 江安琪

武漢輕工大學土木工程與建筑學院（430023）

隨著中國城市化率的提高，城市交通一直是人們注意的焦點。 它不僅直接影響到市民的出行效率、幸福感，還與城市形象、經濟發展唇齒相依。 人們在探索城市發展和解決城市交通、人口、環境、用地等問題時，提出智慧城市概念，其中智慧交通能緩解城市交通壓力。 在創新2.0 背景之下，物聯網、云計算讓智慧城市構想得以實現[1]。 由于移動網絡全面覆蓋及移動設備的普及，電子地圖在無形之中影響著城市車流、人流以及公共交通資源的分配，對人們出行和城市交通的影響不容忽視。文章在分析和解決城市交通問題時，也為電子地圖行業的創新打開了新的思路。

1 我國城市交通現狀

1.1 機動車數量增多

截至2018 年底，我國汽車保有量達2.4 億輛，比2017 年增長10.51%。 其中，私家車保有量達1.89億輛，近五年年均增長1 952 萬輛[2]。 我國各個城市在管理機動車時，采用了限行、潮汐車道等方法，但是這些措施在道路使用高峰期仍然不能避免交通擁堵現象的發生。

1.2 公共交通形式多樣

在我國城市公共交通系統中，主要以地面為主，如公共汽車、BRT、電車、計程車、共享單車及汽車等。 這些多樣的交通形式聯系緊密，形成巨大的公共交通網，讓智慧交通成為可能。

1.3 城市道路多樣

我國城市化發展的過程中， 為了規范城市交通，實現不同性質的人流、車流的有序管理，城市道路越來越多樣化，如高速、高架、公交專用道、騎行道、人行道、綠道等。這些不同性質的道路提高了人們的出行效率，但現實中也存在一些道路利用率不高的問題。

1.4 綠色出行困難

雖然目前一些城市對道路進行升級改造，增加自行車道并提高人行道的品質，但自行車道設計不夠人性化，騎行的人仍占用機動車道；人行道不夠安全完整暢通， 行人常常會面臨與目的地咫尺之遙，卻要繞行和穿過車流的尷尬境地。 在城市交通復雜的區域，綠色出行往往意味著人們要繞遠路、冒危險、隨人流。

2 當下電子地圖對城市交通的影響

在城市化建設進程中，城市道路日新月異，紙質地圖的更新迭代已經遠遠跟不上發展的速度，而電子地圖具有便于攜帶、查找位置信息快捷、可視推薦路線以及一定的虛擬立體地圖畫面等不可比擬的優勢。 人們對電子地圖的依賴程度和使用程度越來越高，電子地圖在城市交通中擔負著不可或缺的作用。 電子地圖通過對出行方案的合理導航與規劃，在現有的城市道路中組織好人流與車流的關系，能有效改善城市交通狀況。 以下從兩個方面介紹電子地圖對城市交通的影響：

1）通過用戶直接影響城市交通。 電子地圖中的導航功能，會實時播報路況、道路限速、違法拍照等一系列情況，以便用戶選擇適合自己的路線，避免交通擁堵。 由于城市道路情況瞬息萬變，而現今電子地圖往往僅根據距離、路口數量等為用戶提供一條固定的最優路徑，若有多個用戶使用，最優路徑有可能會變成最擁堵的路徑。

2）通過提供多元的出行方式和多條路徑的選擇，提高城市道路利用程度。 我國公共交通種類復雜多樣，這些交通工具為市民提供了豐富的出行選擇。 電子地圖根據用戶的需求，通過提供多元的出行導航將人流、車流通過不同道路和不同交通工具分離開來，使城市交通方式更加立體和協調。

3 智慧交通下電子地圖的發展與不足

3.1 道路性質分析不完善

智慧交通的實現基于城市完善精準的路網信息。 電子地圖對城市道路性質分析的不完善，道路分級、車道邊界模糊，導致城市道路的利用程度不高。 使用步行、騎行、駕車三種不同的出行方式時，通過電子地圖導航，得到的是相似的路徑信息，不是最新最合理的路線，而且還會忽略小眾道路和不常用道路。 此外，電子地圖中人行、車行道路規劃的混雜，降低了道路交通的通行效率。 電子地圖為用戶提供導航服務的同時，對道路及周圍的實際情況分析不夠全面， 機械的路徑規劃往往忽視了學校、商場、公交車站等交通復雜的路段。 在步行和騎行導航中，還會突然出現人行道或自行車道失去銜接的情況。 步行和騎行只能被迫占用機動車道，造成機動車道秩序混亂，易造成交通擁堵和安全事故。

