中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 陳鋒博士

陳鋒（1966-），江蘇睢寧人，副教授/博士。1986年、1994年分別獲得合肥工業(yè)大學(xué)計算機應用專(zhuān)業(yè)學(xué)士和碩士學(xué)位。2000年獲得中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)信號與信息處理專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位。2000年至今在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系任教。研究領(lǐng)域包括：交通大數據高效計算與融合、交通知識表示、人工平行交通系統、城市路網(wǎng)的多模式協(xié)同優(yōu)化控制等。主持了國家自然基金、中國科學(xué)院知識創(chuàng )新工程項目、省部級科技攻關(guān)等多個(gè)項目的研發(fā)工作，發(fā)表論文70余篇，其中，SCI或EI檢索30余篇。獲教育部和中科院科技進(jìn)步二等獎各一項、省部級科技成果5項、國家發(fā)明專(zhuān)利4項和軟件著(zhù)作權5項。

隨著(zhù)城市化進(jìn)程的加快，智能交通產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展期。我國智能交通產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)二十多年發(fā)展已逐步從探索階段進(jìn)入實(shí)際開(kāi)發(fā)應用階段，但離真正實(shí)現交通智能化還有很長(cháng)的路要走。城市智能交通系統包羅萬(wàn)象，各子系統間交叉協(xié)作，形成了一個(gè)復雜巨系統，交通信號控制系統作為其基礎和核心平臺，將在現代城市交通建設中發(fā)揮重要作用。本期記者特別采訪(fǎng)了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳鋒博士，請他談?wù)剬Τ鞘薪煌ㄐ盘柟芾硐到y的認識以及對我國智能交通產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢的看法。

發(fā)展中的智能交通

《自動(dòng)化博覽》：近年來(lái)我國智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況如何？與其他國家相比有哪些獨特之處？

陳鋒：我國智能交通的研究與發(fā)展起步于二十世紀九十年代末，歷經(jīng)二十多年發(fā)展已初具規模，有智能交通相關(guān)企業(yè)2000多家，主要為道路監控、流量采集、高速公路收費、3S（GPS、GIS、RS）等廠(chǎng)商和系統集成商。該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段，初期的技術(shù)引進(jìn)、中期吸收與改進(jìn)、近期的自主創(chuàng )新與趕超。由于我國智能交通產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，在發(fā)展初期主要以引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和標準為主，缺乏自主創(chuàng )新能力。本世紀以來(lái)，各級政府對智能交通的建設與研發(fā)日益重視，在快速發(fā)展的計算機、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、控制和人工智能等理論與技術(shù)的推動(dòng)下，我國智能交通領(lǐng)域多項產(chǎn)品與技術(shù)相繼實(shí)現突破，并已得到成功應用。這推動(dòng)了我國交通運輸行業(yè)轉型升級和智能交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐步形成了智能交通科學(xué)創(chuàng )新體系。如今我國智能交通產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有較為完善的生態(tài)鏈，在平行交通管控、交通出行誘導、新能源汽車(chē)、視頻交通事件檢測等方面已擁有一系列國際領(lǐng)先或先進(jìn)的技術(shù)與產(chǎn)品。在國內智能交通建設中，自主研發(fā)的視頻交通監測、交通信號控制、高速公路收費、交通信息服務(wù)等系統已占據了主導地位。

作為世界上最大的發(fā)展中國家，我國交通具有區域廣闊、地理環(huán)境差異大、交通流混合復雜等特點(diǎn)，再加上交通法規和標準不健全、基礎設施建設不完善、交通出行需求量大等問(wèn)題，較西方發(fā)達國家存在一些差異，從國外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品難以滿(mǎn)足我國復雜的交通狀況，存在著(zhù)“水土不服”現象。對此，我們展開(kāi)產(chǎn)學(xué)研合作，通過(guò)對國外先進(jìn)技術(shù)消化吸收、改進(jìn)與提升，研發(fā)出了一批具有自主知識產(chǎn)權的技術(shù)與產(chǎn)品，拉近了與國外在智能交通領(lǐng)域的差距。

《自動(dòng)化博覽》：您如何看智能交通的標準化問(wèn)題？

陳鋒：智能交通的標準化是推動(dòng)傳統交通向現代交通轉化的主要手段之一，智能交通標準的實(shí)施則是衡量智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度的重要手段。美國、歐洲、日本等西方發(fā)達國家和地區，分別建立了智能交通標準化組織，以推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。我國于2003年正式成立了全國智能運輸系統標準化技術(shù)委員會(huì )，負責組織實(shí)施智能交通系統相關(guān)標準的研究與制定工作，目前已經(jīng)建立了智能運輸系統標準體系，發(fā)布了70項國家和行業(yè)標準，包括地理信息、電子收費、交通專(zhuān)用短程通信、交通信息服務(wù)、交通管理、信息安全、公交智能化和汽車(chē)輔助駕駛等。

