智能交通對(duì)道路交通規(guī)劃應(yīng)用的創(chuàng)新型研究

束馨月 安徽師范大學(xué)皖江學(xué)院

一、前言

（一）選題依據(jù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市車(chē)輛也在飛速地增加，傳統(tǒng)的交通管制和規(guī)劃已經(jīng)不能滿(mǎn)足復(fù)雜的交通需求；交通擁堵、交通事故的發(fā)生，不僅影響到了居民的生活質(zhì)量及人們對(duì)幸福感的追求，還加劇了環(huán)境污染，降低了整個(gè)城市的運(yùn)行效率。因此要想從根本上解決好這些交通問(wèn)題，就需要運(yùn)用到前沿的科學(xué)技術(shù)加以管制。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略性意義在于我們可以快速、準(zhǔn)確地獲取、挖掘大量有效的交通數(shù)據(jù)，構(gòu)建交通數(shù)據(jù)處理模型，讓交通有秩序的運(yùn)行。在信息化時(shí)代，智能交通的廣泛運(yùn)用，可以在一定程度上減輕城市交通負(fù)擔(dān)，提高城市整體交通吞吐量，在增速的同時(shí)帶動(dòng)效率水平的提高。智能交通平臺(tái)的出現(xiàn)，給出行者提供了多樣化的選擇路徑，滿(mǎn)足了出行者多功能的出行需求。同時(shí)，給有關(guān)部門(mén)和政府提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面、充分的數(shù)據(jù)支撐，為科學(xué)決策提供信息來(lái)源。在我國(guó)，城市發(fā)展時(shí)而會(huì)引發(fā)一系列的交通問(wèn)題，導(dǎo)致現(xiàn)階段發(fā)展智能交通已然刻不容緩。在2019 年9月，《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》正式發(fā)布，它的出現(xiàn)給未來(lái)智能交通確立了目標(biāo)與方向。在信息化時(shí)代，大力推進(jìn)智能交通與新時(shí)代下大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的深度融合，為建立建成全球先進(jìn)的智能交通系統(tǒng)而努力奮斗。發(fā)展智能交通，實(shí)質(zhì)上就是為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展掃清障礙。智能交通的發(fā)展，務(wù)必會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效率的效率的顯著提高，經(jīng)濟(jì)總量的顯著增加。此外，在剛剛結(jié)束的“十四五”規(guī)劃（2021-2025 年）和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)中，首次提出“把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”，與產(chǎn)業(yè)升級(jí)相關(guān)的智能交通戰(zhàn)略多次被提起，被賦予了更多的使命和任務(wù)。因此，智能交通行業(yè)的發(fā)展不僅存在于物質(zhì)生活極大豐富的階段上，還得到國(guó)家相關(guān)政策的大力支持。

（二）文獻(xiàn)綜述

1.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，我國(guó)智能交通行業(yè)快速發(fā)展，智能交通系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景。隨著公路、鐵路、城軌、水路、航空建設(shè)的進(jìn)一步加快，基礎(chǔ)設(shè)施也更加完善，有利于智能交通的廣泛運(yùn)用，加快了智能交通行業(yè)的發(fā)展步伐。然而，在當(dāng)今時(shí)代背景下，現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施仍不能滿(mǎn)足人們的需要，由此帶來(lái)智能交通行業(yè)領(lǐng)域?qū)⒅饾u在公路電子收費(fèi)、交通信息服務(wù)、交通運(yùn)行監(jiān)管、公交車(chē)輛、營(yíng)運(yùn)車(chē)輛及船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管等領(lǐng)域延申。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)和智能交通的結(jié)合將是必然的選擇，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)處理能力將成為未來(lái)智能交通發(fā)展的核心技術(shù)。

2.國(guó)外研究現(xiàn)狀

在全球智能交通領(lǐng)域研究中，澳大利亞是率先取得突出成就并廣泛運(yùn)用的國(guó)家。在澳大利亞的城市境內(nèi)，著名的SCATS 系統(tǒng)幾乎實(shí)現(xiàn)全覆蓋。該系統(tǒng)目前在我國(guó)部分城市也有所涉及，如深圳，上海等一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)。該系統(tǒng)最具有吸引力的地方是它具備自動(dòng)適應(yīng)交通條件變化的能力。除此之外，日本的智能交通發(fā)展也很完備。在日本智能交通系統(tǒng)中，ITS 獨(dú)具特色，它可以通過(guò)對(duì)信息數(shù)據(jù)的采集處理，將人、車(chē)、路等交通因素納入到出行規(guī)劃中，并得出最佳方案。日本通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，道路交通已然更加快捷、安全、便利，完全具備實(shí)現(xiàn)智能交通高質(zhì)量和高效率的條件。