3.2 可視化技術有待提升

由于城市用地緊張或地形制約，城市道路、建筑等的發展從平面規劃日益向立體轉變。 城市交通的智能化管理需要完善的空間信息分析和可視化技術。 以大型商場為例，許多商場是密集的立體蜂窩式結構，當下電子地圖缺少或者羸弱的空間可視化能力便不能滿足使用者的需求。

4 電子地圖的優化

4.1 實現智慧交通

在城市向智慧城市發展的過程中，電子地圖在實現導航服務功能的同時，應該具備在一定程度上對城市交通的疏導作用。 電子地圖通過導航對人流和車流智能有序的引導實現智慧交通。 一方面對機動車駕駛人而言，電子地圖通過大數據分析城市實時的路況信息，其中包括道路使用性質、周邊環境、汽車流量、有無施工、路口精確燈況信息等，使駕駛者可以預先做出判斷，提前做好相關應變措施。 電子地圖完全可以摒棄以往用戶去選擇路徑的導航模式，主動為用戶智能分配和規劃路線，實現對城市道路利用的最大化和出行效率的提高；另一方面對步行或使用混合交通出行的用戶而言，電子地圖結合城市及時更新的道路信息以及公共交通資源為他們規劃安全、便捷的智慧出行方案。 其中公共交通資源包括公共汽車、地鐵等的到站時刻及運營情況、共享交通工具位置、快車或計程車在周邊的分布情況等。 公共資源共享信息不僅為用戶提供更優質的服務，也為智慧交通以及智慧城市的實現提供了方法。

4.2 以人為本

目前國內的電子地圖導航主要以機動車及駕駛人為中心，忽略了步行及綠色出行方式的迫切需求。 如在步行方面，傳統的電子地圖導航對人行道路信息的采集不夠完善，從而在規劃路徑時，用戶常常依靠導航不能到達目的地或者規劃的部分路段不適合人行且存在安全隱患。 因此這就需要電子地圖及時更新道路信息，提高地圖精細程度，并采取適合步行導航的界面和顯示尺度。 在其它綠色出行方面，電子地圖還能向市民提供專用路線，如跑步路線、騎行路線、遛狗路線、親子路線等，讓市民充分了解城市，提升市民歸屬感。

雖然國內主流的電子地圖類軟件涵蓋面廣，但是仍然存在著用戶粘合度不高的問題。 那么電子地圖行業在謀求創新的過程中，完全可以集社交類、旅游類等應用的多種特點于一身，注意到路徑和周邊各個功能或服務之間的聯系，為智慧城市注入活力，打造人、路、服務三者于一體的新發展方式。

4.3 倡導綠色出行

智慧城市的完善讓越來越多的城市居民愿意走出戶門，去了解城市擁抱自然。 電子地圖通過對城市道路信息的整合，為散步、跑步、騎行、遛狗、帶娃、旅行等用戶規劃相應路線；通過開發新模式或者轉變發展觀念擴大服務涵蓋范圍，如舉辦城市馬拉松、騎行比賽、推出城市網紅人行和車行道路、城市道路探尋活動等；還可通過對用戶綠色出行導航信息的采集，與地鐵站、商場等周邊的停車場緊密合作，提高市民出行效率，降低出行成本。

5 結語

隨著國內電子地圖技術的不斷突破以及衛星定位系統的更新完善，電子地圖與智慧交通構建聯系更加緊密，在人們的出行、生活以及智慧城市的建設中的地位也愈來愈重要。 文章通過分析我國城市向智慧城市轉型過程中在城市交通上出現的問題，探討電子地圖在面對這些問題時，所能采取的針對性優化措施。 這些優化措施的實現不僅需要電子地圖在定位、人工智能、互聯網等的技術過硬，還需要與城市交通相關的各個行業及各個部門實現信息互通，實現人行、車行、智行、物流等全方位、多層次的電子地圖服務系統。