一、當(dāng)前城市交通系統(tǒng)技術(shù)智能化升級(jí)面臨的問題

智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)代城市交通管理的重要手段，通過(guò)引入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提升交通運(yùn)營(yíng)效率，保障交通安全，優(yōu)化出行體驗(yàn)。同時(shí)，在城市智能交通領(lǐng)域，人工智能（AI）的使用也正在推動(dòng)一場(chǎng)革命。然而，盡管智能交通取得了一定的進(jìn)展，還也存在著一些待解決的問題。

1. 數(shù)據(jù)如何整合和共享是一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。由于交通系統(tǒng)的復(fù)雜性，準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地收集和處理數(shù)據(jù)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。交通數(shù)據(jù)來(lái)源多樣且量大，如何有效地整合這些數(shù)據(jù)，以及如何確保數(shù)據(jù)的安全和隱私，是智能交通系統(tǒng)需要解決的重要問題。此外，不同交通系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享也面臨諸多困難，如標(biāo)準(zhǔn)不一、技術(shù)差異等，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性也是一個(gè)需要解決的問題。

2．?dāng)?shù)據(jù)分析和處理的復(fù)雜度不容忽視。大數(shù)據(jù)在智能交通中發(fā)揮著重要作用，但有效的數(shù)據(jù)分析和處理是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要專業(yè)的技能和工具。如何提取有價(jià)值的信息，并將其轉(zhuǎn)化為實(shí)際的決策和行動(dòng)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。盡管在這方面 AI 取得了顯著的進(jìn)步，但仍存在許多技術(shù)局限性，AI 算法可能無(wú)法處理復(fù)雜的交通情況，例如異常擁堵、突發(fā)事故和惡劣天氣等。此外，AI 在處理道德和倫理問題，如優(yōu)先級(jí)排序和路權(quán)分配等方面也面臨著挑戰(zhàn)。

3．安全和隱私問題也是智能交通面臨的重要問題。隨著數(shù)據(jù)的增加和系統(tǒng)的復(fù)雜化，保護(hù)數(shù)據(jù)安全和用戶隱私的難度也在上升。如何在利用數(shù)據(jù)的同時(shí)確保信息安全和隱私保護(hù)，是智能交通系統(tǒng)必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。

4．如何制定合適的法規(guī)和政策以規(guī)范和管理AI 的使用。智能交通系統(tǒng)的技術(shù)更新迅速，新的技術(shù)和解決方案不斷涌現(xiàn)，AI 的使用和部署需要相應(yīng)的法規(guī)和政策支持，然而目前這方面的法規(guī)和政策還存在許多空白。如何跟上 AI 算法升級(jí)及大模型等技術(shù)的發(fā)展速度，以及如何將最新的技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的交通管理中，也是當(dāng)前面臨的一個(gè)重要問題。

5．智能交通系統(tǒng)要與城市規(guī)劃發(fā)展有效融合。智能交通系統(tǒng)不僅是獨(dú)立的系統(tǒng)，更應(yīng)是城市整體規(guī)劃的一部分，需要與其他城市設(shè)施和服務(wù)相配合，共同推動(dòng)城市的可持續(xù)發(fā)展。盡管智能交通領(lǐng)域存在諸多問題，但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和管理的不斷完善，我們有信心逐步解決這些問題，實(shí)現(xiàn)更高效、更安全、更舒適的城市交通出行。

二、城市交通系統(tǒng)技術(shù)智能化升級(jí)的必要性

1．政府導(dǎo)向性強(qiáng)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

政府導(dǎo)向性強(qiáng)推動(dòng)智能城市交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。從 2019 年開始，國(guó)家政策加大向交通領(lǐng)域傾斜力度，與智慧交通相關(guān)的政策逐年增多，智慧交通將向數(shù)字化、智慧化、網(wǎng)聯(lián)化的方向發(fā)展。

2．智慧交通系統(tǒng)需要面對(duì)城市安防的需求

城市智慧交通系統(tǒng)需要與城市安防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，才能更好地實(shí)現(xiàn)信息共享和協(xié)同作業(yè)，共同制定信息共享規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)和共享。

如在城市交通管理中心設(shè)立安防監(jiān)控模塊，對(duì)交通場(chǎng)景中的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全問題。通過(guò)智能化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通的動(dòng)態(tài)管理，搭建起網(wǎng)絡(luò)化的智慧交通體系，為城市安全提供協(xié)同聯(lián)動(dòng)的支撐管理。

