邵政熙 陳繼鋒

（湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息與機(jī)電工程學(xué)院，湖南 長沙 410205）

智能交通系統(tǒng)（ITS）是一種應(yīng)用現(xiàn)代科技的交通系統(tǒng)，將信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)、自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)和人工智能等高科技與交通運(yùn)輸、服務(wù)控制和車輛制造相結(jié)合，加強(qiáng)了車輛、道路和使用者間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、環(huán)保和節(jié)能的綜合目標(biāo)[1]。

近年來，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，智能交通系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用，極大地緩解了交通擁堵狀況，有效降低了交通事故的發(fā)生率。目前，國內(nèi)智能交通市場預(yù)期規(guī)模已經(jīng)達(dá)到2 300億元，大型及特大型城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展尤為迅猛[2]。

1 我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展模式分析

1.1 智能交通系統(tǒng)

1996年我國啟動(dòng)了重點(diǎn)項(xiàng)目“智能運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展戰(zhàn)略研究”的工作，引進(jìn)國外智能交通系統(tǒng)及設(shè)施。截至2022年，我國中型、大型及特大型城市都已基本建立交通指揮中心，并展開駕駛員信息系統(tǒng)、城市交通管理等智能交通技術(shù)研究?，F(xiàn)階段，相關(guān)部門加大了對城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展的扶持力度，并制訂了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程。未來還將大力發(fā)展先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)、先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息系統(tǒng)等智能交通系統(tǒng)。

1.1.1 智能交通管理系統(tǒng)

智能交通管理系統(tǒng)（ITMS）是智能交通系統(tǒng)在道路交通管理領(lǐng)域中的應(yīng)用之一。智能交通管理系統(tǒng)通過對交通信息的采集、存儲、傳輸、處理、分析和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)、有效和標(biāo)準(zhǔn)化的交通控制和管理。智能交通管理系統(tǒng)能夠?qū)⒔煌ü芾韽膫鹘y(tǒng)的靜態(tài)方式向科學(xué)實(shí)時(shí)性的動(dòng)態(tài)方式轉(zhuǎn)變，解決交通供給與需求之間存在的矛盾。在《推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通 促進(jìn)智能交通發(fā)展的實(shí)施方案》的推動(dòng)下，未來中國的智能交通將真正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，同時(shí)能夠圍繞智能交通管理系統(tǒng)形成一條龐大的產(chǎn)業(yè)鏈[3]。

1.1.2 智能公共交通系統(tǒng)

智能公共交通系統(tǒng)（IPTS）是我國城市交通系統(tǒng)重要的組成部分，利用系統(tǒng)工程技術(shù)，將現(xiàn)代通信、信息、網(wǎng)絡(luò)、GPS、GIS等新技術(shù)集成應(yīng)用于公共交通系統(tǒng)，通過構(gòu)建現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)和控制調(diào)度模式，實(shí)現(xiàn)公共交通調(diào)度、運(yùn)營、管理的信息化、現(xiàn)代化和智能化[4]。智能公共交通系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)城市示范項(xiàng)目之一，該系統(tǒng)是緩解城市交通擁堵和提高城市公共交通服務(wù)水平的重要手段。應(yīng)加大力度發(fā)展智能公共交通系統(tǒng)，以提高公共交通的靈活性和服務(wù)質(zhì)量，吸引更多人使用公共交通工具出行，提高城市車輛運(yùn)行效率[5]。

1.1.3 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息系統(tǒng)

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息系統(tǒng)（RTTIS）是智能交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，是一個(gè)新興的、擁有巨大潛力的市場，該系統(tǒng)能即時(shí)采集、處理、發(fā)布交通信息，保證信息發(fā)布時(shí)間間隔不超過10 s。同時(shí)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息系統(tǒng)還能夠比對、分析歷史信息數(shù)據(jù)，以便交通管理人員和參與者能夠?qū)崟r(shí)了解和掌握交通狀況的變化趨勢，切實(shí)解決城市交通問題，為出行者提供實(shí)時(shí)指引，幫助人們更有效地規(guī)避交通擁堵。未來應(yīng)大力扶持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通信息產(chǎn)業(yè)，加速公眾出行交通信息服務(wù)市場的健康發(fā)展。

1.1.4 交通控制系統(tǒng)

