0 引言
党的十八大以来，我国综合交通运输事业取得历史性成就，建成了全球最大的高速铁路网、高速公路网和世界级港口群，航空海运通达全球，综合交通运输网络总里程超过600万公里[1]，中国高铁、中国路、中国桥、中国港、中国快递成为亮丽的“中国名片”。然而对标“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国建设目标，当前综合交通运输“大而不强”、不平衡不充分不协调问题依然存在，尤其是各种运输方式衔接协同亟待强化，突出表现在：资源要素集约利用、共建共享水平不高;旅客联程运输发展滞后，部分综合客运枢纽换乘不便、换乘设施不完善;多式联运货运量和沿海港口铁水联运占比较低，铁路与港口等大型货运枢纽之间仍存在“邻而不接”“接而不畅”等问题[1]。
《交通强国建设纲要》《国家综合立体交通网规划纲要》均要求推动综合交通运输由各种交通方式相对独立发展向更加注重一体化融合发展转变，充分发挥各种运输方式的组合效率和比较优势，提高整体发展质量。区别于单一交通方式追求速度、规模的发展目标，综合交通融合发展更强调协同化、网络化效益，其理论方法也与单一交通方式存在显著差异，相关的理论探索近些年亦开始受到科研人员的关注。樊一江[2]回顾了近60年来我国综合交通运输理论发展的演进过程，围绕有效推动交通运输与经济社会深度融合发展目标，提出了创新现代综合交通运输理论与方法论体系的总体方向。曾学福[3]围绕交通基础设施网与能源运输网融合发展需求，从运输通道融合、运输组织融合等方面提出了对策建议。江媛等[4]提出了旅游与交通融合发展的理念，以福建省为例构建了“快旅慢游”旅游交通体系的建设目标、实施方案及保障措施。章燕等[5]总结了荷兰、德国两个国家在国土空间与交通规划实践中相互融合的经验，对我国国土空间与交通的融合提出建议。李京等[6]提出了站城融合发展六大影响因子，揭示了影响因子与站城融合效果之间的初步相关性。赵书毅等[7]以市域（郊）铁路与其他轨道交通的融合模式为研究对象，根据技术条件、客流特征、经济效益等因素建立了技术融合模式选择的两阶段决策方法。
可以看到，综合交通一体化融合发展既涉及不同交通运输方式的融合，也涉及交通与空间、产业、能源、环境等外部要素的融合，是一项复杂的系统工程，迫切需要建立一套理论体系指导融合发展的广度、深度与质量效益。为此，本文从综合交通一体化融合发展的内涵与理论需求出发，系统性建立融合发展的理论框架，并阐述重点理论内容，提出研究方向，以期丰富和完善中国特色的综合交通基础理论和应用理论体系，为加快推进综合交通统筹融合发展提供理论指引。
1 综合交通一体化融合发展的内涵与理论需求
1.1 一体化融合发展的内涵
1）更加突出交通“先行官”定位，当好中国现代化的开路先锋;
2）更加注重由追求速度规模向追求质量效益转变，实现经济效益、社会效益、生态效益、安全效益相统一;
3）更加强调由各种交通方式相对独立发展向注重一体化融合发展转变，充分发挥各种运输方式的组合效率和比较优势;
4）更加凸显科技创新的驱动作用，服务科技强国、网络强国、数字中国、平安中国、美丽中国等建设。
基于上述特征，现代综合交通一体化融合发展需要在战略上实现两大任务。
一是综合交通运输要与经济产业、区域布局、科技创新、绿色低碳等融合发展。充分发挥交通运输作为国民经济发展的基础和纽带作用，强化对国土空间开发保护、城乡区域协调发展、生产力布局优化的协同作用，对先进技术应用孵化的推动作用以及对资源节约和环境保护的承载作用。
二是综合交通系统内部不同运输方式要融合发展。在铁路、公路、水路、航空等各已形成超大规模网络的基础上，进一步面向不同空间尺度（全球、区域、城市群、都市圈、城市、城乡等）和不同运输服务要求（全国123出行交通圈和全球123快货物流圈等），推进各种运输方式统筹融合发展，提高不同运输方式间的互联互通水平，精准补齐短板，发挥综合交通运输网络的整体效益。
1.2 一体化融合发展的理论需求
在一体化融合发展的战略任务指引下，需要深层次、系统性回答现代综合交通运输体系“是什么”“建什么”和“怎么建”的本源性理论问题，回答不同运输方式在不同时间、空间尺度上耦合发展与协同演化的内在机理问题，回答人工智能、新能源、空天信息等前沿科技赋能综合交通融合发展的模式与路径问题。相应地，一体化融合发展的理论需求包括以下三个方面。
