鄭兆鵬 張顯松

(福建省港航事業(yè)發(fā)展中心，福州 350001)

0 引言

交通運輸是國民經(jīng)濟中基礎性、 先導性、 戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。 目前，福建省的交通運輸行業(yè)正處在高位運行、穩(wěn)中有進的發(fā)展關鍵期。據(jù)官方最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全省公路總里程為108901.276 公里， 內(nèi)河航道通航總里程為3245.28公里，全年總客運量為51435 萬人，總貨運量為136974萬噸[1]。因此，把握發(fā)展關鍵期，推動福建省交通行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，構建現(xiàn)代化智能交通運輸系統(tǒng)(ITS)，是引領經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，推動國家重大戰(zhàn)略實施，支撐全面建成小康社會的客觀要求。

1 ITS 概念及作用

智能交通運輸系統(tǒng)(簡稱ITS)是將信息技術、傳感技術、通信技術結合當今前沿的人工智能、大數(shù)據(jù)等技術綜合運用于交通運輸行業(yè)，形成一種大范圍、全方位、實時準確高效的綜合交通管控系統(tǒng)[2]。 ITS 被公認是現(xiàn)階段交通運輸領域研究的前沿性課題。 它將改變公路、水路、航空等傳統(tǒng)的交通方式，是解決交通擁擠、提高運行效率、改善交通安全、減少空氣污染等問題的最佳途徑[3]。

2 國內(nèi)外現(xiàn)狀

2.1 國外智能交通發(fā)展現(xiàn)狀

美國、日本、歐盟等國家對于ITS 的研究起步較早(20世紀90 年代)， 并且在有關當局積極參與和財政的大力支持下，經(jīng)過三十年的發(fā)展，形成了較為完善的體系。 根據(jù)相關資料顯示， 在對美國智能交通發(fā)展情況進行分析時，可以將《2050 年遠景：國家綜合運輸系統(tǒng)》作為分析和研究的主要導向。 對于歐盟而言，則更多的是將《交通白皮書》 作為指導思想， 實現(xiàn)對交通樞紐科學合理的建設， 保證綜合交通運輸系統(tǒng)在構建和具體應用過程中的綠色、環(huán)保以及高效性。日本的ITS 研究主要集中于電子收費、緊急車輛優(yōu)先、商業(yè)車輛管理、公共交通以及交通信息發(fā)布等方面[4-6]。

2.2 國內(nèi)智能交通發(fā)展現(xiàn)狀

我國對于ITS 的研究起步較晚， 應用尚處于起步階段，但也進行了一些富有成效的基礎性工作。 目前，我國在智能交通研究和應用領域已進入高速發(fā)展期， 相關的方針政策正在出臺推進。 2016 年，國家發(fā)改委和交通運輸部就聯(lián)合發(fā)布了《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通促進智能交通發(fā)展的實施方案》，首次提出了搭建ITS 的整體框架以及具體落實措施；交通運輸部門在2016 年，也同步印發(fā)和落實了 《關于推進交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源開共享的實施意見》。該《意見》明確提出對現(xiàn)有的行業(yè)數(shù)據(jù)資源進行開放共享管理以及科學合理的構建， 同時還要保證數(shù)據(jù)的完整性和有效性；2017 年，國務院印發(fā)了《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》，在該規(guī)劃當中明確提出了綜合交通基礎設施網(wǎng)絡在建設時的主要目標和任務。同年，國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，對研究智能運載工具、 加快推進智能交通技術應用等方面提出了要求。 綜上所述, 我國智能交通系統(tǒng)的研究前沿是以安全、高效、綠色為核心,推進綜合交通運輸系統(tǒng)向網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化和智慧化方向發(fā)展[7-10]。

3 福建省ITS 發(fā)展的現(xiàn)狀及未來

根據(jù)國務院 《政務信息系統(tǒng)整合共享實施方案》、交通運輸部《國家綜合交通運輸信息平臺總體技術方案》和福建省人民政府 《福建省政務信息系統(tǒng)整合共享實施方案》相關要求，“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)、大服務”是當前及今后一段時間內(nèi)信息化發(fā)展方向。 通過構建“大平臺、大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)、大服務”信息化發(fā)展體系，實現(xiàn)“三融合、五推進”，即：應用融合、數(shù)據(jù)融合、業(yè)務融合；推進要素感知高度智能、推進信息傳輸高度發(fā)達、推進基礎設施高度集中、推進網(wǎng)絡信息高度安全、推進保障機制高度完備，實現(xiàn)交通運輸管理與服務工作的數(shù)字化、 網(wǎng)絡化、 智能化，為建設交通運輸強省提供有力支撐。

3.1 交通大數(shù)據(jù)匯聚期

為實現(xiàn)福建省交通行業(yè)的跨越式發(fā)展，依據(jù)《交通運輸部辦公廳關于推進交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源開放共享的實施意見》、《福建省促進大數(shù)據(jù)發(fā)展實施方案(2016—2020 年)》，交通運輸廳組建“智慧交通云辦公室”，啟動福建省交通資源中心工程(一期)建設，作為交通運輸大數(shù)據(jù)發(fā)展項目的先導性、基礎性子項目。 本項目擬建設“物理分布、 邏輯集中” 的省級交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)匯聚交換中心，推進技術融合、業(yè)務融合、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)福建省交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務安全的服務，依托豐富的、高質(zhì)量的交通運輸行業(yè)數(shù)據(jù)資源，促進行業(yè)管理和行業(yè)服務領域的協(xié)同管理和服務，增強交通運輸行業(yè)科學治理能力， 提升交通運輸行業(yè)公共服務品質(zhì)， 助力交通運輸行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和健康的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 人工智能技術的應用期