《自動(dòng)化博覽》：有觀(guān)點(diǎn)認為“智能交通是解決城市交通擁堵的良方”您怎么看？針對日益嚴峻的交通擁堵問(wèn)題，您認為應從哪些方面來(lái)著(zhù)手解決？

陳鋒：隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城鎮化建設的加快，我國機動(dòng)車(chē)數量已超過(guò)2.8億輛且仍保持高速增長(cháng)。為了滿(mǎn)足日益增長(cháng)的交通出行需求，科學(xué)規劃城市道路是最直接的方法，但是存在著(zhù)周期長(cháng)、投資大、受多種因素制約等問(wèn)題，且難以跟上機動(dòng)車(chē)增長(cháng)的速度。智能交通是現代交通的發(fā)展方向及未來(lái)趨勢，在保證城市功能正常運轉、有效緩解交通擁堵等方面起著(zhù)無(wú)可取代的作用。

目前我國的交通擁堵已從北京、上海、廣州等特大型城市向省會(huì )城市、甚至二三線(xiàn)城市蔓延，嚴重制約著(zhù)社會(huì )與經(jīng)濟的發(fā)展，形勢十分嚴峻。城市交通系統是一個(gè)復雜的巨系統，造成交通擁堵的因素很多且相互制約。針對我國的城市交通特點(diǎn)，有效緩解交通擁堵壓力的途徑包括：

（1）統合異構的交通設備與系統，實(shí)現智能交通的“智能性”；

（2）研究適應我國復雜交通流的交通模型；

（3）發(fā)展BRT等公共交通系統；

（4）形成宏觀(guān)與微觀(guān)結合的主動(dòng)控制機制；

（5）構建科學(xué)的智能交通頂層體系；

（6）創(chuàng )新應用交通大數據技術(shù)。

另外，制定高峰期特定區域的擁堵收費政策、加強交通法規的教育與普及，交通違章記錄與個(gè)人誠信機制關(guān)聯(lián)等措施對交通擁堵的改善也具有積極意義。

車(chē)路協(xié)同的交通信號控制系統

《自動(dòng)化博覽》：智能交通的發(fā)展跟物聯(lián)網(wǎng)緊密相連，智能交通是交通的物聯(lián)化體現，請您談?wù)勎锫?lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應用？

陳鋒：物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是互聯(lián)網(wǎng)的拓展。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)人-人、人-物、物-物和網(wǎng)絡(luò )之間的互連，進(jìn)行信息獲取、交換和融合，實(shí)現管理、控制、營(yíng)運的一體化。城市交通是由人、車(chē)、路、環(huán)境等組成的復雜系統，形成了一種高維、泛在的物聯(lián)網(wǎng)，隨著(zhù)感知、通信、智能控制、大數據、云計算等技術(shù)的發(fā)展，智能交通產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新的發(fā)展機遇。目前，車(chē)-車(chē)通信和車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為智能交通的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，通過(guò)對路側系統、智能車(chē)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)等交通物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，車(chē)路協(xié)同的交通安全控制將引入并應用于城市交通的管理與調控，從而改變現有的交通管控模式。另外，交通物聯(lián)網(wǎng)的應用不僅使交通出行的個(gè)性化定制服務(wù)成為可能，而且使得整個(gè)城市交通系統成為一個(gè)高效、協(xié)調和優(yōu)化運行的整體。

《自動(dòng)化博覽》：城市交通流感知與信息獲取是交通信息系統中非常重要的一部分，目前我國在信息感知、采集方面的技術(shù)發(fā)展水平如何？與其他國家相比是否存在差距？

陳鋒：隨著(zhù)我國智能交通的快速發(fā)展，城市交通流采集與信息獲取技術(shù)與產(chǎn)品作為交通管控的重要基礎也取得了全面進(jìn)展，從傳統的地感線(xiàn)圈、雷達信息采集，發(fā)展到視頻流量采集、FCD技術(shù)、地磁感知和RFID等固定式或移動(dòng)式信息獲取，上述交通感知裝置與算法結合，能夠獲取截面的流量、車(chē)型、車(chē)頭時(shí)距、轉向比等交通流參數，以及運動(dòng)軌跡、排隊長(cháng)度等線(xiàn)段數據，從而為交通信號控制、交通管理和誘導提供必要信息。

但是，交通流感知的核心技術(shù)還與國外存在一定差距，地磁傳感器及其內置天線(xiàn)、雷達等依然依賴(lài)國外技術(shù)和產(chǎn)品。比如在雷達交通流檢測中，德國已經(jīng)有較為成熟的正向測試雷達，可同時(shí)實(shí)現多條道路的交通流檢測，而國內仍以側向雷達檢測模式為主。

