大数据背景下人工智能在智慧交通中的应用研究

王洪斌

摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，人们的生活质量也发生了极大的改变，得到了极大的提高。在经济高速发展的时代，城市中车辆的保有量越来越多，由此而引发的交通问题也越来越多，如何改善城市的交通压力、使人们的出行更加便捷、高效，是城市公共交通管理者必须思考的问题。在大数据、云计算、人工智能飞速发展的今天，通过将新兴技术融入现有交通系统中，打造现代化、智能化的城市交通管理系统，成了现实。本文在对大数据、人工智能技术的应用情况等进行研究的基础上，并针对如何解决城市中存在的交通问题，提出了一些思考和探索。

关键词：大数据;人工智能;智慧交通;应用研究

中图分类号：TP391      文獻标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）12-0198-02

Abstract： In recent years， with the continuous development of social economy， people's quality of life has also undergone great changes， has been greatly improved. In the era of rapid economic development， there are more and more vehicles in the city， which leads to higher traffic problems. How to improve the urban traffic pressure and make people travel more convenient and efficient is a problem that urban public transport managers must think about. With the rapid development of big data， cloud computing and artificial intelligence， it has become a reality to build a modern and intelligent urban transportation system by integrating emerging technologies into the transportation system. This paper studies the application of big data and artificial intelligence technology， and puts forward some thinking and exploration for the traffic problems in the city.

前言

随着中国经济的高速发展、城镇化进程的不断推进，城市中车辆的急速增加，人员流动性的增加，人们对于交通出行的便捷性、安全性、舒适性等提出了更高的要求，如何更有效的改善目前城市的交通，是城市交通管理者面临的主要问题。利用大数据强大的数据收集、处理分析能力，再结合人工智能的智能技术，可以有效地促进城市智慧交通系统的建设与完善，有效地应对城市中的交通拥挤、缓解城市交通压力、减少交通安全事故、提高交通效率。

1 大数据与人工智能技术概述

1.1 大数据概述及主要技术

随着科学技术的不断进步、时代的发展，数据信息不再来自传统的书本、报纸、杂志等，特别是近年来，移动互联网技术、电子商务、物联网、社交网络等技术的发展与日益成熟，使得各种各样的信息数据，呈现出爆炸增长的趋势。大数据即大容量的数据，这主要是由于其爆炸性的增长，同时其价值得到了人们的认可，进而被重视，并且随着云计算技术的成熟，存储能力和运算能力得到了飞速的发展。

大数据指无法用现有的软件工具提取、存储、搜索、共享、分析、处理的海量的、复杂的数据集合。大数据技术涉及数据的采集、分析、处理、存储等部分。

大数据主要有容量巨大、种类复杂、处理速度快、商业价值等特征。

1.2 人工智能技术及应用

近年来，随着计算机技术、大数据技术、云计算技术、网络技术的发展，人工智能技术得到了飞速的发展，并在各行各业中得到了深入的应用。人工智能涉及计算机科学、信息控制论、数学、生物学、心理学、语言学、神经生理学等多门学科，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、技术、方法及应用系统的一门新的交叉性、边缘性科学。

人工智能主要是通过机器学习、图像识别、语音识别、自然语言处理等技术，开发智能系统并制造相应的智能设备，目的是使这些智能设备能够对人类高端智能才能完成的一些功能进行模拟，从而为人类的工作、生活等方面提供极为便利的条件。

人工智能技术在智慧零售、智能交通、智能教育、智慧医疗、智能出版、智慧物流等行业得到了广泛深入的应用，在未来数字化的大背景下，人工智能技术将会推动各行各业的融合发展，通过与智能硬件、软件、云平台等技术相结合，打造一套智能的交通管理控制系统。

2  智慧城市交通的概述

2.1 智慧交通概述及其发展现状

智慧交通是将人工智能技术与物联网技术、云计算、智能硬件、相应的软件系统进行融合的一个智能交通管制系统。该系统可以对城市交通中的道路情况、车辆行驶信息（例如速度、道路中车辆的流量）、交通拥堵等进行采集与分析，通过软件系统中的相应分析模型和算法，对采集到的数据进行处理，有效地实现对城市道路交通智能化的调度和管理，极大地改善城市道路的交通情况，提高人们出行的安全保障，提高道路的交通率。