二、智能交通現(xiàn)狀及發(fā)展必要性

（一）智能交通現(xiàn)狀

在日常生活中，智能交通與我們息息相關(guān)。如使用手機(jī)導(dǎo)航APP 查詢(xún)到目的地的多種線(xiàn)路，用手機(jī)出行功能中查詢(xún)公交車(chē)的途經(jīng)站點(diǎn)，領(lǐng)取城市公交卡進(jìn)行刷卡乘車(chē)，經(jīng)過(guò)高速出站口收費(fèi)站時(shí)使用ETC快速通過(guò)，還有超速自動(dòng)抓拍、通行車(chē)輛圖像記錄功能、嫌疑車(chē)輛布控和自動(dòng)報(bào)警、路口車(chē)輛流量統(tǒng)計(jì)分析功能等，其實(shí)遠(yuǎn)不止這些，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)的普及與應(yīng)用，智能交通的覆蓋與延申，在大數(shù)據(jù)化時(shí)代人們的出行會(huì)變得更加高效省時(shí)。

（二）智能交通的發(fā)展必要性

1.智能交通有助于維護(hù)交通安全

一是當(dāng)下交通管理技術(shù)較薄弱，交通堵塞頻繁，交通運(yùn)輸效率低下，交通事故頻發(fā)，危害人們的生命安全。二是機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)展速度過(guò)快，路況愈加復(fù)雜，交叉路口多，當(dāng)前通行能力低且存在很大的安全隱患。智能交通的應(yīng)用可以在一定程度上緩解當(dāng)前交通壓力，提示現(xiàn)存隱患，維護(hù)交通安全。

2.智能交通有助于建立更加高效的交通網(wǎng)絡(luò)

一是交通管理部門(mén)可以在衛(wèi)星地圖中進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，對(duì)城市道路的交通情況進(jìn)行更深層次的分析歸納，獲得道路交通的有效信息。同時(shí)，交通管理部門(mén)還可以在道路上預(yù)埋或預(yù)設(shè)物聯(lián)，網(wǎng)傳感器，實(shí)時(shí)收集車(chē)流量、客流量信息，結(jié)合各種道路監(jiān)控設(shè)施及交警指揮控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，由此形成智慧交通管理系統(tǒng)。這有利于交通管理部門(mén)提高道路管理能力，制定疏散和管制措施預(yù)案，提前預(yù)警和疏導(dǎo)交通。二是出行者可以借助智能交通的相關(guān)程序或軟件得到實(shí)時(shí)車(chē)況信息，熟悉交通線(xiàn)路，合理規(guī)劃出行。

3.智能交通促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

通過(guò)智能交通可以提高交通資源的利用效率，降低能源損耗，減少交通對(duì)環(huán)境的污染，發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟(jì)，確保交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展（見(jiàn)圖1）。

圖1

三、交通管理面臨的挑戰(zhàn)

（一）交通問(wèn)題

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，人口數(shù)量不斷增加，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)向集約化、現(xiàn)代化發(fā)展，車(chē)輛的數(shù)量也日益劇增，人們生活水平的提高，對(duì)客運(yùn)交通的需求不斷增加，對(duì)出行的體驗(yàn)也越來(lái)越重視，人們迫切需要一種快捷、安全、舒適的交通方式。

若公共交通不能滿(mǎn)足這些要求，那么勢(shì)必會(huì)促使小汽車(chē)、敞篷車(chē)、摩托車(chē)等個(gè)體交通工具的大量涌現(xiàn)，致使交通段狀況進(jìn)一步惡化。由于管理控制后果具有不確定性、管理控制環(huán)境具有部分可知性，動(dòng)態(tài)性，以及一些意外情況的發(fā)生，無(wú)形中加大了城市智能交通的管控風(fēng)險(xiǎn)（見(jiàn)圖2）。

圖2

（二）數(shù)據(jù)問(wèn)題

一方面，隨著智能交通涉及領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，智能交通系統(tǒng)覆蓋范圍的不斷增加，交通信息采集的難度也急劇增加。對(duì)交通數(shù)據(jù)收集的范圍、廣度、深度，也提出了更高質(zhì)量的要求。