3．解決城市交通擁堵、推動(dòng)綠色交通建設(shè)的必然選擇

伴隨著城市建設(shè)及汽車保有量的快速發(fā)展，城市交通擁堵加劇、安全事故頻發(fā)、空氣污染嚴(yán)重等問題凸顯，智慧城市交通發(fā)展面臨的考驗(yàn)也越發(fā)加劇，依靠老路子建設(shè)已經(jīng)明顯管理乏力。現(xiàn)如今，在保證安全的基礎(chǔ)上要提升通行效率、提升智慧化水平，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)綠色交通和新型生態(tài)城市助力，那么智慧交通依托人工智能與互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的建設(shè)就抓住了重要節(jié)點(diǎn)。智慧交通建設(shè)一方面可以通過(guò)智慧管理平臺(tái)等技術(shù)設(shè)施提高現(xiàn)有設(shè)施和交通運(yùn)行效率；另一方面可以通過(guò)管理水平的提升緩解交通供需矛盾，最終達(dá)到提升城市交通運(yùn)行效率、安全性及綠色環(huán)保的建設(shè)需求。

4．提升綜合交通管理及數(shù)據(jù)分析的必要性

面對(duì)繁多且相互獨(dú)立的管理系統(tǒng)及多維度質(zhì)量參差不齊的交通數(shù)據(jù)，建立一套合理且完善的指標(biāo)體系，分析道路容量、流量等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并運(yùn)用科學(xué)的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)路口路段、微中宏觀的數(shù)據(jù)研判分析。同時(shí)對(duì)獲取到的大數(shù)據(jù)進(jìn)行智能規(guī)范化的整理清洗，提升數(shù)據(jù)的可用性及合理性，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的交通管理，將數(shù)據(jù)靈活賦能更多元的應(yīng)用，使交通管理更及時(shí)、決策更準(zhǔn)確、業(yè)務(wù)更全面。

三、關(guān)鍵技術(shù)突破支撐智慧城市交通系統(tǒng)發(fā)展

基于以上分析，可以看出只有充分發(fā)揮城市交通系統(tǒng)智慧化升級(jí)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)建設(shè)新型智慧交通管理基礎(chǔ)設(shè)施、匯聚分析海量城市交通數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破才能更好的支撐智慧城市交通系統(tǒng)的發(fā)展。

例如在搭建交通一體化數(shù)字孿生與賦能應(yīng)用平臺(tái)時(shí)，基于可計(jì)算路網(wǎng)數(shù)字化的動(dòng)靜態(tài)路網(wǎng)設(shè)施設(shè)備，映射構(gòu)建車道級(jí)孿生路網(wǎng)的路段、路口、車道、車道連接器、虛擬停車場(chǎng)和信號(hào)燈實(shí)體，并動(dòng)態(tài)加載交通信號(hào)控制和交通認(rèn)知數(shù)據(jù)，通過(guò)邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)靜態(tài)孿生路網(wǎng)實(shí)體和動(dòng)態(tài)交通運(yùn)行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)組織，可以完成全要素孿生場(chǎng)景的自動(dòng)構(gòu)建。

1．可計(jì)算數(shù)字路網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

面對(duì)越發(fā)復(fù)雜、精細(xì)的路網(wǎng)建設(shè)，將實(shí)體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字可計(jì)算化是智慧化交通管理的基礎(chǔ)。可計(jì)算數(shù)字路網(wǎng)就是對(duì)標(biāo)志、標(biāo)線等道路交通元素進(jìn)行交通語(yǔ)義建模，對(duì)道路所蘊(yùn)含的交通規(guī)則、行駛行為限制、拓?fù)溥B通關(guān)系等進(jìn)行數(shù)字化描述，在計(jì)算機(jī)上完成由高精地圖到可計(jì)算路網(wǎng)的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)道路交通元素可被計(jì)算。同時(shí)，通過(guò)設(shè)定“認(rèn)知邊界”“虛擬停車場(chǎng)”等條件，形成“物理空間邏輯封閉”，進(jìn)一步結(jié)合“彈性自組織”“動(dòng)靜時(shí)空一體計(jì)算”等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在不同分辨率下的全量指標(biāo)交通參數(shù)計(jì)算，將海量的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類計(jì)算。

2．交通對(duì)象認(rèn)知分析關(guān)鍵技術(shù)

由于車輛保有量的快速增長(zhǎng)，我們面對(duì)如何將路面上行駛的個(gè)體有效洞悉及管理的問題。交通對(duì)象認(rèn)知分析技術(shù)以個(gè)體車輛為最小計(jì)算單元，在建設(shè)新型智慧交通管理基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，依托數(shù)據(jù)質(zhì)量的增強(qiáng)，通過(guò)個(gè)體車輛軌跡重構(gòu)、個(gè)體車輛出行特征描述等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)認(rèn)知每個(gè)個(gè)體車輛的出行狀態(tài)，實(shí)時(shí)掌握車輛位置、軌跡等出行狀態(tài)信息以及出行特征信息。進(jìn)一步集計(jì)個(gè)體車輛出行信息，得到路段、路口、停車場(chǎng)、區(qū)域等不同交通對(duì)象狀態(tài)信息及交通特征。