交通控制系統(tǒng)（TCS）也被稱為交通信號控制或城市交通控制，是一種用于智能化管理城市交通信號燈的系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用現(xiàn)代通信設(shè)備、信號裝置、傳感器和監(jiān)控設(shè)備等實(shí)時(shí)檢測道路交通車輛數(shù)量，從而對車流量大、車速快的主要道路進(jìn)行信號燈調(diào)節(jié)，以減少擁堵情況，優(yōu)化交通流量，提高通行效率。

1.2 智能交通系統(tǒng)典型案例分析

我國有多個(gè)標(biāo)志性智能交通系統(tǒng)項(xiàng)目，例如北京的道路交通控制、公共交通指揮與調(diào)度、高速公路管理和緊急事件管理系統(tǒng)[6]，廣州的智能交通指揮中心、交通信息共用主平臺、物流信息平臺和靜態(tài)交通管理系統(tǒng)等。

1.2.1 北京智能交通系統(tǒng)

北京市交通樞紐較為復(fù)雜、控制難度大，50%以上的交通流由七環(huán)路及數(shù)十條聯(lián)絡(luò)線組成。北京市政府近年來大量投入資金用于智能交通系統(tǒng)的建設(shè)。2001年，“科技奧運(yùn)行動(dòng)計(jì)劃”啟動(dòng)，并全面啟動(dòng)了關(guān)于智能交通系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施計(jì)劃的研究。2004年，針對北京國際化特大型城市混合交通的特點(diǎn)，北京市正式開展建設(shè)以“一個(gè)中心、三個(gè)平臺”為基本框架，涵蓋八大信息化基礎(chǔ)應(yīng)用保障系統(tǒng)、百余個(gè)子系統(tǒng)的智能交通管理系統(tǒng)[7]。

北京智能交通系統(tǒng)的發(fā)展分步進(jìn)行，首先是發(fā)展交通管理系統(tǒng)，即收集城市快速路監(jiān)控信息系統(tǒng)、車速信息系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，提供交通地圖、路面狀況等信息，及時(shí)處理信息并提供給出行者與政府機(jī)構(gòu)。其次是研發(fā)智能化公交調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過電子工具將實(shí)時(shí)公共交通信息及時(shí)發(fā)送給出行者；最后是發(fā)展交通信息平臺建設(shè)，即在綜合交通管理系統(tǒng)與公共交通系統(tǒng)的同時(shí)，制訂緊急事件處理方案，提供緊急事件通告、車輛緊急調(diào)度、人員緊急疏散、交通誘導(dǎo)和傷員救護(hù)等服務(wù)。

1.2.2 廣州智能交通系統(tǒng)

近年來，廣州著重推動(dòng)城市信息化、數(shù)字化建設(shè)，智能交通建設(shè)是城市建設(shè)的重要組成部分。2006年，廣州開始使用智能交通管理指揮中心，該中心的智能交通系統(tǒng)基本框架是“一個(gè)中心、兩個(gè)平臺、兩套網(wǎng)絡(luò)”，涵蓋15個(gè)子系統(tǒng)，主要任務(wù)包括建設(shè)與完善交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫，開發(fā)交通基礎(chǔ)信息采集系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)共用信息平臺，建設(shè)交通誘導(dǎo)、車輛調(diào)度和管理、公共交通優(yōu)先服務(wù)、停車誘導(dǎo)以及電子售票系統(tǒng)。完善廣州市智能交通系統(tǒng)共用信息平臺，建立珠三角物流信息平臺和交通政務(wù)平臺，推動(dòng)交通信息化建設(shè)不斷發(fā)展[8]。

廣州采用分級權(quán)限管理制度，以支隊(duì)指揮中心為智能交通系統(tǒng)發(fā)展主體，以大隊(duì)分控中心為用戶，前者主要負(fù)責(zé)交通宏觀管理、重大事故跨區(qū)協(xié)調(diào)與管理，后者負(fù)責(zé)道路交通組織與管理。在建設(shè)智能交通信息系統(tǒng)過程中，廣州政府和企業(yè)協(xié)同發(fā)展，按照“項(xiàng)目試點(diǎn)—完善提高—應(yīng)用推廣”的發(fā)展思路，以優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目為突破口，逐步推動(dòng)廣州市交通信息化建設(shè)。

1.3 智能交通系統(tǒng)發(fā)展特點(diǎn)

