基于提高交通安全的智能交通基础设施研究

张瀚文

摘  要：经济的快速发展和人民生活水平的不断提高使汽车保有量不断增大，进而带来了严重的交通安全问题。交通基础设施智能化是保障交通安全的强有力的支撑，智能交通是改善和保护关键基础设施要素的先进工具。该文通过交通基础设施智能化的发展及应用实例进行阐述，并研究了解到智能交通是交通安全的保证，将“智能”更好地应用于交通基础设施上的研究发展更利于达到智能交通、安全交通的目标。

关键词：智能交通  交通安全  基础设施  目标

中图分类号：F512                          文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）05（b）-0094-03

Abstract： With the rapid development of economy and the continuous improvement of people's living standards， the number of cars is increasing， which brings serious traffic safety problems. Intelligent transportation infrastructure is a powerful support to ensure traffic safety， and intelligent transportation is an advanced tool to improve and protect key infrastructure elements. In this paper， through the development and application of intelligent transportation infrastructure， we know that intelligent transportation is the guarantee of traffic safety， and the better application of "intelligence" in the research and development of transportation infrastructure is more conducive to achieve the goal of intelligent transportation and safe transportation.

Key Words： Intelligent transportation; Traffic safety; Infrastructure; Target

經济和科学技术的迅猛发展使得人民的生活水平不断提高，道路堵塞、交通事故等一系列交通问题也持续增长。这种问题一方面是由于人们生活水平持续提升，另一方面，交通基础设施建设力度不够也影响着交通安全本身。由于科学技术和经济文化的迅猛发展，使得当前的交通信息、基础设施等已无法满足新阶段的要求，需要更快地发展智能交通，将智能交通更好地融入交通基础设施建设中。

交通基础设施充当着“交通”的基础，也是交通安全保护对象的基础。近年来，各国基础设施屡遭自然灾害、故意袭击、交通事故等原因的破坏，加上类似“疫情”这种特殊时期国家对交通迫切需要，持续改善对关键基础设施的保护问题仍然非常重要，各国纷纷付诸行动，甚至通过法律尽可能地保护关键基础设施，并在其规划设计、建设、发展和保护等方面花费了大量资金。

1  智能交通系统与交通安全

智能运输系统主要创新是整合现有技术以创造新服务[1]。例如：智能交通系统应用于交通控制软件、交通感应设施、安装摄像头、动态路径引导等，这些都是运用智能交通用来协助保护运输系统和基础设施免受各种威胁侵害[2]。

智能交通应用于交通基础设施建设利于保障交通安全，可以很好地缓解我国的交通压力，也可以促进我国形成新的经济增长点，降低环境污染和缓解交通拥堵。随着计算机技术、通信技术、电子技术以及现代交通技术研究的不断进步，智能交通系统也会逐步走进人们的生活中的方方面面，更好地方便人们的生活，保障人们的交通安全[3]。

2  智能交通应用基础设施

2.1 交通基础设施

基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。交通基础设施包括公路、高速公路、市政道路、轨道交通、停车场等基础设施，也就是为保障交通系统安全正常运营而建设的公路、轨道、隧道、高架道路、车站、通风亭、机电设备、供电系统、通信信号、道路标线等设施。还包括道路、桥梁、车站、码头等以及交通运输业、交通运输机关产业的投资。

2.2 应用和发展

智能交通系统将“人、车、路”三者进行有效联系，是一种将先进前沿的科学技术综合运用于交通运输中的综合运输系统[4]。智能交通系统的本质是将先进前沿的科学技术应用于传统运输系统从而使得改造后的运输系统具有信息化、智能化、社会化的特点，能够极大地提高交通基础设施效能和服务质量，提高社会经济效益。其功能主要包括提高交通运行效率上面的顺畅功能、降低交通事故率上面的安全功能、减少汽车环境污染和拥堵次数的环境功能[5]。

智能交通系统涵盖了交通服务提供商和运输基础设施用户之间的信息转移收集、处理和交换。智能交通系统可以通过互联网、交通设备和媒体，帮助交通运营商和应急人员进行监控和交通控制、帮助检测和应对事故并向公众通报交通状况。在使用智能运输系统期间，运输基础设施得到信息和通信技术的补充，得到了科学技术的大力支持，大大提高了乘客交通安全，减少过境时间和燃料消耗，保护环境。随着现代通信和计算设备的出现，低成本传感器可以从多个来源获取和评估数据，使用智能交通系统是解决交通问题的最佳方式，不同国家制定了基于其地理、文化、社会经济和环境水平的战略和技术，将各种相交叉的“车辆、基础设施、通信和操作系统”组成部分纳入相互关联的系统，主要目标是评估、开发、分析和整合新的传感器、信息和通信技术，以实现运输效率的提高。

3  影响交通安全机理研究

“人、车、路、应急救援”等是影响道路安全的重要因素。例如：驾驶员驾驶水平差、身体状况不稳定、性格容易暴躁;车的机件不灵敏、超载;路的建设质量不合格、设计不合理、使用年限过长、路标不规范;应急救援处理时间长、设施不完善，这些因素都时刻影响着道路安全水平[6]。