交通大數(shù)據(jù)的建立， 為人工智能相關技術的應用奠定了結實的基礎。 未來的智能交通主要表現(xiàn)在以下五個方面：

(1)智能感知協(xié)調(diào)系統(tǒng)

智能感知協(xié)調(diào)系統(tǒng)在構建以及具體應用過程中，主要是面向運輸工具、 基礎設施等具有多層域特征的感知對象。 與此同時，該系統(tǒng)在操作時，主要是依靠智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)等各種不同類型的技術手段進行有效結合。通過理論與實踐的結合， 可以在實踐中構建出面向高效融合的高通大數(shù)據(jù)， 這樣不僅可以保證大數(shù)據(jù)的標準具有一致性，而且還可以保證交通信息具有全面性、及時性和有效性。只有這樣，才能讓交通運輸行業(yè)朝著智能化的趨勢發(fā)展，同時可以保證服務、管理等各個環(huán)節(jié)都可以有大數(shù)據(jù)作為支撐。

(2)高可靠性通信系統(tǒng)

智能交通系統(tǒng)在實際應用過程中， 如果該系統(tǒng)處于非常態(tài)的交通環(huán)境下， 那么其自身就會呈現(xiàn)出一些獨有的特性。比如網(wǎng)絡拓撲具有快速多變的特征，同時現(xiàn)有的物理環(huán)境也相對比較復雜等。 在實際應用過程中的很多常規(guī)性商用通信技術， 其實很難能夠滿足智能交通在運行時的安全要求，同時也無法滿足其自身在可靠性、網(wǎng)絡性等各個方面提出的基本要求。 尤其是在當前智能交通系統(tǒng)正在逐步完善， 對綜合承載業(yè)務的需求一直在不斷提升。所以在此時與其相對應的通信協(xié)議、計算模式等都必須要進行適當?shù)母淖兒蛢?yōu)化， 同時還要將人工智能等技術與智能交通系統(tǒng)進行有效結合， 這樣才能夠保證系統(tǒng)在應用時的可靠性和有效性。

圖1 福建省交通運輸大數(shù)據(jù)資源全景圖

(3)無人駕駛控制系統(tǒng)

移動交通的無人駕駛技術主要綜合運用深度學習、計算機視覺、電子信息以及高精度定位裝置等。無人駕駛控制系統(tǒng)在構建以及具體應用過程中， 主要可以將其劃分為環(huán)境感知、 高精度地圖以及智能決策控制這幾個模塊。 首先，在對環(huán)境感知進行分析時，其存在的意義和目的就是為了為無人駕駛提供周圍環(huán)境的相關信息， 同時還要對車身的情況進行隨時的跟蹤處理， 為了保證其在實踐中的應用效果， 需要對不同的車載傳感器進行科學合理的利用。 其次，高精準度地圖在實際應用過程中，就是為了給無人駕駛控制系統(tǒng)提供有效的路況信息。 最后智能決策在實際應用過程中， 主要是與前兩個模塊提供的各項數(shù)據(jù)信息內(nèi)容進行有效整合， 這樣可以提出自主合理的駕駛決策，進而完成整個無人駕駛的流程操作。

(4)綜合安全評估系統(tǒng)

交通系統(tǒng)在運行過程中的綜合安全問題， 會直接影響到系統(tǒng)的運行可靠性和安全穩(wěn)定性。 因此要結合實際要求，對系統(tǒng)進行主動安全防護措施的有效落實，這樣不僅可以從根本上實現(xiàn)對系統(tǒng)風險的有效識別， 而且還可以實現(xiàn)對風險的有效追蹤和處理。該系統(tǒng)在運行過程中，會涉及到交通行為的監(jiān)督和控制， 同時還會涉及到各種不同類型的交通風險等。這些技術在實際應用過程中，要保證實現(xiàn)與人工智能技術的有效融合， 只有這樣才能夠最大限度保證道路的整個交通運行情況可以得到有效的監(jiān)督和控制。 同時還可以對道路上的一些安全隱患事件進行有效的消除， 為主動安全防護體系在實踐中的應用效果提供保障。

(5)智能出行決策系統(tǒng)

運用先進的IT 技術、5G 通信技術、GIS 地理信息系統(tǒng)技術等,基于實時綜合交通態(tài)勢分析的信息服務,結合不同交通工具的運行特點, 研究綜合交通系統(tǒng)中的交通工具聯(lián)合導航技術。對于客運而言，可以對已知出行者當前的出行狀態(tài)、目的地情況等進行及時的獲取，保證了這些路況信息的準確性和有效性。根據(jù)出行者的實際需求，可以為其規(guī)劃不同的線路， 這樣不僅可以滿足出行人員的個性化要求， 而且還可以促進交通運輸行業(yè)的智能化發(fā)展。對貨運來講，研究全局交通協(xié)同運行下的一票出行問題，在高效智能管理模式下可實現(xiàn)一站安檢，形成一體化智能出行方案。 分析多樣化信息服務對多尺度交通需求生成與分布特點的影響， 進一步研究多樣化的信息服務對潛在交通需求管理手段的影響[11-12]。

4 結論

智能交通運輸系統(tǒng)是人工智能、 大數(shù)據(jù)等最新技術應用最活躍、最具有潛力的一個領域。通過梳理國內(nèi)外智能交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，借鑒先進的經(jīng)驗做法，為福建省交通運輸行業(yè)的發(fā)展前景提出相應的對策建議，以提升福建省交通運輸行業(yè)綜合治理能力和服務水平，這樣不僅有利于提高整個行業(yè)的經(jīng)濟效益， 而且還能推動我省交通運輸行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級。