人工智能在智能交通中的應(yīng)用

李澤新

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化的水平不斷提高，城市交通問題愈發(fā)凸顯，因而智能交通的研究成為國際上的熱點(diǎn)。智能駕駛技術(shù)正是基于人工智能而提出的一種新型城市智慧式運(yùn)營和管理，為人們創(chuàng)造更便捷的生活，促進(jìn)城市交通發(fā)展而提出的構(gòu)想。文章通過分析人工智能技術(shù)，研究智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，討論智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用和可能存在的問題。

關(guān)鍵詞 人工智能；智能交通；無人駕駛技術(shù)

中圖分類號(hào) TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）220-0104-02

隨著城市交通需求的迅速增長與道路基礎(chǔ)設(shè)施的日趨完善，“如何使交通水平再次登上一個(gè)新臺(tái)階”已成為當(dāng)今時(shí)代熱點(diǎn)之一。為了從根本上改善當(dāng)前的交通現(xiàn)狀，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代交通運(yùn)輸方式的大型化、高速化、專業(yè)化，相關(guān)部門已將注意力從完善交通設(shè)施和擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模逐步轉(zhuǎn)移到運(yùn)用高新技術(shù)來改造和管理現(xiàn)有交通系統(tǒng)，建立高效、便捷的路網(wǎng)管理體系上，這就形成了智能交通系統(tǒng)（intelligent transportation system，ITS）[1]。得益于“深度學(xué)習(xí)”算法的提出，人工智能技術(shù)在最近10年里發(fā)展火熱，便被運(yùn)用于智能交通系統(tǒng)的建設(shè)中，為智能交通提供技術(shù)支持。本文便主要介紹智能交通是如何應(yīng)用人工智能技術(shù)的。

1 人工智能與智能交通的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 人工智能技術(shù)

通俗來講，人工智能技術(shù)的目的，就是創(chuàng)造出一個(gè)沒有生命的智慧體，它可以用來便捷人類生活、提高生產(chǎn)和工作的效率、推進(jìn)人類文明建設(shè)。而隨著對(duì)其研究的不斷深入，多智能體系統(tǒng)的發(fā)展成為一個(gè)新的突破，人工智能技術(shù)才得以面向更多的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域[2]。與此相對(duì)應(yīng)的智能駕駛技術(shù)也被提上日程。無人駕駛技術(shù)作為它的典型代表，自然是備受世人關(guān)注。

1.2 智能交通

智能交通系統(tǒng)，是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能及電子技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于交通運(yùn)輸管理體系中，建立一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的交通運(yùn)輸管理體系[3]。借助互聯(lián)網(wǎng)將汽車、火車、輪船、飛機(jī)等交通工具與公路、鐵路、機(jī)場等各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)系在一起進(jìn)行管理和運(yùn)營，對(duì)便捷居民交通、解決城市交通問題具有重大意義。

人工智能技術(shù)是無人駕駛技術(shù)的基礎(chǔ)，而無人駕駛技術(shù)又是智能交通的基礎(chǔ)。作為二者聯(lián)系的核心，無人駕駛技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r既取決于人工智能技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用的程度，又影響著智能交通系統(tǒng)的建設(shè)情況。無人駕駛的汽車剔除了駕駛員，極大地減少了汽車行駛的不可靠因素，從而大大提高了交通系統(tǒng)的效率和安全性，利于解決日益凸顯的城市交通問題。

1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的是車牌識(shí)別系統(tǒng)，其使用的數(shù)字圖像處理技術(shù)涉及到采集圖像、處理圖像信號(hào)、轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)、計(jì)算機(jī)處理的過程，都有人工智能技術(shù)的體現(xiàn)。譬如，處理圖像信號(hào)時(shí)便用到了人工智能技術(shù)中的自然語言處理，將采集到的圖片中的車牌信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)遞交給計(jì)算機(jī)處理。

