智能交通技术发展现状与趋势研究

王峰娟

（安徽三联事故预防研究所, 合肥 230601）

摘要：对智能交通技术的研究现状和发展趋势进行了研究，从交通管理、交通工具、信息服务三个方面讨论了国内外智能交通技术的应用情况，并对智能交通技术的未来发展方向和前景进行了分析，即在充分利用现代智能传感技术、物联网和云技术、现代智能分析技术的基础上，构建智能交通数字全球网络，建立统一、协调的智能交通技术标准体系和开放平台。

关键词：智能交通；智能传感；物联网；云技术

中图分类号：U495    文献标识码：A

Research on current development and tendency of intelligent transportation technology

Wang Fengjuan

(Anhui Sanlian Accident Prevention Institute, Hefei 230601)

Abstract: This paper researches the current development and tendency of intelligent transportation technology. The development of three aspects of intelligent transportation technology both domestic and overseas, including traffic management, vehicles and information services, are discussed. And then the intelligent transportation technology’s future development trend and prospect are presented, namely to construct transportation cloud network and establish a unified and coordinated standard system and a open platform of intelligent transportation by making full use of modern intelligent sensor technology, internet of things, cloud technology, and modern intelligent analysis.

Keywords: intelligent transportation; intelligent sensor; internet of things; cloud technology

硕士随着现代社会的高速发展，人们对交通的需求不断膨胀，交通道路和交通工具急剧增多，而传统交通体系无法解决的交通拥堵、交通事故和环境污染等问题日益严重，成为威胁人类发展的重要因素^[1]。伴随着现代信息、通信、控制、传感等先进技术的高速发展和不断成熟，智能交通技术作为一门新兴技术领域已经成为当今世界交通运输发展的热点和前沿^[2]。智能交通技术以交通基础设施和运载工具为研究对象，以现代工业和信息技术为依托，以构建高效、环保的交通体系为主要途径，以充分满足现代社会对人、货物交通运输的多样化需求，是实现现代交通运输的重要发展方向^[3]。

硕士目前，面对传统交通带来的多种问题，美国、欧洲、日本等世界主要发达国家在智能交通技术领域进行了大量的前期研究工作并取得了一系列成果，如美国交通部的IntelliDriveSM项目、欧洲的eSafety计划，日本CVIS项目和Smartway计划等。经历了多年的研究，这些国家不仅积累了先进的技术，同时相关产业也已经较为健全。相对发达国家，我国智能交通领域的研究起步较晚，从上世纪90年代开始出现在部分高校、研究所和汽车企业，进行小规模研究和实验^[4]。直至我国“十二五”综合交通运输体系规划发布，指出“计划构建综合交通运输体系，通过加快物联网、云计算等新兴信息技术在交通运输行业的应用来提高交通运输的信息化、智能化水平，实现完善政府运输监管、强化公共服务职能、提升运输服务水平的目标”，才将智能交通发展上升到国家层面^[5]。但由于发展理念、制度等方面的瓶颈，我国智能交通发展仍存在较大局限。

一、智能交通技术发展现状

硕士智能交通包括众多领域和相关技术，笔者将其主要分为3个相互关联又各有侧重的领域，分别为智能交通管控，智能运输工具，智能信息服务。

1.智能交通管控

硕士智能交通管控的目的是在交通道路、交通工具和驾驶员之间建立快速通讯联系，以最快的速度对驾驶员和交通工具进行系统级综合调度和管理，在整体上减少交通拥堵、降低交通成本，如目前机场已经广泛采用的航空控制器^[6]。

硕士2008年北京奥运会期间，北京市起用了我国规模最大的智能交通管控综合系统：奥运智能交通管控与服务综合系统，用以保证奥运期间，北京交通特别是运动员交通的畅通。该系统包括交通信息采集与处理、交通信号控制、交通指挥与调度、交通信息服务、应急管理等22个子系统，各司其职，为保证北京奥运的顺利进行发挥了重要作用。

硕士车载电脑与全球定位系统联网，并与管控中心保持联络已经成为现代交通管控的通行做法。欧洲等发达国家已经在公共交通系统，如公交、出租车等，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯和调度，提高运营效率。法国的Rouen公司开发的用于流量管理的智能公共汽车的系统，通过借助法国、德国、西班牙、意大利、瑞士的公交互联网，及时准确的向车辆、车站、道路基站交换信息，规划并提示行车方案，提高流量效率和安全性。

硕士为保证公共运营车辆的道路优先权，伦敦、巴黎、东京等城市在主要交叉路口设置网络摄像头或微波探测器与交通信号控制器联动。当公共运营车辆接近时，摄像头或探测器捕获信号，并通过无线网络传给信号灯控制装置，信号灯控制装置将调整信号策略，优先使公交车辆通行，提高公共交通运营效率^[7]。

硕士面对可能的突发事故，智能紧急反应也是智能交通管控的重要组成功能。智能紧急反应可以应对交通系统中的突发状况而及时采取应急反应的措施。特别是与GIS技术相结合，通过实时监控和系统分析，精确定位事故发生地点、事故等级和事故波及范围，估计所需救援物资种类及数量，及时查询救援物资及设备的分布，建立求解物资调运方案的数学模型和求解算法，生成最优救援方案。并根据事故情况调整整个交通体系的调度方案，实现跨部门、跨区域、跨社会的联动，将事故影响最小化。