1.3.1 政府為主企業(yè)為輔共同發(fā)展

國內(nèi)城市智能交通系統(tǒng)的建設(shè)大部分都是由政府部門牽頭主導(dǎo)，企業(yè)作為系統(tǒng)建設(shè)主體推動(dòng)發(fā)展的，負(fù)責(zé)單位分別為交通運(yùn)輸部門、交通管理部門與有關(guān)企業(yè)。前兩類部門掌握決策權(quán)與大量交通行業(yè)數(shù)據(jù)資源，主要負(fù)責(zé)推動(dòng)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展、組織相關(guān)部門配合、規(guī)劃未來發(fā)展方向、提供資金支持，在系統(tǒng)的建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。企業(yè)作為建設(shè)主體，在政府的引導(dǎo)與支持下把握智能交通系統(tǒng)建設(shè)全局與發(fā)展動(dòng)態(tài)，是系統(tǒng)建設(shè)成敗以及能否健康發(fā)展的關(guān)鍵因素。

1.3.2 發(fā)展綜合交通信息平臺為大勢所趨

近年來，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等科技革命的浪潮推動(dòng)了新技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為綜合交通信息平臺的建設(shè)提供了技術(shù)支撐和創(chuàng)新動(dòng)力。

隨著城市化進(jìn)程的加速，城市交通規(guī)模不斷擴(kuò)大，人們對交通信息服務(wù)的需求也日益增加。建設(shè)綜合交通信息平臺可以更好地滿足用戶需求，同時(shí)提高駕駛?cè)撕徒煌ň斓膶?shí)時(shí)信息掌握能力，從而提高城市交通運(yùn)行效率和安全性，促進(jìn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展。

1.3.3 智能交通系統(tǒng)發(fā)展缺乏適宜運(yùn)營模式

國內(nèi)城市智能交通系統(tǒng)主要委托承建單位或通過招標(biāo)方式確定運(yùn)行維護(hù)機(jī)構(gòu)，資金依靠政府支持，運(yùn)營人員以社會招聘的形式或通過招標(biāo)的方式選取。目前，沒有相關(guān)的政策為企業(yè)運(yùn)營智能交通系統(tǒng)所產(chǎn)生的信息資源提供市場化服務(wù)，企業(yè)也無法獲取這些信息資源為智能交通系統(tǒng)開發(fā)適宜的運(yùn)營模式。智能交通系統(tǒng)包含了多個(gè)繁雜龐大的分支系統(tǒng)，包括出行者信息系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、公共運(yùn)輸系統(tǒng)、車輛控制和安全系統(tǒng)、不停車收費(fèi)系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)以及商用車輛運(yùn)營系統(tǒng)等，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中易出現(xiàn)資源利用率較低、應(yīng)用效果不如預(yù)期等問題，無法發(fā)揮相應(yīng)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營。

1.3.4 系統(tǒng)服務(wù)的覆蓋范圍存在局限性

目前智能交通系統(tǒng)主要分布在一些中部大城市和東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，而一些中小城市和一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)的智能交通系統(tǒng)并不完善。原因主要是地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異、地區(qū)技術(shù)發(fā)展不平衡、資金投入的差異以及行政管理體制不完善。

實(shí)現(xiàn)交通信息服務(wù)的全覆蓋需要更多的城市和原始交通數(shù)據(jù)源，但將耗費(fèi)大量時(shí)間、人力、物力和財(cái)力。相關(guān)部門掌握原始交通數(shù)據(jù)信息中的重要部分這使系統(tǒng)服務(wù)的覆蓋范圍存在一定局限性。同時(shí)，相關(guān)算法模型的工作量也將相應(yīng)加大。

我國智能交通系統(tǒng)建設(shè)事業(yè)正在高速發(fā)展，但目前仍處于初級階段，與大規(guī)模產(chǎn)品工程化應(yīng)用階段還存在一定距離。

2 各地區(qū)智能交通發(fā)展?fàn)顩r對比

依據(jù)對北京、廣州智能交通發(fā)展?fàn)顩r的分析，將其發(fā)展過程、性質(zhì)、功能、優(yōu)勢和弊端單獨(dú)列出進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?/p>

北京、廣州智能交通系統(tǒng)對比如表1所示。

表1 北京、廣州智能交通系統(tǒng)對比

3 關(guān)于我國加強(qiáng)城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展的舉措

3.1 開發(fā)適合我國國情的智能交通系統(tǒng)