正在規(guī)劃建設(shè)中的是城市智能交通系統(tǒng)，一方面的內(nèi)容是利用人工智能技術(shù)將道路的交通情況實(shí)時(shí)地反饋給智能汽車，以安排更為合理的交通路線、緩解交通壓力、便捷市民出行；另一方面是將車流密度的信息反饋給交通信號(hào)燈，改變紅燈的時(shí)間，從而調(diào)控交通情況。

在無人駕駛技術(shù)中，處于技術(shù)領(lǐng)先位置的企業(yè)，國內(nèi)首推百度，國外為美國的特斯拉和谷歌等。相關(guān)資料顯示，特斯拉已經(jīng)實(shí)現(xiàn)Autopilot輔助駕駛技術(shù)，調(diào)用了12個(gè)超聲波傳感器，分布在車身周圍的12個(gè)不同的位置，有效識(shí)別周圍環(huán)境，減少盲點(diǎn)，雷達(dá)波可以穿越大雨、霧、灰塵，甚至前方車輛；谷歌的自動(dòng)駕駛汽車具有GPS、攝像頭、雷達(dá)和激光傳感器，可以以一個(gè)360度的視角從周圍環(huán)境中獲取信息；而百度自2013年啟動(dòng)無人駕駛項(xiàng)目到如今2018年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，率先將AI技術(shù)商業(yè)化。這3家的研發(fā)側(cè)重點(diǎn)各不相同，在此不再贅述。

2 城市智能交通的發(fā)展趨勢

2.1 智能城市公路系統(tǒng)

作為發(fā)展城市智能交通最先開始的領(lǐng)域，智能城市公路系統(tǒng)起步最早，基礎(chǔ)設(shè)施也較為完善，預(yù)測后續(xù)的發(fā)展將會(huì)真正與無人駕駛技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)無人駕駛技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。不久的將來，隨著無人駕駛汽車的量產(chǎn)與普及，智能城市公路系統(tǒng)才算大致建成，這將會(huì)提高城市交通效率，維護(hù)社會(huì)秩序，保障人民出行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。智能交通系統(tǒng)中的智能城市公路系統(tǒng)必將是最先應(yīng)用并推廣無人駕駛技術(shù)的領(lǐng)域。

2.2 智能城市軌道系統(tǒng)

眾所周知，城市軌道交通包括地鐵、輕軌、自動(dòng)導(dǎo)向、單軌鐵路、短途磁懸浮等。其智能化運(yùn)行，核心技術(shù)在于控制，即控制列車的出站、運(yùn)行、進(jìn)站、?？亢蚩?。城市軌道交通的發(fā)展，離不開人工智能的開發(fā)。

AI協(xié)助控制列車，安全事故發(fā)生的可能性將會(huì)大大降低，列車運(yùn)行的安全性將會(huì)大大提高。預(yù)計(jì)城市的軌道交通將會(huì)向著安全可靠、高速省時(shí)、全自動(dòng)的無人駕駛的方向發(fā)展，將來的出行會(huì)更加便捷、高效。

2.3 智能水運(yùn)系統(tǒng)

目前還尚未有專家、學(xué)者提出相關(guān)的概念，但我們不妨類比智能城市公路系統(tǒng)和智能城市軌道系統(tǒng)來指出智能水運(yùn)系統(tǒng)的概念。智能水運(yùn)系統(tǒng)可能就是水運(yùn)交通系統(tǒng)智能化，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到輔助船只航行、?？俊⒀b卸貨物。

現(xiàn)在考慮其可行性，若要將人工智能應(yīng)用到水運(yùn)系統(tǒng)的無人駕駛中，則需要考慮的環(huán)境因素以及其他客觀因素眾多，以當(dāng)前的高級(jí)計(jì)算機(jī)的普及性和算法的水平，難以迅速地做出正確而又合理的判斷，面對(duì)突發(fā)情況時(shí)的應(yīng)對(duì)很難有效，船員的安全難以得到保障。想要真正做到水運(yùn)系統(tǒng)的無人駕駛，技術(shù)上還需要很大的突破，而這或許還要有一段很長的時(shí)間。

