智能交通对道路交通规划应用的创新型研究

束馨月 安徽师范大学皖江学院

一、前言

（一）选题依据

随着社会经济的快速发展，城市车辆也在飞速地增加，传统的交通管制和规划已经不能满足复杂的交通需求；交通拥堵、交通事故的发生，不仅影响到了居民的生活质量及人们对幸福感的追求，还加剧了环境污染，降低了整个城市的运行效率。因此要想从根本上解决好这些交通问题，就需要运用到前沿的科学技术加以管制。大数据技术的战略性意义在于我们可以快速、准确地获取、挖掘大量有效的交通数据，构建交通数据处理模型，让交通有秩序的运行。在信息化时代，智能交通的广泛运用，可以在一定程度上减轻城市交通负担，提高城市整体交通吞吐量，在增速的同时带动效率水平的提高。智能交通平台的出现，给出行者提供了多样化的选择路径，满足了出行者多功能的出行需求。同时，给有关部门和政府提供及时、准确、全面、充分的数据支撑，为科学决策提供信息来源。在我国，城市发展时而会引发一系列的交通问题，导致现阶段发展智能交通已然刻不容缓。在2019 年9月，《交通强国建设纲要》正式发布，它的出现给未来智能交通确立了目标与方向。在信息化时代，大力推进智能交通与新时代下大数据、人工智能、互联网等新技术的深度融合，为建立建成全球先进的智能交通系统而努力奋斗。发展智能交通，实质上就是为经济的发展扫清障碍。智能交通的发展，务必会带来经济效率的效率的显著提高，经济总量的显著增加。此外，在刚刚结束的“十四五”规划（2021-2025 年）和2035 年远景目标中，首次提出“把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”，与产业升级相关的智能交通战略多次被提起，被赋予了更多的使命和任务。因此，智能交通行业的发展不仅存在于物质生活极大丰富的阶段上，还得到国家相关政策的大力支持。

（二）文献综述

1.国内研究现状

目前，我国智能交通行业快速发展，智能交通系统具有广阔的发展前景。随着公路、铁路、城轨、水路、航空建设的进一步加快，基础设施也更加完善，有利于智能交通的广泛运用，加快了智能交通行业的发展步伐。然而，在当今时代背景下，现有的基础设施仍不能满足人们的需要，由此带来智能交通行业领域将逐渐在公路电子收费、交通信息服务、交通运行监管、公交车辆、营运车辆及船舶动态监管等领域延申。从发展趋势来看，物联网和智能交通的结合将是必然的选择，物联网、云计算等现代信息技术处理能力将成为未来智能交通发展的核心技术。

2.国外研究现状

在全球智能交通领域研究中，澳大利亚是率先取得突出成就并广泛运用的国家。在澳大利亚的城市境内，著名的SCATS 系统几乎实现全覆盖。该系统目前在我国部分城市也有所涉及，如深圳，上海等一些经济发展水平较高的地区。该系统最具有吸引力的地方是它具备自动适应交通条件变化的能力。除此之外，日本的智能交通发展也很完备。在日本智能交通系统中，ITS 独具特色，它可以通过对信息数据的采集处理，将人、车、路等交通因素纳入到出行规划中，并得出最佳方案。日本通过此项技术的发展与运用，道路交通已然更加快捷、安全、便利，完全具备实现智能交通高质量和高效率的条件。

二、智能交通现状及发展必要性

（一）智能交通现状

在日常生活中，智能交通与我们息息相关。如使用手机导航APP 查询到目的地的多种线路，用手机出行功能中查询公交车的途经站点，领取城市公交卡进行刷卡乘车，经过高速出站口收费站时使用ETC快速通过，还有超速自动抓拍、通行车辆图像记录功能、嫌疑车辆布控和自动报警、路口车辆流量统计分析功能等，其实远不止这些，随着科学技术的发展，信息技术的普及与应用，智能交通的覆盖与延申，在大数据化时代人们的出行会变得更加高效省时。

（二）智能交通的发展必要性

1.智能交通有助于维护交通安全

一是当下交通管理技术较薄弱，交通堵塞频繁，交通运输效率低下，交通事故频发，危害人们的生命安全。二是机动车发展速度过快，路况愈加复杂，交叉路口多，当前通行能力低且存在很大的安全隐患。智能交通的应用可以在一定程度上缓解当前交通压力，提示现存隐患，维护交通安全。

2.智能交通有助于建立更加高效的交通网络

一是交通管理部门可以在卫星地图中进行数据收集，对城市道路的交通情况进行更深层次的分析归纳，获得道路交通的有效信息。同时，交通管理部门还可以在道路上预埋或预设物联，网传感器，实时收集车流量、客流量信息，结合各种道路监控设施及交警指挥控制系统数据，由此形成智慧交通管理系统。这有利于交通管理部门提高道路管理能力，制定疏散和管制措施预案，提前预警和疏导交通。二是出行者可以借助智能交通的相关程序或软件得到实时车况信息，熟悉交通线路，合理规划出行。