另一方面，對(duì)動(dòng)靜態(tài)海量交通數(shù)據(jù)的挖掘分析成為智能化交通信息處理分析的核心內(nèi)容，交通數(shù)據(jù)的深層價(jià)值有待進(jìn)一步的挖掘和開(kāi)發(fā)。根據(jù)調(diào)查，韓國(guó)3G 手機(jī)上的服務(wù)中，有50%以上的服務(wù)與交通有關(guān)，包括實(shí)時(shí)道路交通信息、地鐵和公交信息、火車(chē)和飛機(jī)班次動(dòng)態(tài)信息、換乘信息、與汽車(chē)服務(wù)有關(guān)的信息等。以智能終端為服務(wù)窗口的、以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為支撐的智能交通信息服務(wù)正在逐步成為主流，并與我們的生活息息相關(guān)。

四、智能交通發(fā)展的趨勢(shì)

（一）大數(shù)據(jù)與智能交通的深度融合

智能交通與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)具備數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的特點(diǎn)。在發(fā)展過(guò)程中將會(huì)搭載許多數(shù)字化系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)聯(lián)化傳輸給交通要素，實(shí)現(xiàn)智能化的應(yīng)用服務(wù)，該過(guò)程必然會(huì)產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。而對(duì)于智能交通與智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展，必定要使用和管理這些數(shù)據(jù)，立足行業(yè)使數(shù)據(jù)產(chǎn)生應(yīng)有的價(jià)值。這必然對(duì)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)海量融合計(jì)算、數(shù)據(jù)的安全服務(wù)、數(shù)據(jù)的整合以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方面有著極高的要求（見(jiàn)圖3）。

圖3

（二）人工智能與智能交通的深度融合

在過(guò)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(wú)法解決所有的問(wèn)題這時(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(chē)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(chē)輛的要求愈發(fā)提高，廠商在制造車(chē)輛的時(shí)候加入了各種各樣的先進(jìn)技術(shù)來(lái)提高車(chē)輛的操控以及安全性，人工智能在其中主要被運(yùn)用于車(chē)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)中的不可或缺的一部分，它使事故發(fā)生的概率降低，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?，F(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。

（三）5G 網(wǎng)絡(luò)與智能交通的深度融合

隨著智能交通的發(fā)展，可能涉及的交通參與者更加多樣，產(chǎn)生的問(wèn)題愈加復(fù)雜。車(chē)-路-人-環(huán)境信息交互大量化。智能交通的發(fā)展需要智能網(wǎng)絡(luò)和智能交通參與者的信息傳輸快速且有效，所以在智能交通的發(fā)展中要解決海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ哦氯?。這離不開(kāi)5G 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，它具有傳輸速度快、網(wǎng)絡(luò)延遲短、可載容量大等優(yōu)勢(shì)，這對(duì)智能交通的發(fā)展有極大的好處。

（四）共享交通和線(xiàn)路規(guī)劃的緊密結(jié)合

當(dāng)今時(shí)代，共享經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物層出不窮；如共享單車(chē)、共享汽車(chē)、共享充電寶，它們的出現(xiàn)在很大程度上提高了人們生活的幸福感。因此，在我看來(lái)在智能交通的應(yīng)用領(lǐng)域中也極大有可能出現(xiàn)這種趨勢(shì)，并且在目前市場(chǎng)上，暫未發(fā)現(xiàn)在線(xiàn)路規(guī)劃的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路位置共享。當(dāng)今時(shí)代，快節(jié)奏的生活使人們希望任何事情都可以高效率的完成，同時(shí)線(xiàn)路規(guī)劃共享具備這個(gè)功能。讓人們?cè)诔鲂袝r(shí)，也可以將交友進(jìn)行下去。因此，未來(lái)的智能交通務(wù)必會(huì)跟共享線(xiàn)路結(jié)合在一起。線(xiàn)路規(guī)劃不僅僅是單人的出發(fā)地和目的地的選擇，會(huì)具備更多的功能，滿(mǎn)足更多人的生活和交友需求。

五、結(jié)語(yǔ)

交通發(fā)展的目標(biāo)也由單純的追求速度規(guī)模逐步向追求效益最大化轉(zhuǎn)移，各種交通方式融會(huì)貫通，注重創(chuàng)新型的轉(zhuǎn)變，構(gòu)建安全、便捷、高效、經(jīng)濟(jì)、智能的現(xiàn)代綜合交通體系。發(fā)展智能交通既可以提高生產(chǎn)效率，也可以減少擁堵和事故，提升人們的出行體驗(yàn)。希望在未來(lái)，智能交通能給人們提供更快捷，高效，個(gè)性化的線(xiàn)路來(lái)優(yōu)化人們的出行體驗(yàn)。