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本文由英明泰思基金會授權(quán)發(fā)布，英明泰思基金會由從事數(shù)據(jù)科學(xué)、非營利組織和公共政策研究的中國學(xué)者發(fā)起成立，致力于通過數(shù)據(jù)科學(xué)改善人類社會和自然環(huán)境。

如今交通擁堵隨處可見，在公路、空中、鐵路交通等發(fā)生的一系列擁堵不僅會造成時(shí)間的浪費(fèi)、空氣的污染，還會使社會發(fā)展付出昂貴的代價(jià)。在倫敦、布魯塞爾，上班族每年至少要浪費(fèi)50個(gè)小時(shí)在交通擁堵上，這幾乎等同于一周的工作時(shí)間。在歐洲，交通擁堵所帶來的代價(jià)是耗費(fèi)掉近百分之一的GDP。在美國，僅航班延誤這一項(xiàng)就能耗費(fèi)近60億美元的經(jīng)濟(jì)成本。

而現(xiàn)在對于這種損耗已經(jīng)有了相應(yīng)的解決方案。麥肯錫全球研究院在2013年宣布，通過大數(shù)據(jù)對現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步強(qiáng)化管理和維護(hù)，每年就節(jié)省將近4000億美元的支出。通過對交通數(shù)據(jù)的收集和分析挖掘，來對現(xiàn)有交通設(shè)施性能進(jìn)行改善，提高其利用效率。

下文列舉了三個(gè)成功案例。

以色列實(shí)時(shí)識別模式系統(tǒng)

以色列在特拉維夫和本古里安機(jī)場之間的13號公路上鋪設(shè)了一條1英里的快車道，這條車道的收費(fèi)系統(tǒng)是基于車輛的道路通過時(shí)間來收費(fèi)的。它的工作原理是這樣的：采用非常高階的實(shí)時(shí)識別模式系統(tǒng)，通過統(tǒng)計(jì)在此快車道上的車輛數(shù)目或者通過計(jì)算兩車之間的平均距離來評估道路的擁堵程度，從而可以智能選擇在該道路系統(tǒng)能夠承受的前提下是否該增加“吞吐量”，而其收費(fèi)方式也相應(yīng)會智能化，當(dāng)?shù)缆奋嚵髅芏仍礁撸召M(fèi)就越高，車流密度越低，則收費(fèi)越低。這種智能收費(fèi)系統(tǒng)通過這種方式，在一定程度上降低了道路的擁堵程度。

巴西優(yōu)化航空路線利用率

巴西航空交通在過去十年里迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在2030年年客運(yùn)量將至少增加一倍，旅客人次將達(dá)到3.1億以上。而為了解決空中交通擁堵的問題，巴西引進(jìn)了一種系統(tǒng)，即利用GPS收集的數(shù)據(jù)來優(yōu)化對現(xiàn)有的航空路線的利用效率，來縮短飛機(jī)航線。它的工作原理是：改變了飛機(jī)在空中排隊(duì)等候降落地面降落的一般性方法，同時(shí)為每一架飛機(jī)都設(shè)計(jì)了唯一的路線。聽起來似乎很簡單，但是系統(tǒng)工作需要收集大量的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行快速有效的分析，包括對飛機(jī)之間的距離，行駛時(shí)間，飛機(jī)行駛性能等進(jìn)行綜合性評估，以此來保證飛機(jī)能夠以最短的路線行駛。最早部署這一系統(tǒng)的巴西利亞國際機(jī)場的飛機(jī)，每一次降落都將節(jié)省7.5分鐘和77加侖的燃料，相當(dāng)于減少22海里的飛行距離。巴西計(jì)劃將該系統(tǒng)部署到該國最繁忙的十個(gè)機(jī)場，初步估計(jì)這一部署在北美機(jī)場的舉措將會為巴西帶來16%到59%的客流量的增長，當(dāng)然，還需要考慮機(jī)場硬件設(shè)施等各類條件。

歐洲鐵路公司應(yīng)用大數(shù)據(jù)提高交通客流量

歐洲鐵路基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商通常要求運(yùn)營商為他們提供詳細(xì)的火車行駛路線，然后供應(yīng)商開發(fā)一個(gè)盡力滿足每一條路線的時(shí)間表系統(tǒng)。而這種系統(tǒng)通常難以保證列車性能和客流量的***配置。在德國，絕大多數(shù)的貨運(yùn)列車不會如期出發(fā)，這一情況不可避免地會導(dǎo)致軌道并發(fā)癥。最近，一些鐵路公司開始利用大數(shù)據(jù)“工業(yè)化”的方法來對鐵路交通進(jìn)行優(yōu)化。基于對過去鐵路客流量以及列車性能的需求分析將鐵路軌道分裂成適應(yīng)不同速度的插槽，能夠滿足不同性能的列車行駛速度和不同客流量的需要。而實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)化則需要有先進(jìn)的規(guī)劃技術(shù)。例如針對列車的延遲出發(fā)可以考慮為其變換適應(yīng)速度較高的鐵路軌道插槽，從而彌補(bǔ)列車出發(fā)的一個(gè)時(shí)間差。通過這種創(chuàng)新，不僅提高了鐵路行駛的準(zhǔn)確性和可靠性，還帶來了交通客流量10%的提升。