1）解析综合交通运输支撑、牵引经济社会发展的本源性规律。跳出交通看交通，解构综合交通运输对经济社会发展的基础性、先导性、战略性和服务性作用的产生机制与传导效应。从经济社会发展全局角度重新定义综合交通运输的内涵与外延，建立综合交通运输发展绩效的度量指标与评价方法。
2）解析不同运输方式耦合发展与协同演化的内在机理。基于不同运输方式的技术经济特性和比较优势，考虑交通出行者的需要，在综合交通系统目标引导下，识别不同运输方式在时间、空间维度上的竞合关系与竞合机制，为一体化的综合运输网络设施布局与出行服务提供理论支撑。
3）探索面向数字化转型的综合交通运输物理空间、信息空间及社会空间的融合路径。依托人工智能、区块链、云计算、大数据等新一代信息技术及空天信息技术，加强数据驱动的多源多维度综合交通数据资源标准化融合，解析多方式交通状态跨网传播规律，为综合交通运输一体化规划、服务与治理提供智能决策支持。
2 综合交通一体化融合发展的理论框架
综合交通一体化融合发展的三方面理论需求，分别对应了：构筑综合交通与社会经济发展互动关系的基础性理论;强化不同运输方式一体化规划、服务与管理的应用基础理论;支撑综合交通一体化发展的关键共性技术。
1）在基础理论方面，着重解构综合交通运输与经济、产业等协同作用机理，建立综合交通系统绩效与发展水平评价体系，形成现代综合交通运输“中国模式”本源理论;
2）在应用基础理论方面，对标交通强国提出的“一流设施”“一流服务”和“一流管理”要求，完善多模式综合交通一体化设施规划、高效服务和协同治理，分别形成综合立体交通网“四维”规划理论、综合运输网链式服务组织理论和韧性综合交通系统协同治理理论;
3）在关键共性技术方面，突出数字化转型、大数据、人工智能等前沿技术对综合交通发展决策的支撑赋能作用，形成综合交通多源数据深度集成以及整体态势智能推演技术。
综合上述基础理论、应用基础理论和关键共性技术三个维度，建立综合交通一体化融合发展的理论框架，如图1 所示。
3 综合交通一体化融合发展的重点理论内容
3.1 现代综合交通运输“中国模式”本源理论
为准确把握习近平新时代中国特色社会主义思想的深刻内涵，贯彻高质量发展对交通运输的重大需求，系统构建中国综合交通运输本源理论框架，如图2 所示。
现代综合交通运输本源理论的重点内容包括以下四个方面。
1）综合交通运输发展的历史回顾与理论总结。剖析新中国成立七十多年来中国综合交通运输经历的“连通-重塑-引领”等阶段特征，研究综合交通运输不同发展阶段的驱动机制、实践经验和建设成就，总结“中国制度”下综合交通运输的“中国实践”和“中国方案”，提炼各阶段综合交通运输实践与代表性理论，绘制中国综合交通运输理论的演化图谱。
2）综合交通运输体系的概念、定位与基本属性。系统梳理综合交通运输体系概念以及与经济社会发展的关系，剖析综合交通运输产业属性、行业属性、服务属性等多维属性特征。在“物理-信息-社会”三元空间中，探索未来综合交通系统的重构理念与演进路径。
3）综合交通运输与经济发展、产业融合的协同作用机理。研究综合交通运输与区域空间、经济产业发展的相互作用，揭示“交通-空间-产业”协同作用机理。量化综合交通运输与国内生产总值（Gross Domestic Product, GDP）、制造业采购经理指数（Purchasing Manager's Index, PMI）、中国运输生产指数（China Transportation Services Index, CTSI）等经济社会核心关联指标间的联动效应。剖析“通道经济”“枢纽经济”“路衍经济”等重要交通产业经济形态的分析理论与实践路径。
4）综合交通运输绩效与发展水平评价。从安全、便捷、高效、绿色、经济等五个维度，建立面向不同空间尺度的综合交通运输绩效度量指标与方法。引入综合交通“融合力”发展指标，从设施网络融合、出行服务融合、行业治理融合等方面，研究“融合力”计算指标与方法。
3.2 综合立体交通网“四维”规划理论
