人工智能技术在中小城市交通治理中的应用探究

毛宇琦

（山东 济宁 272100）

1 中小城市交通现状

随着中国的城市化进程，城市交通有的飞快发展，在人工智能和信息技术的推动下，网约车、共享单车等新业态开始引领世界潮流。交通是城市的动脉，井然有序的交通不仅能够保障人们的日常生活，也能保证城市的正常运作。如果没有良好的交通建设，没有高新技术的推动，没有高效的交通工具，人们会浪费很多时间在出行上，极大地降低工作效率。

城市有大小之分。一些大城市开始引入腾讯优图、阿里ET城市大脑等智能交通系统，利用人工智能技术治理一系列交通问题。原本交通问题较轻的中小城市，也因为人口的增长、机动车持有量的增加和城市化建设的落后，出现了交通拥堵的问题。高德地图联合交通运输部科学研究所等权威机构发布的《2017年第二季度中国主要城市交通分析报告》中指出，2017年第二季度，全国堵城排行前100座城市中，有77%的城市拥堵同比去年同期呈现大面积缓解，其中一、二线城市拥堵降幅明显，但是三线城市继续保持拥堵上涨趋势。

从人民美好生活的需要看，我国交通运输供给不足的状况已发生根本性转变，满足人民出行需求的关键已从“有没有”转为“好不好”，人民群众希望得到更加个性化、多样化、品质化、高效率的交通运输服务。因此，本文主要以中小城市为出发点，以推进中小城市智慧交通发展，满足人民出行需求为目的，借助大数据和人工智能等信息技术提出合理的建议和解决方案。

2 人工智能在交通领域的应用

近年来，随着人工智能、物联网等技术的发展与成熟，它们在交通领域开始发挥越来越大的作用。以下列举一些具体的应用方向。

2.1 城市基础设施建设

城市拥堵的凸显，一定程度上是由于现有道路网的设计已经不能满足不断发展的城市交通流的需求，城市交通网络规划不够合理科学。为了解决城市拥堵的问题，现有技术可以通过检测各路段车流量，基于人的移动性数据来发现不合理的道路规划，进行道路的适当扩建与调整，并模拟不同高峰时段的阻塞情况，通过建立一系列新型的出行模型，混合交通分配模型与算法，如广义Logit交通方式划分模型，我们可以预测城市交通需求，从而改进城市道路基础设施等。

2.2 交通指挥

对于交通信号灯的控制，通过深度学习等技术识别交通车辆的数量，结合各种控制算法，我们可以实现红绿灯的智能调控，让自动监测系统与信号灯联合使用，在一定程度上缓解拥堵问题。滴滴在济南试验的首个“智慧信号灯”，在帮助济南交通“治堵”上展示了巨大的应用前景。对于停车难的问题，我们可以通过车位探测器，将停车场的车位数据实时采集。数据采集系统对停车场的车位信息汇总后，上传至中央处理系统。中央处理系统对信息进行分析处理后，将停车方案传入用户手机进行导航，从而节省停车时间，实现智能停车。对于公交车的配置，我们可以通过对公交车客流量的监测，例如公交卡刷卡数量等，结合地理信息技术，进行公交车线路和停车站位置的调整，实现车辆的智能化调度，保证线路畅通的同时，确保车辆的合理运行、公交运力与客运资源实现最优配置。

2.3 出行服务

滴滴出行、共享单车的出现，让人们的出行有了越来越多的选择。通过人工智能技术，我们可以做到对道路拥堵状况提前预测，从而规划最快到达的线路。通过GPS定位，我们也可以实现实时的拼车功能，减少人们的出行费用。在2017年，无人驾驶技术也得到了长足的进步，无人驾驶公交车开始在深圳试行，百度和谷歌等科技公司的无人车也不断地提升性能。

2.4 交通事故处理

在处理交通事故时，通过GPS定位技术，交警可以很快定位事故发生地点，疏散事故周边车辆、掌握线路及交通情况，并且可以通过调取视频监控数据、对事故现场进行回访、模拟事故发生过程等，更好地进行事故责任的判罚。

3 科技公司在交通领域的探索

目前，一系列科技公司，包括腾讯、阿里、百度和滴滴等，在人工智能与城市交通方面实现了巨大突破，推出了一系列应用。以腾讯为例，腾讯优图面向交通行业推出智能化解决方案，可以检测并追踪车辆和行人、结构化存储车辆和行人信息、自动识别车辆违章行为、自动识别拥堵等路面情况，并提供以图搜车等功能，可以应用于交通治理、社区智能交通管理、警务车辆信息系统等多种场景，助力城市智慧交通的建设，让交通更有序，让城市更美好。

