張樂樂　王麗　肖小玲

摘要：我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，私家車的數(shù)量增長(zhǎng)十分迅猛，給國(guó)內(nèi)的交通系統(tǒng)帶來了非常大的壓力，堵車和交通事故層出不窮，在這個(gè)前提條件下，我們國(guó)家的國(guó)務(wù)院于去年九月聯(lián)合中共中央頒發(fā)了名為《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》的一份文件，這份文件首次將智能交通系統(tǒng)（即ITS）寫入綱要中，為智能交通系統(tǒng)的發(fā)展提供了十分便利的環(huán)境。同時(shí)，在高新技術(shù)飛速發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及5G網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)已經(jīng)十分成熟，在今后的發(fā)展中將這些技術(shù)與智能交通系統(tǒng)相結(jié)合，能極大地改善以往系統(tǒng)的不足，使其變得更加先進(jìn)和成熟。

關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng);大數(shù)據(jù);人工智能;車聯(lián)網(wǎng);5G

中圖分類號(hào)：TP391? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）03-0247-03

由于我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車數(shù)量的增長(zhǎng)十分迅速，到目前為止，全國(guó)汽車數(shù)量超過一百萬的城市有將近70個(gè)，汽車總量接近3億。龐大的汽車數(shù)量帶來了很多問題，比如交通事故、交通擁堵、交通違法等事件都較之前有所增加。所以，為了減少這些事件的發(fā)生，我國(guó)于21世紀(jì)初制定了首個(gè)智能交通系統(tǒng)體系框架。中共中央于2019年9月聯(lián)合國(guó)務(wù)院發(fā)布了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，這是我們國(guó)家中共中央首次聯(lián)合國(guó)務(wù)院一起印發(fā)有關(guān)于交通建設(shè)相關(guān)方面的綱要，這次頒發(fā)的剛要充分地說明了交通運(yùn)輸工程在國(guó)家發(fā)展之路上的地位性以及重要性。其中重要的一點(diǎn)是《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》首次將智能交通系統(tǒng)（即ITS）發(fā)展過程中的主要內(nèi)容與新一代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智能化載運(yùn)工具、人性化的服務(wù)系統(tǒng)等建設(shè)結(jié)合到一起，對(duì)新一代通信和信息技術(shù)的應(yīng)用也進(jìn)行了充分的考慮，《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》可以說是給智能交通系統(tǒng)的發(fā)展打開了嶄新的一頁。

1 智能交通系統(tǒng)的概念與組成

1.1智能交通系統(tǒng)的概念

智能交通系統(tǒng)（ITS，Intelligent Traffic Systems）前身為智能車輛道路系統(tǒng)（IVHS，Intelligent Vehicle Highway System），是將各種先進(jìn)的技術(shù)（例如有計(jì)算機(jī)技術(shù)，傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)等）相結(jié)合的一種實(shí)時(shí)、高效并且準(zhǔn)確的管控體系，是交通運(yùn)輸綜合治理中的一個(gè)車輛、人員、道路聯(lián)系緊密，并且實(shí)時(shí)、高效、環(huán)保的綜合系統(tǒng)。此系統(tǒng)加強(qiáng)了行人、道路以及車輛之間的關(guān)聯(lián)，并且可以減輕城市道路表面的交通壓力，對(duì)于交通安全隱患、尾氣排放污染、交通運(yùn)行效率、節(jié)能減排等都有極大的改善。

1.2智能交通系統(tǒng)的組成

智能交通系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一個(gè)非常專業(yè)而又復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)。我們國(guó)家的智能交通系統(tǒng)目前由以下幾個(gè)子系統(tǒng)組成：

1）先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)

一般情況下先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS，Advanced Traffic Information System）需要依賴一系列可以正常通信的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。駕駛員以及行人的實(shí)時(shí)信息通過被設(shè)置在行車或步行環(huán)境周圍（例如主干道、公交站、停車場(chǎng)以及氣象中心等）的各種傳感器傳送到道路交通信息服務(wù)中心，經(jīng)過匯總處理后投送到各個(gè)終端上，以便人們通過這些信息選擇適合自己的行車路線或者出行方式，當(dāng)車輛裝備了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后，行車電腦則可以根據(jù)這些信息自動(dòng)變更路線。