交通安全对交通管控和道路管理有着重要作用，国内很多学者对保障道路安全进行研究分析。孙张涛[7]等学者针对货车超载从“LoRa无线通信技术和GPS定位技术”设计了一种智能检测系统并通过数据收集和测试验证了其可行性，使得它在信息化、监测化、共享化的基础上降低交通事故发生率。岳喜展[8]通过对智能交通汽车新技术发展研究阐述了智能网联车应该加大“基础设施、智慧交通系统、保障公共安全”等方面的建设，而不单单是单车的先进技术发展。万文佳[9]等学者通过“行人干预、驾驶行为干预、车路协同、检测感知”等方面来进行智能化道路基础设施研究来极大地保障交通安全。这些研究都是基于“人-车-路-电子-信息”的充分融合、基于交通基础设施智能化的改进和提升，来大大保障道路安全水平。交通基础设施智能化是保障交通安全的强有力的支撑。

4  智能交通基础设施的综合实际应用

国家致力于发展智能交通基础设施建设，运用智能交通更好地保障和方便人们的生活。目前，先进的汽车产业将“车、信息、电子、道路、人”等元素有机结合起来，实现对车辆跟踪、信息共享和监管[10]，其他产业通过“物联网、云计算、热感应、人工智能、大数据挖掘”等先进技术对当前产业产品智能改进升级，方便人们生活、保障人们安全和稳定交通。

4.1 我国在无人驾驶汽车最新应用

当前，无人驾驶技术主要有特斯拉所主导的视觉识别路线技术和我国华为所主导的激光雷达路线技术。视觉识别路线就是给汽车摄像头和传感器从而达到对视觉以内物体有效区分和识别，得以规避障碍，缺陷是摄像头会受干扰而降低技术应用精准度。华为主导的激光雷达则是利用毫米波的电子信号依靠物体反射成像，使我国自动驾驶技术实现空前发展。

2021年4月17日正式上市的“华为第一车”阿尔法S实现了全程判断路况、自动驾驶的级别，实现了红灯停绿灯行、无保护左转，还实现了避让路口、礼让行人、避免“鬼探头”、自动识别路化规划等高级体验。它不但实现了充电10 min，续航197 km的高技术发展，同时针对车机交互开发了鸿蒙OS智能互联座舱，达到人车机交互一体，很好地实现了“人-车-路-信息-电子”融合发展。这种技术某种意义上增加了道路交通安全性，方便人们的生活。

4.2 我国过街干预引导信号应用

过街干预可以分为行人行为干预、车辆行为干预、车路协同预警。行人行为干预基础设施有地面辅助信号、听觉辅助信号、自主行人信号，车辆行为干预技术包括速度雷达、速度提示牌等实时测速设备，可向车辆和驾驶人提供行人过街预警的行人感应设备，通过热感应、热成像、Wi-Fi追踪技术来进行车辆滞留监测设备。车路协同预警主要指道路设施与车载设备通过智能化的改进和升级来进行实时通信，感知、识别交通状况，并对其做出干扰、规避隐患的一项智能化技术。

苏州高新区某一路口的立柱式信号灯就是利用行人动态热成像检测器，根据路口等候过街的行人数量以及等候时长，通过计算机科学计算后，决定绿灯放行时间及放行时长并具备语音播报功能的一种技术。

敦煌市区阳关中路主要路口安装了“行人过街按钮”和“地面红绿灯”。行人经过斑马线按下过街按钮，地面红绿灯通过灯色显示提醒过往车辆和行人注意安全。在行人正确使用这种“新型红绿灯”情况下，可以大大缓解“车辆礼让行人、行人等车赶时间”这种现象，节省了时间，提高了效率和安全。

4.3 智能交通基础设施抗疫应用

疫情以来，我国推行扫描二维码的公共实名制出行，实现乘客信息可追溯，交通场站智能测温，实现非接触体温筛查，采用无人机、无人船、无人车辆进行无接触货运及城市配送，例如无人送餐车、无人消毒车以及巡视无人机等无人驾驶智能设备，它们的使用在防疫工作中缓解物资配送、消毒巡视等工作压力[11]，基础设施的智能化应用不但在交通领域保障交通安全，更在一定意义上保障国家安全。

5  使用智能交通系统保护交通基础设施的意义

智能交通系统是放置在交通基础设施或车辆中的信息和通信技术或系统。它们规定了交通服务提供商和运输基础设施用户之间的信息转移收集、处理和交换。智能交通系统通过互联网、交通设备和媒体，帮助交通运营商和应急人员进行监控和交通控制，帮助检测和应对事故，并向公众通报交通状况。在使用智能运输系统期间，运输基础设施得到信息和通信技术的补充，以提高乘客安全，减少过境时间和燃料消耗[12-13]。使用智能交通系统是解决交通问题的最佳方式。

6  结语

综上所述，智能交通基础设施是日益发展且越来越重要的一项内容，它是智能交通系统的重要组成部分，智能交通技术在交通基础设施上面的应用极大地方便了人们的生活，保障了人们的安全，提高了国家的核心技术。当前阶段，智能化的交通基础设施实例应用规模尚小，并未在人们生活中大面积普及，实施效果并不能全面得到支持和保证，发展潜力及技能还有待进一步挖掘。

参考文献

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