2.智能交通工具

硕士交通工具作为交通系统的主体，对整个交通体系有重大影响。目前，智能交通工具的研究呈现小规模多样化的趋势，智能停车，避让系统已经基本成熟，成为中高端车型的标准配置。美国已有3000多家公司从事高智能汽车相关的研究和生产，已推出智能巡航系统、智能导驶仪、疲劳驾驶监视仪等系列产品。

硕士辅助驾驶系统是智能交通工具的系统级解决方案。其主要通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪，准确地判断车与障碍物之间的距离，遇紧急情况，车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让，并根据路况自己调节行车速度。同时，可以自主规划路径、智能导航、识别信号灯、监测驾驶员状态等^[8]。在保障交通安全方面，日本开发出一种防追尾报警系统。该系统由测距模块、分析模块、警告模块组成。当后方有车辆进入过于接近时，前方车辆尾部安装的警告灯被激活，如果后方车辆不减速或不改变行驶路线，警告灯开始进行警示。

硕士车路协同系统是智能交通工具发展的重要领域，是基于车与车（V2V）和车与基础设施（V2I）通信的智能协作系统。该系统充分利用先进的信息与通信技术，通过车与车、车与路之间信息的交互和共享，有效地评估路况和潜在风险，对缓解交通拥堵，提高道路交通安全具有十分重要的作用。比较典型的有1997年日本开始研制的智能型公路系统（Advanced Cruise Assisted Highway System），该系统能够为车辆和驾驶员提供实时道路交通及路面情况，如积雪、淹水、破坏等，并预告前方的大角度弯道、可能出现的突发意外等，并能够对偏离车道、右转车辆、行人撞击等发出警告。2006年1月欧盟开始的SAFESPOT综合项目则是通过研发安全距离助手来避免交通事故。安全距离助手通过雷达，红外相机等设备检测车辆附近的交通环境反馈给驾驶员，从而扩展驾驶员在时间和空间上对周围环境的感知能力，提高道路交通的安全性。2006年2月，欧盟又开始资助智能道路安全协作系统（COOPERS），该系统通过安装硬件而实现车辆与高速公路道路基础设施间不间断的双向无线通信，为车辆反馈当前路况来提高交通的安全性。

硕士电子车牌是通过装载在车辆上的电子标签发射无线信号实现车辆在信息网络平台上的注册和监控，可以对车辆的属性信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。由我国公安部研究院组织研发，并列为2007年“国家科技支撑计划”重点专项的基于RFID开发的涉车信息资源的汽车数字化标准信源技术统一了车辆信息描述的语法，已经通过国家科技部认证，汽车数字化标准信源技术的开发将推进“车联网”和RFID产业化进程^[9]。

3.智能信息服务

硕士智能交通服务是指为外出旅行人员和交通工具及时提供各种实时交通信息，并智能指导出行方案。2007年，欧洲开始的EasyWay项目在现有的基础设施的基础上填补网络覆盖缺口，发布交通道路系统中包括旅行者信息、货运和物流服务信息等的各种信息，来改善交通拥堵、提高安全性并降低对环境的影响。

硕士以信息技术为基础的交通物联网研究十分活跃。作为物联网技术在交通运输行业的应用，物联网可以实现交通运输系统中人、车（船，航空器）、路、周围环境等多元交通要素信息的多尺度融合，从而建立起准确、实时、高效、便捷、安全、环保的广域信息系统，为社会公众提供全面的交通信息服务，从而全面提高交通行业信息化水平^[10]。

二、智能交通技术发展趋势

    1.大数据智能分析为核心

硕士智能交通技术中，智能作为核心，是整个体系的基础。面对系统的不平衡、多层次的海量数据，不论分析，统筹，调度还是应急反应，单靠人力是无法完成的。因此，针对大数据的融合分析，是现代智能交通技术的难点和关键。而云技术云计算的出现使得大数据的快速分析成为现实^[11]。没有云技术，大数据就会成信息沼泽。同时，专门针对大数据而产生的深度学习等高级人工智能方法对于交通物联网的海量数据处理起到了重要的支撑作用^[12]。

    2.高速物联网为必要条件

硕士作为信息的获取和交换手段，物联网为智能交通的分析提供了现场实时材料。不计其数的网络节点不断获得海量数据，对这些海量数据的存储、传输是一个前所未有的挑战，交通物联网系统为了满足对数据的在线处理、离线处理、溯源处理和复杂数据分析的需要，不仅需要存储这些传感器实时采集的数据，还需要存储采集的历史数据。因而研究交通物联网面临的首要难题就是如何实现海量交通数据的存储、传输处理，将大数据及时传递给分析平台。

    3.传感、控制技术为依托

硕士传感技术作为系统的最前端，其质量决定着整个系统的运行质量，而控制技术作为末端，又决定了系统运行的效果。智能交通包含海量的传感器节点，包括GPS传感器、压力传感器、温度传感器、摄像头传感器等。更丰富、更稳定、更快速的传感器将为智能交通提供更广阔的发挥空间。

     三、结束语

硕士本文研究了智能交通技术的发展现状，并在此基础上分析了智能交通技术的发展趋势。目前世界各国在智能交通领域均进行了不同程度的尝试，取得了大量成果和经验。面对企业、公众等各方面用户的迫切应用需求，智能交通技术应依托大数据分析和交通物联网的快速发展，加大终端投入，从相对分散向开放、标准的系统整合，在提高交通安全性、提升交通服务质量的同时不断推进数字全球化交通。

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