3.智能交通促进可持续发展

通过智能交通可以提高交通资源的利用效率，降低能源损耗，减少交通对环境的污染，发展低碳绿色经济，确保交通运输业的可持续发展（见图1）。

图1

三、交通管理面临的挑战

（一）交通问题

随着经济的持续增长，人口数量不断增加，工业生产企业向集约化、现代化发展，车辆的数量也日益剧增，人们生活水平的提高，对客运交通的需求不断增加，对出行的体验也越来越重视，人们迫切需要一种快捷、安全、舒适的交通方式。

若公共交通不能满足这些要求，那么势必会促使小汽车、敞篷车、摩托车等个体交通工具的大量涌现，致使交通段状况进一步恶化。由于管理控制后果具有不确定性、管理控制环境具有部分可知性，动态性，以及一些意外情况的发生，无形中加大了城市智能交通的管控风险（见图2）。

图2

（二）数据问题

一方面，随着智能交通涉及领域的不断扩大，智能交通系统覆盖范围的不断增加，交通信息采集的难度也急剧增加。对交通数据收集的范围、广度、深度，也提出了更高质量的要求。

另一方面，对动静态海量交通数据的挖掘分析成为智能化交通信息处理分析的核心内容，交通数据的深层价值有待进一步的挖掘和开发。根据调查，韩国3G 手机上的服务中，有50%以上的服务与交通有关，包括实时道路交通信息、地铁和公交信息、火车和飞机班次动态信息、换乘信息、与汽车服务有关的信息等。以智能终端为服务窗口的、以云计算和大数据分析技术为支撑的智能交通信息服务正在逐步成为主流，并与我们的生活息息相关。

四、智能交通发展的趋势

（一）大数据与智能交通的深度融合

智能交通与智能网联汽车具备数字化、网联化、智能化的特点。在发展过程中将会搭载许多数字化系统，通过网联化传输给交通要素，实现智能化的应用服务，该过程必然会产生海量数据。而对于智能交通与智能网联汽车的发展，必定要使用和管理这些数据，立足行业使数据产生应有的价值。这必然对数据管理、数据海量融合计算、数据的安全服务、数据的整合以及大数据处理技术等方面有着极高的要求（见图3）。

图3

（二）人工智能与智能交通的深度融合

在过去的几年中，人工智能技术的发展十分迅速，应用层面也十分广泛，但是在智能交通系统中的运用却不是很多。智能交通系统虽然运用了很多先进的技术，但是在复杂的道路人员条件下无法解决所有的问题这时候就需要人工智能的辅助。人工智能在智能交通系统中通常用于车辆控制、事故预测以及交通控制等方面。随着科技的发展，人们对车辆的要求愈发提高，厂商在制造车辆的时候加入了各种各样的先进技术来提高车辆的操控以及安全性，人工智能在其中主要被运用于车辆动力分配、导航、驾驶辅助以及自动驾驶等等。但是受到科技水平的限制，这些功能并不完善。在今后的发展中人工智能一定是智能交通系统必不可少的一环。事故预测也是智能交通系统中的不可或缺的一部分，它使事故发生的概率降低，提高乘客以及行人的安全系数。目前的事故预测系统主要都是基于传感器网络的模糊预测，使用人工智能预测的比例很少。现如今的人工智能已经较以往先进很多，使用基于人工智能的事故预测系统一定会使事故发生的概率更加低。所以人工智能的使用会是智能交通系统的发展趋势之一。

（三）5G 网络与智能交通的深度融合

随着智能交通的发展，可能涉及的交通参与者更加多样，产生的问题愈加复杂。车-路-人-环境信息交互大量化。智能交通的发展需要智能网络和智能交通参与者的信息传输快速且有效，所以在智能交通的发展中要解决海量数据传输的通信堵塞。这离不开5G 网络的应用，它具有传输速度快、网络延迟短、可载容量大等优势，这对智能交通的发展有极大的好处。

（四）共享交通和线路规划的紧密结合

当今时代，共享经济发展的产物层出不穷；如共享单车、共享汽车、共享充电宝，它们的出现在很大程度上提高了人们生活的幸福感。因此，在我看来在智能交通的应用领域中也极大有可能出现这种趋势，并且在目前市场上，暂未发现在线路规划的基础上实现线路位置共享。当今时代，快节奏的生活使人们希望任何事情都可以高效率的完成，同时线路规划共享具备这个功能。让人们在出行时，也可以将交友进行下去。因此，未来的智能交通务必会跟共享线路结合在一起。线路规划不仅仅是单人的出发地和目的地的选择，会具备更多的功能，满足更多人的生活和交友需求。

五、结语

交通发展的目标也由单纯的追求速度规模逐步向追求效益最大化转移，各种交通方式融会贯通，注重创新型的转变，构建安全、便捷、高效、经济、智能的现代综合交通体系。发展智能交通既可以提高生产效率，也可以减少拥堵和事故，提升人们的出行体验。希望在未来，智能交通能给人们提供更快捷，高效，个性化的线路来优化人们的出行体验。