2）先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)

先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（ATMS，Advanced Transportation Management System）所接受的信息有相當(dāng)一部分與先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）是屬于同一來源的，并且這些信息的流向是指揮系統(tǒng)，也就是說這些信息主要是提供給交通管理者用來監(jiān)控突發(fā)的交通事件氣象狀況和交通環(huán)境的。通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及車輛檢測(cè)技術(shù)對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析，進(jìn)行誘導(dǎo)信息的發(fā)布、交通信號(hào)的控制和道路管制，最終改善交通狀況，使得交通擁堵減輕或者事故救援車輛可以順利到達(dá)。

3）先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)

大的人員承載量，低廉的價(jià)格以及安全便捷的乘車環(huán)境一直是公共交通系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，為了達(dá)成這一目標(biāo)，先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)（APTS，Advanced Public Transportation System）便應(yīng)運(yùn)而生。這一系統(tǒng)主要是通過PC，車站液晶電視或者公交站臺(tái)提示牌等終端向公眾提供車輛位置，車內(nèi)人員數(shù)量等實(shí)時(shí)信息使乘客可以按需選擇，同時(shí)也可以使公共車輛調(diào)度中心根據(jù)這些信息合理安排車輛班次來提高運(yùn)輸效率和服務(wù)質(zhì)量。

4）電子收費(fèi)系統(tǒng)

電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC，Electronic Toll Collection）是目前世界上主流的收取過路費(fèi)以及高速費(fèi)的系統(tǒng)。與以往的人工收費(fèi)方式相比，效率可以提高4-5倍。這一系統(tǒng)主要由車內(nèi)的射頻收發(fā)系統(tǒng)以及高速公路入口處的收發(fā)系統(tǒng)組成，通過這兩部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，然后經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送至銀行結(jié)算系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)算，從而達(dá)到不停車就能繳納費(fèi)用的目的。

5）緊急救援系統(tǒng)

緊急救援系統(tǒng)（EMS，Emergency Medical Service System）這一系統(tǒng)是建立在交通信息服務(wù)系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的一個(gè)提供急救、清障和事故現(xiàn)場(chǎng)處置的特殊救援系統(tǒng)，而通過前兩個(gè)系統(tǒng)收集到的信息可以為救援車輛快速到達(dá)提供有力的幫助。

2 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展

2.1 智能交通系統(tǒng)的起步

1994年在法國(guó)巴黎召開的第一屆ITS大會(huì)上首次提出了智能交通系統(tǒng)之后，其一直都是國(guó)內(nèi)和國(guó)外交通建設(shè)與發(fā)展的重要內(nèi)容。在21世紀(jì)初，我國(guó)還在交通建設(shè)的起步時(shí)期，進(jìn)行的基本是基礎(chǔ)建設(shè)，但是也是在那個(gè)時(shí)期，汽車逐步進(jìn)入了我們的家庭中。當(dāng)時(shí)，智能交通系統(tǒng)的發(fā)展雖然取得了一定的成績(jī)，但仍然不是我國(guó)交通發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)。我國(guó)最早的智能交通系統(tǒng)可以追溯到20世紀(jì)80年代，早期只是引進(jìn)國(guó)外的成熟系統(tǒng)進(jìn)行照搬，并沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這一狀況直到90年代才有所改變。