3．交通數(shù)字孿生與推演關(guān)鍵技術(shù)

在個(gè)體車輛實(shí)時(shí)交通狀態(tài)及出行特征認(rèn)知的基礎(chǔ)上，依托個(gè)體車輛行駛狀態(tài)孿生映射、個(gè)體出行推演等計(jì)算模型，在可計(jì)算數(shù)字路網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)機(jī)動(dòng)車行駛過(guò)程實(shí)時(shí)在線重現(xiàn)。根據(jù)電警卡口斷面檢測(cè)和浮動(dòng)車移動(dòng)感知的多種狀態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建宏、中、微多尺度交通流演變模型。在宏觀層面，對(duì)現(xiàn)有卡口布局進(jìn)行多級(jí)元胞劃分，并融合浮動(dòng)車軌跡數(shù)據(jù)對(duì)稀疏卡口形成互補(bǔ)觀測(cè)，根據(jù)流量守恒以元胞為單位進(jìn)行狀態(tài)演化計(jì)算。在中觀層面，對(duì)個(gè)體車輛進(jìn)行車隊(duì)判別，通過(guò)刻畫車隊(duì)間的跟馳和隊(duì)內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)，以及車輛的換道行為，等效推演車輛在路段和路口的行駛過(guò)程。在微觀層面，基于卡口檢測(cè)時(shí)空點(diǎn)的約束下回溯重現(xiàn)車輛在路段內(nèi)排隊(duì)和暢行的逐秒行駛軌跡，完成端到端車輛運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)模擬。

四、智慧交通領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用

傳統(tǒng)安防技術(shù)與新型智能交通關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用多樣性使得其可以為城市交通的各個(gè)領(lǐng)域提供服務(wù)和支持。例如，視頻監(jiān)控技術(shù)可以應(yīng)用于道路交通監(jiān)控、車輛監(jiān)控等領(lǐng)域，智能卡口技術(shù)可以應(yīng)用于車輛和行人管理、交通執(zhí)法等領(lǐng)域，人像識(shí)別技術(shù)可以應(yīng)用于公共交通站點(diǎn)等場(chǎng)所的安保工作。

在人工智能新一代信息和智能技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，卡口、視頻人像識(shí)別、移動(dòng)定位等身份型個(gè)體檢測(cè)技術(shù)日臻完善，逐步形成人、車、路的全量感知環(huán)境，使交通需求、容量、狀態(tài)實(shí)時(shí)精確可知，人車路全要素動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)可控成為可能，為道路交通管理實(shí)現(xiàn)“感知泛在、研判多維、指揮扁平、處置高效”提供了條件與方法。

1．重點(diǎn)車輛監(jiān)管

重點(diǎn)車輛監(jiān)管是為了掌握全網(wǎng)重點(diǎn)車輛的運(yùn)行狀態(tài)和違法報(bào)警數(shù)據(jù)，提升交警對(duì)多種重點(diǎn)車輛的監(jiān)管能力和效率，并通過(guò)數(shù)據(jù)共享等方式，為相關(guān)部門提供重點(diǎn)車輛監(jiān)管賦能。得益于技術(shù)水平的提升，重點(diǎn)車輛的監(jiān)管技術(shù)方案有了顯著進(jìn)展。

結(jié)合“六合一”車輛登記信息，利用車輛相關(guān)信息，對(duì)高污染車輛、非法營(yíng)運(yùn)車輛、危化品運(yùn)輸車輛、渣土車等出行實(shí)時(shí)軌跡進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管。對(duì)于卡口檢測(cè)的上路行駛車輛，先初步篩選符合重點(diǎn)車型特征的條件，再利用卡口過(guò)車圖片，基于圖像識(shí)別技術(shù)篩選車身顏色特征條件和車尾特征條件等，得到上路車輛數(shù)據(jù)，進(jìn)而結(jié)合車輛運(yùn)輸審批數(shù)據(jù)判別該車輛是否為未經(jīng)審批的“非法上路重點(diǎn)車輛”。

此外，車載安防系統(tǒng)也可以為車輛提供安全保障，包括車載報(bào)警器、GPS 定位器、行車記錄儀等設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛周圍環(huán)境和行駛狀態(tài)。例如，車載報(bào)警器可以實(shí)時(shí)感知車輛的異常情況，如車身被撞擊、車輛偏離道路等，并在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)提醒車主。這些技術(shù)的應(yīng)用拓展了城市交通市場(chǎng)的空間，提高了城市交通運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平。