盡管出現(xiàn)了一些令人鼓舞的將交通基礎(chǔ)設(shè)施和大數(shù)據(jù)信息整合的例子，總體看來，這一方向進(jìn)展還是緩慢。在機(jī)場行業(yè)相關(guān)的聚會上，經(jīng)常會有很多人熱情討論亟待使用大數(shù)據(jù)對跟蹤乘客的移動設(shè)備而收集的信息來做出相應(yīng)決策，例如在乘客登機(jī)時(shí)，通過對排隊(duì)乘客的步行速度分析，在減少安全隊(duì)列的基礎(chǔ)上通過文本消息的提醒方式對乘客定制一些購物建議。盡管如此，能夠?qū)⑾敕ǜ吨T行動的機(jī)場依然***。

為什么基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商在利用大數(shù)據(jù)這一領(lǐng)域進(jìn)展如此緩慢?為了加快這一速度，我們可以做些什么?至于經(jīng)濟(jì)可行性這一點(diǎn)，無需考慮，因?yàn)橥顿Y這一技術(shù)所能帶來的回報(bào)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投資具有類似提升能力的設(shè)備。

在與行業(yè)從業(yè)者的對話過程中，我們確定了利用大數(shù)據(jù)來提升對基礎(chǔ)設(shè)施利用效率的三點(diǎn)障礙。

***，數(shù)據(jù)缺乏透明度。交通基礎(chǔ)設(shè)施的參與者網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜。例如，一個(gè)機(jī)場的參與者，涵蓋了多個(gè)航空公司、地面處理公司、零售商、空中交通管制、海關(guān)以及機(jī)場運(yùn)營公司本身。每個(gè)企業(yè)參與者都能夠收集各自領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，但是卻不愿意共享。從企業(yè)角度來看，這個(gè)有時(shí)確實(shí)是有道理的，就好比沒有零售商想放棄商店。但是對乘客數(shù)據(jù)的分析可能會受益于這里面的每一個(gè)企業(yè)參與者。例如，分析客流量的變化趨勢有助于機(jī)場各類資源的優(yōu)化分配。這不僅可以為機(jī)場帶來更大的客流量，而且還能提高商店的零售收入。然而，前提是數(shù)據(jù)能夠共享。

第二，信息共享的成本和收益的矛盾。例如，航空公司為了縮短旅程航行時(shí)間，自然希望乘客進(jìn)站時(shí)間越短越好，而零售商可能更喜歡乘客逗留，以增加商店的收入。機(jī)場更傾向于提高資產(chǎn)利用效率，但也有可能為了在突發(fā)事件發(fā)生后能夠快速恢復(fù)的靈活性能的提高而降低資產(chǎn)利用效率。因此，需要共同尋找一個(gè)合理的解決方案使得每一個(gè)企業(yè)參與者都能夠獲得收益，這個(gè)并不容易，需要大家一定程度上的實(shí)實(shí)在在的相互信任。

第三，監(jiān)管約束不足。基礎(chǔ)設(shè)施在很多情況下都是屬于壟斷行業(yè)。因此政府這一角色至關(guān)重要，不僅要確保政策公平且劃算，還要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)允許收集和使用數(shù)據(jù)并且保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性和隱私的監(jiān)管環(huán)境。前提是，競爭方和保護(hù)數(shù)據(jù)方以及政府必須相信數(shù)字化是有益于后續(xù)的事業(yè)發(fā)展，這一點(diǎn)至關(guān)重要。另外，我們還面臨一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，即確保在闡述如何收集數(shù)據(jù)、如何使用數(shù)據(jù)、如何通過對數(shù)據(jù)的分析來使消費(fèi)者受益的前提下，解決用戶的隱私問題。

上述三點(diǎn)障礙相互依存，必須同時(shí)解決。沒有透明度，就沒有辦法建立信任，實(shí)現(xiàn)公平共享。沒有公平共享和明確的公共利益，監(jiān)管機(jī)構(gòu)不會參與。沒有負(fù)責(zé)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)參與，企業(yè)則不愿共享他們的數(shù)據(jù)。

讓所有參與者在基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中合作并不容易，首先需要有一個(gè)合格的***。一般來說，政府在基礎(chǔ)設(shè)施的參與利益很明顯，因此一個(gè)辦法是由國家或者多國政府出面。另外特權(quán)持有者也具有一定的優(yōu)勢，例如機(jī)場運(yùn)營商或者鐵路公司。也可以是二者的組合，由政府出面設(shè)定目標(biāo)，建立一個(gè)數(shù)據(jù)使用共享的平臺，特權(quán)持有者設(shè)定機(jī)構(gòu)，來進(jìn)行數(shù)據(jù)工作的分析。

利用大數(shù)據(jù)提升基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率這一工作目前才剛剛開始，并且在逐步推進(jìn)。要想形成這種趨勢，一個(gè)比較可行的策略是推行一個(gè)試點(diǎn)計(jì)劃，例如在機(jī)場或者火車站對采用大數(shù)據(jù)分析策略結(jié)果進(jìn)行測試，并且記錄下最終收益。但也許最重要的是要能夠認(rèn)識到這些信息是提升基礎(chǔ)設(shè)施的利用效率的潛在助力。