3 智能交通系統(tǒng)發(fā)展的隱患

3.1 技術(shù)性問題

目前技術(shù)上的難關(guān)是阻礙智能交通系統(tǒng)發(fā)展的重要因素。我國盡管在科研創(chuàng)新上投入力度較大，且取得了眾多成果與突破，但因起步時(shí)間與發(fā)達(dá)國家相比較晚，存在著設(shè)施不完善、基礎(chǔ)薄弱等缺陷。同時(shí)在無人汽車領(lǐng)域有多項(xiàng)技術(shù)停留在實(shí)驗(yàn)或概念層面。

以環(huán)境感知技術(shù)與人機(jī)交互方式為例，利用視覺傳感器容易在車速變化率較大時(shí)造成圖像失真，受環(huán)境影響程度大，利用雷達(dá)探測受環(huán)境影響程度小但存在較大視覺盲區(qū)，人-車協(xié)同發(fā)展難以實(shí)現(xiàn)，人車交互存在技術(shù)不足[4]。突破無人駕駛技術(shù)難題，為推廣智能交通系統(tǒng)掃清障礙。

3.2 實(shí)用性問題

智能交通系統(tǒng)能否普及化實(shí)施，無人駕駛技術(shù)的發(fā)展是關(guān)鍵。人工智能技術(shù)能否引領(lǐng)時(shí)代潮流，AI能否頂替司機(jī)的位置進(jìn)行無人駕駛，這些結(jié)果都尚未可知。假設(shè)無人駕駛技術(shù)普及到了各個(gè)交通行業(yè)，那大量的司機(jī)將會(huì)失業(yè)，這會(huì)加大政府的財(cái)政支出，而所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益短期內(nèi)并不一定能夠彌補(bǔ)損失，同時(shí)待就業(yè)人口大量增加，也會(huì)增大就業(yè)壓力，影響社會(huì)秩序。

3.3 安全性問題

智能交通系統(tǒng)是以人的安全為根本服務(wù)宗旨。李彥宏提出，AI的最高原則是安全可控。并以無人車舉例，一輛無人車如果被黑客攻擊了，它有可能變成一個(gè)殺人武器。畢竟，開發(fā)出高新技術(shù)，究其根本是為了人類更好的生活，是為人類服務(wù)，倘若安全得不到保障，就是在做無用功甚至是負(fù)功。特斯拉的無人駕駛汽車致死事件三番五次地發(fā)生，又有沃爾沃的無人駕駛汽車撞袋鼠，事故有大有小，但從其中暴露出的安全性問題不容忽視。

4 結(jié)論與展望

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化的進(jìn)程不斷加快，城鎮(zhèn)人口不斷上升，城市交通壓力不斷增大，發(fā)展更快更高效的智能交通系統(tǒng)是適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有效舉措。我們看到，圍繞著我國“十三五”交通運(yùn)輸?shù)母黜?xiàng)規(guī)劃，人工智能、大數(shù)據(jù)分析、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)全面布局，依靠我國政策強(qiáng)有力的出臺(tái)和驅(qū)動(dòng)，我國在城市智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域定有長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李德仁，李清泉，楊必勝，等.3S技術(shù)與智能交通[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2008，33（4）：331-336.

[2]洪炳熔.機(jī)器人足球比賽——發(fā)展人工智能的里程碑[J].電子世界，2000（4）：4-5.

[3]史新宏，蔡伯根，穆建成.智能交通系統(tǒng)的發(fā)展[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，26（1）：29-34.

[4]郭俊財(cái)，蓋文娟.無人駕駛技術(shù)下智能交通系統(tǒng)發(fā)展展望[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技，2018（6）：18-20.