2．無(wú)信控交叉口隱患治理

在道路安全方面，根據(jù)公安部道路安全研究中心數(shù)據(jù)，近 10 年路段交通事故逐年下降的同時(shí)，交叉口交通事故出現(xiàn)了明顯反彈。其中，無(wú)信控交叉口隱患治理是道路安全隱患治理任務(wù)的重要抓手，提升無(wú)信控交叉口治理水平將有力支撐交管部門“減量控大”工作目標(biāo)。

應(yīng)對(duì)無(wú)信控交叉口場(chǎng)景的隱患治理需求，結(jié)合場(chǎng)景的道路交通特征，聚焦路面基礎(chǔ)設(shè)施不齊、主支路視距盲區(qū)、行人過(guò)街隱患、車輛超速隱患等典型問題。可以采用雷達(dá)視頻融合感知、信息實(shí)時(shí)發(fā)布、道路安全預(yù)警等科技化手段，建設(shè)包括會(huì)車、行人預(yù)警系統(tǒng)等前端子系統(tǒng)，預(yù)警設(shè)備及線路的網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)，包括隱患治理一張圖等的后端應(yīng)用子系統(tǒng)，以提升無(wú)信控交叉口的隱患治理水平。聚焦場(chǎng)景特征和典型風(fēng)險(xiǎn)，采用交安設(shè)施疊加道路安全預(yù)警手段，全方位提升無(wú)信控交叉口隱患治理水平，系統(tǒng)化治理，防事故于未然。構(gòu)建“感知—認(rèn)知—預(yù)警—監(jiān)測(cè)”的無(wú)信控交叉口隱患治理系統(tǒng)，提供主動(dòng)預(yù)防事故的無(wú)信控交叉口場(chǎng)景綜合治理方案，達(dá)到減少事故數(shù)量、降低事故嚴(yán)重性、有效支撐道路交通安全“減量控大”的目標(biāo)。

3．“車路協(xié)同”與“車網(wǎng)互聯(lián)”

隨著 5G 通信、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用，交通領(lǐng)域正在逐步呈現(xiàn)出“車路協(xié)同”和“車網(wǎng)互聯(lián)”的新態(tài)勢(shì)。這些新技術(shù)的應(yīng)用，不僅將提升道路交通的安全性和效率，還將對(duì)傳統(tǒng)交通運(yùn)營(yíng)模式帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響。

借助新一代信息通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛與云平臺(tái)、車輛與車輛、車輛與路、車輛與人、車內(nèi)等全方位網(wǎng)絡(luò)鏈接，可以實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人之間的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互，實(shí)現(xiàn)車輛信息與城市、交通等多網(wǎng)融合。依托于先進(jìn)的無(wú)線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如 5G 通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等。通過(guò)實(shí)現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息共享和協(xié)同作業(yè)來(lái)減少交通事故的發(fā)生率，設(shè)備采集與融合多渠道信息能夠獲取到其他車輛的位置、速度、行駛方向等信息，可以開展車輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，從而能夠更加準(zhǔn)確地判斷路況，避免因信息不對(duì)稱而導(dǎo)致的交通事故。對(duì)于提高道路交通的安全性、效率和舒適性有著重要的作用。

同時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)車輛之間的信息共享和協(xié)同駕駛，實(shí)現(xiàn)智能交通信號(hào)控制和智能停車等應(yīng)用，車輛可以更加智能地規(guī)劃行駛路線和行駛時(shí)間，避免交通擁堵和浪費(fèi)時(shí)間，從而提高城市交通的效率和便利性；提供更加便捷的出行服務(wù)，滿足現(xiàn)代人對(duì)高效、便捷出行的需求。此外，車路協(xié)同技術(shù)還能夠使車輛更加高效地利用能源、減少環(huán)境污染，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，也能夠?yàn)槌鞘薪煌ü芾硖峁└又悄芑慕鉀Q方案，促進(jìn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

智慧城市交通系統(tǒng)是支撐城市運(yùn)行的必要系統(tǒng)，雖然現(xiàn)在還面臨著很多挑戰(zhàn)和問題，如網(wǎng)絡(luò)安全問題、數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、系統(tǒng)集成和標(biāo)準(zhǔn)化等問題，需要不斷加以完善和解決，新型技術(shù)的推廣和應(yīng)用也需要政策支持和法律保障等方面的配合。但同時(shí)，與城市交通密切相關(guān)的安防行業(yè)是一個(gè)技術(shù)創(chuàng)新密集型的領(lǐng)域，不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)為城市交通的應(yīng)用賦能提供了強(qiáng)有力的支持，伴隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的引入，使得城市交通管理更加智能化、精細(xì)化、高效化。所以我們有理由相信新興技術(shù)將會(huì)在未來(lái)成為智能城市交通領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，在提高道路交通的安全性、效率和舒適性的同時(shí)，成為智慧城市建設(shè)的重要組成部分，可以與城市交通管理、公共安全、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

來(lái)源：中國(guó)安防協(xié)會(huì)