2.2 智能交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，智能交通系統(tǒng)開始迅速地發(fā)展起來。最開始只是研究信號(hào)燈控制這類基礎(chǔ)的內(nèi)容，隨后幾年才將國(guó)外的智能交通系統(tǒng)向國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)城市引進(jìn)，例如北上廣之類的一線城市先后建立了公共交通調(diào)度指揮、智能交通指揮中心、高速公路緊急事件管理、交通信息和物流信息共用平臺(tái)等ITS系統(tǒng)。再往后推幾年，隨著我國(guó)城市化以及工業(yè)化進(jìn)程的加快，一些新一線城市和部分二線城市也緊隨其后，建立了道路信息報(bào)告系統(tǒng)。同時(shí)，國(guó)家政策也大力支持了智能交通系統(tǒng)的建設(shè)，自“十二五”以來，我國(guó)累計(jì)投入了數(shù)千億的資金，用來支持智能交通的發(fā)展，讓智能交通系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，大大改善了國(guó)民的出行狀況。去年9月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》，《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》中提到要將新興技術(shù)充分利用，以提高發(fā)展的質(zhì)量以及水平。并且對(duì)智能交通系統(tǒng)今后的發(fā)展進(jìn)行了部署。這充分表明了智能交通系統(tǒng)對(duì)國(guó)家交通發(fā)展的重要性?！督煌◤?qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》中還提到了把“智能、平安、綠色、共享交通發(fā)展水平明顯提高”作為明確的發(fā)展目標(biāo)，到21世紀(jì)中期，我國(guó)交通智能化，綠色化水平要達(dá)到世界先進(jìn)水平。這是自二十一世紀(jì)初以來，我國(guó)首次將“智能化”列入國(guó)家發(fā)展規(guī)劃或者綱要中，這說明從此以后，智能交通系統(tǒng)進(jìn)入了國(guó)家發(fā)展的高層次目標(biāo)要求中。這對(duì)智能交通系統(tǒng)今后的發(fā)展提供了相當(dāng)大的助力，我國(guó)的交通發(fā)展必將進(jìn)入世界更先進(jìn)的行列中。

2.3 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

2.3.1人工智能

在過去的幾年中，人工智能技術(shù)的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用層面也十分廣泛，但是在智能交通系統(tǒng)中的運(yùn)用卻不是很多。智能交通系統(tǒng)雖然運(yùn)用了很多先進(jìn)的技術(shù)，但是在復(fù)雜的道路人員條件下無法解決所有的問題，其中重要的一點(diǎn)是人的判斷力，經(jīng)驗(yàn)再豐富的人也無法做到完全的理性和及時(shí)性，這時(shí)候就需要人工智能的輔助。人工智能在智能交通系統(tǒng)中通常用于車輛控制、事故預(yù)測(cè)以及交通控制等方面。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)車輛的要求愈發(fā)提高，廠商在制造車輛的時(shí)候加入了各種各樣的先進(jìn)技術(shù)來提高車輛的操控以及安全性，人工智能在其中主要被運(yùn)用于車輛動(dòng)力分配、導(dǎo)航、駕駛輔助以及自動(dòng)駕駛等等。但是受到科技水平的限制，這些功能并不完善。在今后的發(fā)展中人工智能一定是智能交通系統(tǒng)必不可少的一環(huán)。事故預(yù)測(cè)也是智能交通系統(tǒng)中的重要一環(huán)，它能有效降低事故發(fā)生的概率，提高乘客以及行人的安全系數(shù)。目前的事故預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要都是基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的模糊預(yù)測(cè)，使用人工智能預(yù)測(cè)的比例很少，現(xiàn)如今的人工智能已經(jīng)較以往先進(jìn)很多，使用基于人工智能的事故預(yù)測(cè)系統(tǒng)一定會(huì)使事故發(fā)生的概率更加低。所以人工智能的使用會(huì)是智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

2.3.2車聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)作為目前新興的高新技術(shù)，是通過網(wǎng)絡(luò)將生活中的物體相互連接組成的網(wǎng)絡(luò)，其中也包括了車輛、信號(hào)燈、交通攝像頭、傳感器等交通系統(tǒng)中重要的組成部分。車聯(lián)網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng)在智能交通系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)，其具體作用主要是在車與車、車與設(shè)施之間建立聯(lián)系并進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)通和信息交換。通過車聯(lián)網(wǎng)之間的信息交換與共享，可以讓駕駛員了解周邊車輛的車速以及位置信息，從而減少交通事故發(fā)生的概率。車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)于減低交通壓力、提升環(huán)保水平、提高行車安全等級(jí)都有較大的幫助，但是由于普及率并不高，所以車聯(lián)網(wǎng)是未來智能交通發(fā)展的一個(gè)大的趨勢(shì)。