与传统“铁公机”相比，现代化交通基础设施需要更好地兼顾民生、发展和安全，优化布局、结构、功能和发展模式，立足全生命周期，与重大战略、产业链供应链安全、民生和生态等需求联动规划，实现交通设施价值维、空间维、要素维以及方式维的“四维”融合统一（理论架构如图3 所示）。
综合立体交通网“四维”规划理论的重点内容包括以下三个方面。
1）基础设施全生命周期综合效益评价。从设施规划、建设、管理、养护等全生命周期视角，研究交通设施经济效益、社会效益、生态效益、安全效益的评价指标体系和评价方法。进一步将四类效益融合，建立交通设施全生命周期的综合效益评价指标与方法。以综合效益最大化为规划目标，构建交通基础设施“规划目标-规划方案-规划评估”的传导与互馈方法。
2）多层级交通网络与多尺度国土空间融合规划。研究不同运输方式网络（公路网、铁路网、水路网、航空网等）、不同功能等级网络（快速网、干线网、基础网）和不同国土空间尺度（全球、区域、城市群、都市圈、城市、乡村等）的功能耦合机理，建立不同等级、规模和产业类型的城镇节点间客流与货物流联系需求分析方法，识别、划分客流与货流通道等级类型。以全生命周期的综合效益最优为目标，研究干线铁路、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通“四网融合”规划方法，建立通道内多目标交通方式级配优化方法。研究枢纽与产业、空间的互动机理，建立不同层级枢纽竞合关系分析理论，提出站城功能复合、空间立体、服务一体的融合规划方法。
3）交通设施网与运输服务网、信息网、能源网协同规划。改变传统交通设施与运输服务相割裂的规划方法，将客货运输组织要求前置纳入设施规划流程，研究确定交通设施的服务对象与使用功能要求，形成功能导向的“交通设施-运输组织”一体化规划方法。围绕“源-网-荷-储”协同目标，研究基于信息化技术的电动汽车车载电池交通-电力网络能源交互规律与调控路径，形成适应复杂个体“停泊-充电-出行”行为的“车-桩-路-网”一体化布局方法。针对城市三网融合基础设施（5G基站、变电站、储能站）、城际三网融合服务区（光储电站、电动汽车充换电站、高速公路服务区）以及沿海三网融合枢纽（海上风光机组、港口、通信基站）等重点应用场景，探索建立三网融合协同规划方法。
3.3 综合运输网链式服务组织理论
着眼多方式交通系统的功能融合、标准协同、运营规范、服务高效，研究多方式交通时空网络服务链耦合共性机理，构建综合运输网链式服务组织理论（理论架构如图4 所示），形成普及客运“一站式”、货运“一单制”、枢纽运营评价的支撑性技术，推动运输方式间协同、新老业态融合、区域间协调、城乡间均衡、产业融合发展。
综合运输网链式服务组织理论的重点内容包括以下三个方面。
1）“一站式”旅客联程运输组织。研究多方式交通时空网络服务链耦合机理、基于竞合关系的多方式旅客联程需求预测理论、多方式和多模式运力资源协同配置理论。研究面向都市圈的多模式轨道交通互联互通运输组织技术、面向农村客运服务均等化的客货邮融合运输组织技术以及面向运游融合的定制化客运服务产品设计方法等。
2）“一单制”货物多式联运网络优化。研究以产业链、供应链、运输链、服务链融合为目标的多式联运网络设计优化理论、货运网络运力资源协同配置理论，多式联运电子运单跨方式、跨区域共享互认机制。面向“一带一路”研究全球路桥海洋联运供应链网络设计技术、国际铁路运单物权化、海铁联运“一单制”运作模式。面向城市群货运研究干线运输和城市末端配送衔接网络优化设计技术。面向农村货运研究跨行业联营模式下的农村物流节点优化布局方法。面向港口场站研究集疏运无人系统运行控制技术。
3）综合交通枢纽运营评估。研究包括枢纽集群、枢纽城市和枢纽港站在内的多层次、一体化综合交通枢纽体系评估理论和优化设计理论，建立覆盖衔接换乘水平、集疏运能力、转运效率、运营管理效能、信息化智能化水平等在内的枢纽运营评价指标体系。面向综合交通枢纽集群研究枢纽城市协同效率评估方法，面向综合交通枢纽城市研究城市集聚辐射效能评估方法，面向综合交通枢纽港站研究服务能力评价和站城融合规划设计方法。
3.4 韧性综合交通系统协同治理理论