我国的智能交通从21世纪才开始有突破性的进展，近年来，我国智慧交通的发展取得了显著的成效，交通基础设施和装备智能化水平得到大幅提高。同时，众多大型企业也在交通运输领域积极布局，极大推进了我国智慧交通系统的发展。例如，阿里推出的汽车战略，利用车路协同技术打造全新的“智能高速公路”。百度的智慧城市、智慧高速、无人驾驶、车路协同等多个方面构建智慧交通系统。目前，我国的智慧交通系统的建设主要体现在城市交通规划、智能高速公路、智能驾驶、智能停车场等方面，未来在技术的不断发展中，智慧城市交通系统将向智能建造、智能经营、智能安全保障、智能服务等方向发展，未来智慧城市交通的作用将在缓解交通拥堵、提高安全保障的前提下，更多的關注于效率、服务和环保等方面。

2.2 大数据背景下人工智能在智慧交通中研究的意义

伴随着经济的发展，现有的交通系统中，每天将产生大量的数据信息（如路况信息、GPS定位信息、视频监控等），每天产生的数据量可以达到PB级别，并且呈现指数级别的增长。而这些数据，根据相关规定需要进行长期的保存，这必然导致了存储上的困难，同时也给相关的管理人员带来极大的工作压力。另一方面，在城市的交通管理中，对于道路监控中的各种违法行为需要进行抓拍等工作，并需要相关人员对抓拍后的数据进行分析处理。再一方面，如何缓解城市交通中的拥堵问题？提高人们的出行效率？都是目前急需解决的问题。大数据技术恰恰可以实现大容量数据的采集、存储、分析处理等，因此，将大数据技术应用于智慧交通系统，改善城市交通现状有着极其重要的意义。

3 大数据背景下人工智能技术在智慧交通的应用

将大数据技术、人工智能技术应用于智慧交通系统，有助于实现数据信息的共享，有助于建立综合性的交通管理体系，在交通资源的管理、车辆行驶安全等各个方面都有极大的帮助。

3.1 在交通违法行为中的应用

在传统的交通系统中，对交通违法行为的监控抓拍，抓拍后的大量数据信息，需要工作人员进行分析处理，这对工作人员是一个极大的挑战。将人工智能技术与大数据技术相结合，可以对交通中的违法行为进行智能化的分析，例如利用图像分析算法，对抓拍后的图像数据信息可以精确的识别车辆的颜色、车牌、车型、接打电话、不系安全带等相关的违法行为进行智能化的监测，减轻工作人员的负担，提高工作效率，有效地减少交通违法现象。

3.2 改善城市中的交通拥堵

随着我国经济的发展，人们生活水平的提高，汽车在城市中的保有量不断上升，给城市的交通系统带来了极大的压力，城市的道路拥堵问题日益严峻。例如，城市中的公共交通，可能会因为某段道路的拥堵，导致公交不能按时到站，多辆公共同时到站等各种问题。通过将大数据技术、LBS技术、物联网技术等进行融合。利用人工智能技术对道路的拥堵情况进行分析处理、实时的调整公交车辆的行车计划，从而保障公共交通能按时到站，有效缓解城市交通的拥堵问题。

3.3 无人驾驶提高安全性

近年来，随着我国城市车辆保有量的上升，交通事故率也呈现出逐步上升的趋势。利用大数据技术、物联网技术对城市中的交通信息、车辆的行驶信息、行驶轨迹等数据信息进行采集、分析、处理，为交通信息管理系统提供基础保障，有效减少交通安全事故的发生。

再借助于先进的无人加强技术，在计算机智能系统、云计算平台、通信技术的相互配合下，在保障安全加强的基础上，科学高效地完成加强任务，有效地降低交通事故发生率。

3.4 智能路况分析提高道路效率

随着互联网技术发展，将先进的传感技术、通信技术、计算机技术、控制技术有效地运用到道路的监控管理系统中，可以极大提高交通系统的监控、服务、管理效率。交通管理中的各个系统能够快速的采集道路交通信息数据，并对采集到的信息数据进行分析处理，通过这样的方式可以及时准确获取到道路的交通状况，为交通的管理、调度等提供数据支持。例如，利用道路上的监控系统加上相应的传感技术，可以实时的获取到道路上的事故、施工、雨雪、结冰等影响交通安全的问题，并及时将相关的信息上传到交通管理系统，通过交通管理系统发布到相关的出行者的移动终端上，为出行者提供准确的道路交通信息，以便交通出行者能根据当前的交通信息确定自己的出行时间、出行路线、交通方式等。

4 结论

城市的智慧交通系统是一个城市的重要组成部分，它影响着城市的交通效率、交通安全，影响着人们出行。将大数据、人工智能、云计算等先进的科学技术运用到交通系统中，可以有效地缓解城市的交通拥堵、交通违法事件的抓拍等，提高道路的交通效率、提高道路交通的安全性。

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【通联编辑：唐一东】