去年是5G發(fā)展的元年，到了今年5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。得益于5G網(wǎng)絡(luò)的超低的延遲，超高的帶寬，超強(qiáng)的連接能力，使其在智能交通系中被廣泛運(yùn)用，先前由于網(wǎng)絡(luò)限制無法大面積推廣的技術(shù)也被廣泛運(yùn)用了，其中的缺點(diǎn)與不足在5G網(wǎng)絡(luò)的加持下被大大的改善?；?G網(wǎng)絡(luò)的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)性能較之前提升非常大，超低的延遲可以使智能交通系統(tǒng)中的傳感器近乎實(shí)時(shí)地提供各種警示信息，使得駕駛員對(duì)路況信息的反應(yīng)更加及時(shí)，超高的帶寬使得網(wǎng)絡(luò)容量更高，大量的車輛信息使交通管控系統(tǒng)能更加全面的監(jiān)控，更方便地進(jìn)行調(diào)度。5G網(wǎng)絡(luò)使智能交通系統(tǒng)成了一個(gè)“人—車—路”一體的，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、通信、決策的系統(tǒng)。

2.3.3大數(shù)據(jù)

在人工智能與車聯(lián)網(wǎng)的共同作用下，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)變得越來越成熟。車輛行駛過程中車內(nèi)外的各種傳感器會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過車聯(lián)網(wǎng)匯聚到同一終端，對(duì)這些數(shù)據(jù)（如：車速、車距和路況等）進(jìn)行分析，為自動(dòng)駕駛提供支持，以便系統(tǒng)能更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)車輛行為。車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)往往針對(duì)性都很強(qiáng)，包含了很多的用戶行為信息，這些信息可以使廣告商精準(zhǔn)投放廣告，廣告的收益可以用來更好地支持智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，為其可持續(xù)發(fā)展提供更好的保障。由于車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)大部分都屬于用戶隱私信息，而用戶隱私在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代越來越受重視，能否提供可靠的隱私保護(hù)決定了這個(gè)產(chǎn)業(yè)是否能夠健康穩(wěn)定的發(fā)展。從立法方面和技術(shù)層面對(duì)用戶隱私進(jìn)行保護(hù)勢(shì)在必行。

3 結(jié)語

智能交通系統(tǒng)需要依靠現(xiàn)有的許多先進(jìn)技術(shù)，例如：大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等。國(guó)內(nèi)的這些產(chǎn)業(yè)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在不小的差距，但是在《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》頒布后，我國(guó)會(huì)依托體制優(yōu)勢(shì)充分發(fā)展智能交通系統(tǒng)。我相信在下一個(gè)五年計(jì)劃到來時(shí)，這些先進(jìn)技術(shù)的未來發(fā)展會(huì)更進(jìn)一步，會(huì)更加快速的推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。使智能交通系統(tǒng)如中國(guó)的高鐵一樣成為中國(guó)面向世界的一張名片。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙娜，袁家斌，徐晗.智能交通系統(tǒng)綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2014，14（11）：7-11.

[2] 劉宗巍，匡旭，趙福全.中國(guó)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、瓶頸及應(yīng)對(duì)策略[J].科技管理研究，2016，36（4）：121-127.

[3] 張任，謝楊.智能交通系統(tǒng)在中國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)與前景[J].科技視界，2013（7）：32-33.

[4] 陳曉博.發(fā)展自動(dòng)駕駛汽車的挑戰(zhàn)和前景展望[J].綜合運(yùn)輸，2016，38（11）：9-13.

[5] 陳娜，王備戰(zhàn).淺談人工智能技術(shù)在城市智慧交通領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2019，18（14）：44-45.

[6] 張娜，劉康.人工智能技術(shù)在城市智能交通方面的應(yīng)用[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)2019（5）：6.

[7] 王宏武.5G技術(shù)在智慧城市部署中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（09）：18.

[8] 王笑京.《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》為智能交通系統(tǒng)發(fā)展開創(chuàng)新紀(jì)元——學(xué)習(xí)《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》的初步體會(huì)[J].中國(guó)交通信息化，2019（10）：18-22.

【通聯(lián)編輯：梁書】