我们在表1中总结了目前几个具有代表性的公司的实践情况。

表1 科技公司及其在智能交通领域的实践

4 中小城市与大城市交通的不同

如今大部分人工智能等计算机技术的应用是面向大城市设计的，中小城市并没有广泛推行。目前已经应用在中小城市的智能交通技术包括滴滴出行的推广，红绿灯调控控制人工智能化，交通违章的处理与追踪等。但是进一步缓解交通拥堵、解决停车难等问题还没有更优、更便捷的方法与措施。

中小城市的交通治理与大城市的不同之处如下。

（1）中小城市由于规模不大，总流量较少，与大城市相比，发生交通拥堵的时间较为集中、路段较为集中。同时因为中小城市与大城市在道路基础设施方面，诸如道路规划、车道数量等，存在较大的差距，一旦发生交通拥堵，解决的时间增长、解决方法也较少、拥堵状况更为严重。

（2）随着城市管理越来越规范、处罚力度越来越大，乱停车的现象逐渐减少，但城市停车位建设明显滞后，停车位供应不足，也是导致中小城市拥挤的原因之一。因此，中小城市在停车位紧缺、又暂时无法规划建设更多停车位的情况下，如何合理有效使用停车位的问题急需解决。

5 中小城市交通治理的思路

在这一部分，我们会结合中小城市的特点，针对交通拥堵和停车难问题提出一些解决思路。

5.1 交通拥堵问题

我们认为要解决交通拥堵问题，会涉及到以下技术：GPS定位技术，用于车辆的位置追踪和调度；人工智能技术，用于红绿灯的智能控制；计算机仿真，模拟错峰出行的场景；数据管理与传输技术；混合数据可视化技术等。

我们的具体思路如下。

（1）开发新的智能手机应用（或借助于百度或高德地图），引入GPS定位技术，并在主要路口设置可以识别与计算车流量的检测器（包括摄像头和感应线圈等），进行实时的路口监测与数据传输。通过深度学习和增强学习技术，找到合适的算法模型，计算出各个路口等待时间。因为小城市道路相对较少，可以直接向车主提供计算结果，让他们自行选择道路，无需为每个人计算最佳路线。

（2）通过深度学习技术，按照不同时间段车流量的变化，动态调整红绿灯的时间长短，从而提高出行效率。

（3）通过监测各路段不同时间段车流量，利用单个车辆通过时间平均值与平均等待时间，计算不同单位，不同地点需要错峰的时间差，调整不同地段上不同单位的上下班时间，用计算机模拟试验，调整后进行试运行，最终实现高效的错峰出行。由于中小城市的企事业单位占比比大城市更大，它们的上班时间比较容易统一调度，在中小城市实现错峰出行的可行性更高。

5.2 停车难问题

现有技术水平下，大城市对于大型停车场的停车位的联网与监测已经趋于成熟，实现了车位信息共享、智能停车全流程优化等功能，代表企业有停车百事通、安泊客、捷顺科技等。但在中小城市中，由于缺乏大型停车场以及路边单个车位较多等原因，停车场智能化水平较低，无法便捷地推行大城市中的停车位管理方案。我们提出使用GPS定位与传感器技术相结合，找到更好的解决方案。

要解决停车难问题，会涉及到以下技术：GPS定位技术，用于车辆的位置追踪和街边车位的寻找；物联网技术，包括RFID电子标签识别，车辆车牌自动识别系统（ALPR），用于车辆的识别；影像感测技术；云计算与大数据处理。

具体思路是利用GPS的高精度定位，在地图上标注出停车位地点（重点是单个车位），建立相关细节模型或是平面实景传输。在较大停车场中安装影像感测器，收集数据后反馈到中央处理器，进行数据分析整合。根据用户目的地生成最佳停车地点，推送到用户的手机APP上。系统发展到一定程度后，还可以进行停车位的共享与预约，让用户可以实时查找目的地周边的空闲车位。

6 结语

本文总结了人工智能在交通领域的一系列应用现状和科技公司在交通领域的实践情况。目前，人工智能在交通领域已经取得了一些成果，并且展示了巨大的应用前景。然后比较分析了中小城市和大城市在交通出行方面的不同点，包括交通拥堵、停车、出行工具等方面的差异。最后针对交通拥堵和停车难这两个具体问题，结合中小城市的特点，对交通拥堵问题，提出了实时传输、调整红绿灯时间长短、错峰出行等办法。对于停车难问题，提出了GPS定位单个车位，影像感测等方法，使人工智能发挥其优势，应用于交通领域。