贯彻国家安全观，统筹发展和安全，以综合交通运输多灾害韧性评估及多主体协同治理机制为基础，研究交通运输网络系统韧性评估、交通运输应急管理理论创新和交通运输新业态协同监管，形成综合交通运输系统效能及韧性评价技术，构建韧性综合交通系统协同治理理论（理论架构如图5 所示），提升应对重大突发事件和针对前沿科技领域的协同治理能力。
韧性综合交通系统协同治理理论的重点内容包括以下四个方面。
1）交通运输网络系统韧性评估。揭示重大突发事件下交通运输基础设施致灾机理，分析不同灾害情形下基础设施系统性能降级特征及演化规律。构建大数据环境下综合交通运输系统韧性评价指标体系、计算方法和评估模型。研究自然灾害多发地区多通道、多方式、多路径的韧性交通运输系统构建方法。
2）交通运输应急管理理论。研究突发事件下综合交通运输风险监测预警、协同应急处置和保障技术;研究应急设施网络优化布局方法和应急物资运输指挥调度等技术，完善应急物流快速响应机制;建立交通运输应急管理体制、机制和应急救援体系，全面提升交通运输突发事件应急处置和综合交通运输应急保障能力。
3）交通运输新业态协同监管。研究交通运输新业态多部门协同监管机制，建立新业态的法规政策;研究基于数字平台的快速感知和灵活应对技术，构建交通运输新业态运行监测与风险评估模型;研究交通运输新业态舆情监测与判别技术，建立突发事件协同应急保障机制。
4）综合交通运输系统效能及韧性评价。研究韧性交通系统理论和平台研发需求，构建多主体、多方式、全运输链的综合交通运输系统效能评价方法，研发综合交通运输系统韧性评估平台体系架构，突破系统韧性全局监测—精准评估—协同优化决策中的关键技术，实现在多源风险扰动下综合交通运输系统韧性治理目标。
3.5 综合交通数据深度集成与整体态势智能推演技术
针对综合交通的全方式、全网络实时感知与数据互联能力不足以及协同决策的支撑能力不足，研究综合交通数据深度集成与整体态势智能推演技术，研制综合交通运输一体化仿真系统（技术架构如图6 所示）。
综合交通数据深度集成与整体态势智能推演技术的重点内容包括以下三个方面。
1）综合交通全息感知与多源多维度数据融合方法。研究跨方式、多层次、多维度的综合交通系统全息感知体系，实现对客货运出行特征和交通系统运行状态的纵深观测。提出跨媒体、跨方式、跨区域交通元素的特征提取、语义解析和时空关联方法，实现多源多维度交通大数据资源的标准化融合。研究综合交通数据的信息抽取、融合、知识检索和知识推理技术，构建支撑综合交通运输系统规划、服务组织和协同治理的超大规模综合交通运输知识图谱。完善综合交通数据安全标准体系，规范数据采集、传输、存储、处理、共享、销毁全生命周期管理。
2）综合交通网络整体态势推演模型。研究多方式交通网络的自组织现象和广义路径选择行为，建立综合交通网络的异质交通流传输模型。研究多方式交通网络的状态演化、跨网传播和耦合机理，建立综合交通网络的运行状态迁移模型;研究多方式组合条件下的交通需求生成机理和供需相互作用，建立综合交通网络的供需均衡模型。根据综合交通运输与经济发展、产业融合、区域布局等协同作用机理，建立综合交通网络战略推演模型。
3）数据驱动的综合交通运输一体化仿真系统。基于综合交通网络运行状态推演模型与大数据技术，研究数据驱动的综合交通运输一体化仿真引擎和仿真模型，研发自主可控的综合交通运输一体化仿真系统，构建面向综合交通规划、建设、管控和服务等多情景方案的仿真测试技术，面向综合交通系统的安全、高效、绿色等多目标的仿真评价技术。
4 结束语
我国综合交通运输经历了瓶颈制约、初步缓解、基本适应阶段，目前正迈入引领发展期，一体化融合发展是实施交通强国战略、构建现代化综合交通运输体系的内在要求。既要突出综合交通对国民经济社会发展、人民生活质量提升的促进作用，也要加强综合交通系统内部铁路、公路、水路、航空等各类运输方式在不同空间尺度和不同服务要求下的互联互通水平。立足习近平新时代中国特色社会主义思想，加快创新建立现代综合交通运输“中国模式”本源理论;对标一流设施、一流服务、一流管理和一流技术要求，加快完善综合立体交通网“四维”规划理论、综合运输网链式服务组织理论、韧性综合交通系统协同治理理论以及综合交通数据深度集成与整体态势智能推演技术，形成与“中国高铁”“中国路”“中国桥”“中国港”等“中国建造”相匹配的中国综合交通运输理论体系。