目前我國已經(jīng)初步建立了智能交通基礎(chǔ)設(shè)施，包括道路交通視頻監(jiān)控、車聯(lián)網(wǎng)、交通信號控制系統(tǒng)、公共交通調(diào)度指揮、交通信息和物流信息公用平臺等。進(jìn)一步制訂符合實(shí)際情況的智能交通體系框架是智能交通發(fā)展的重要保證。為此，可以多角度地總結(jié)智慧交通技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，先從國內(nèi)的成功案例中總結(jié)智能交通體系的頂層建設(shè)與分級建設(shè)的方法，并推廣至國內(nèi)其他省份，幫助建設(shè)具有地區(qū)特色的智能交通系統(tǒng)；再將視野拓寬至國際范圍內(nèi)，緊密關(guān)注國際前沿技術(shù)的發(fā)展趨勢，學(xué)習(xí)并引進(jìn)較為成熟的智慧交通技術(shù)，以豐富和擴(kuò)充我國目前的交通體系。

在城市層面上，應(yīng)根據(jù)城市的特點(diǎn)制訂有針對性的智能交通建設(shè)方案。建設(shè)以優(yōu)化出行體驗(yàn)和提升出行便利度為目標(biāo)的綜合交通運(yùn)輸體系，提高出行服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)城市交通運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展。

3.2 促進(jìn)各部門之間信息共享和交流

加強(qiáng)信息共享和交流，促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，整合各方數(shù)據(jù)資源，建立互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)共享平臺，促進(jìn)智能交通的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提高部門工作效率，打破部門之間的壁壘。智能交通與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的融合創(chuàng)新越來越深入。我國應(yīng)提高自主創(chuàng)新能力，推進(jìn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用，采取激勵(lì)措施、加大技術(shù)應(yīng)用環(huán)境的投入、重視科研人才培養(yǎng)等方式，促進(jìn)各部門之間信息共享和交流。

3.3 加強(qiáng)智能交通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和分析

加快數(shù)據(jù)中心的投資和建設(shè)，收集和儲存交通數(shù)據(jù)，并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算和AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如交通流量預(yù)測、路況分析等，以幫助交通管理等更好地制訂交通管理策略。建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，方便數(shù)據(jù)的橫向?qū)Ρ群皖A(yù)測，得出道路交通的改善策略，同時(shí)便于增強(qiáng)數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。

隨著智能交通的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫的地位越來越重要。應(yīng)加快設(shè)立相應(yīng)的數(shù)據(jù)保護(hù)政策和程序，保障數(shù)據(jù)的安全和隱私。建立智能交通模型，通過對數(shù)據(jù)的分析和建模，快速預(yù)測和模擬交通中下一步發(fā)生的現(xiàn)實(shí)狀況，有助于交通道路管理部門更好地了解城市交通的狀況和問題，優(yōu)化交通規(guī)劃和設(shè)計(jì)，提高城市交通的效率和安全性。

3.4 企業(yè)、機(jī)構(gòu)共同推動(dòng)智能交通發(fā)展

企業(yè)和機(jī)構(gòu)可以積極參與通信標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，企業(yè)可以提供技術(shù)方案和應(yīng)用場景，機(jī)構(gòu)可以提供標(biāo)準(zhǔn)制定和評估的技術(shù)支持和服務(wù)，雙方可以共同制定標(biāo)準(zhǔn)和推廣標(biāo)準(zhǔn)。例如，車輛間通信（V2V）、車路協(xié)同系統(tǒng)（V2X）、車輛到行人的通信（V2P）等，用來提高不同設(shè)備和系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換時(shí)的穩(wěn)定性和效率。

企業(yè)和機(jī)構(gòu)可以聯(lián)合組建智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)盟聚集智能交通行業(yè)企業(yè)和知名機(jī)構(gòu)，共同探討行業(yè)趨勢和前沿，共同制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。開展智能交通人才培養(yǎng)工作，培養(yǎng)智能交通專業(yè)的高素質(zhì)人才。企業(yè)和機(jī)構(gòu)可以共同開展科技研發(fā)工作，共同攻克技術(shù)難題，重點(diǎn)推進(jìn)新興技術(shù)研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)安全、完整出行、數(shù)據(jù)共享等智能交通行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和運(yùn)用。

4 結(jié)語

本文從三個(gè)角度對城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行了分析。一是總結(jié)國內(nèi)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程、研究成果和應(yīng)用現(xiàn)狀，探討該行業(yè)的整體發(fā)展趨勢；二是深入探討我國部分特大型城市智能交通系統(tǒng)及其相應(yīng)設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)其特點(diǎn)；三是分析智能交通系統(tǒng)代表性項(xiàng)目并提出發(fā)展建議。