《自動(dòng)化博覽》：交通信號控制系統是智能交通管理系統中的重要基礎應用，請您介紹一下我國交通信號控制方面的發(fā)展情況及未來(lái)發(fā)展方向。

陳鋒：城市交通信號控制系統是智能交通的主要組成部分之一，是智能交通發(fā)展程度的直接體現，發(fā)展程度的直接體現，它通過(guò)單點(diǎn)、干線(xiàn)和區域協(xié)調等模式，根據交通模型進(jìn)行優(yōu)化配時(shí)，提高交通通行能力、降低車(chē)均延誤和停車(chē)次數，實(shí)現路網(wǎng)交通流的優(yōu)化調控。本世紀初至2010年左右，我國的交通控制主要使用國外的控制系統如SCOOT、SCATS等。近年來(lái)，我國交通信號控制的研究和開(kāi)發(fā)取得了較大的進(jìn)展，出現了青島海信、北京易華錄和南京萊斯等國產(chǎn)的交通信號控制系統，中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所王飛躍研究員技術(shù)團隊研發(fā)的平行管控系統——一種新興的交通信號控制系統，如今已成功應用，并在業(yè)內引起了廣泛關(guān)注。

隨著(zhù)智能車(chē)和路測系統等技術(shù)的發(fā)展，車(chē)路協(xié)同的交通信號控制將成為今后的發(fā)展方向。城市智能交通系統由公交子系統、出租車(chē)子系統、軌道交通子系統、專(zhuān)車(chē)子系統（如神州專(zhuān)車(chē)、滴滴打車(chē)等）和社會(huì )車(chē)輛子系統等組成，各交通子系統間存在著(zhù)復雜的耦合關(guān)系，一個(gè)交通子系統的規劃、建設和運營(yíng)需考慮其他子系統，因此，協(xié)同式智能交通系統是通過(guò)各交通子系統的協(xié)作運行，來(lái)實(shí)現對城市交通系統的全局優(yōu)化管理與調控。協(xié)同式智能交通系統對各交通子系統建設的決策與運營(yíng)管理，居民出行方式的選擇與改變，大型活動(dòng)協(xié)同調度與疏散、災害情況下的應急處理等都將發(fā)揮重要作用。

新技術(shù)帶動(dòng)智能交通實(shí)現創(chuàng )新發(fā)展

《自動(dòng)化博覽》：隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的加快，智能交通步入快速發(fā)展期，您認為目前我國發(fā)展智能交通產(chǎn)業(yè)亟待解決或改進(jìn)的關(guān)鍵問(wèn)題有哪些？應如何應對？

陳鋒：我國的智能交通產(chǎn)業(yè)目前正處于快速發(fā)展期，雖已初具規模，擁有2000余家相關(guān)企業(yè)和一系列具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，但同時(shí)，存在的問(wèn)題也較為明顯：我國的智能交通企業(yè)雖多，但是發(fā)展良莠不齊，有影響力特別是具有國際影響的企業(yè)不多；技術(shù)與產(chǎn)品主要應用在國內市場(chǎng)，國外市場(chǎng)亟需開(kāi)拓；先進(jìn)技術(shù)成果轉化為產(chǎn)品的周期較長(cháng)；產(chǎn)品種類(lèi)較多但標準不統一，導致存在較嚴重的信息盲點(diǎn)狀況。如上等因素正制約著(zhù)我國城市智能交通的可持續發(fā)展。

希望通過(guò)以下途徑解決：

（1）針對智能交通的多學(xué)科與技術(shù)交叉特點(diǎn)，相關(guān)機構之間加強合作交流，不斷完善智能交通領(lǐng)域的國家標準、行業(yè)標準；

（2）本著(zhù)優(yōu)勝劣汰的原則，整合智能交通產(chǎn)業(yè)資源，著(zhù)力打造有影響力的智能交通知名企業(yè)和產(chǎn)品品牌；

（3）促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，提升我國智能交通企業(yè)的科技創(chuàng )新能力，增強技術(shù)與產(chǎn)品的國際競爭力。

《自動(dòng)化博覽》：如今物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等新一代信息技術(shù)迅猛發(fā)展，這將給智能交通行業(yè)帶來(lái)哪些新機會(huì )？您如何看“十三五”期間我國智能交通的發(fā)展方向？

陳鋒：目前的智能交通建立在傳統的交通流理論和交通工程學(xué)基礎上，由于交通參數如OD、延誤等難以獲取，交通管理與控制主要依賴(lài)交通領(lǐng)域經(jīng)驗和交通流調查數據，無(wú)法準確描述交通行為與特性。物聯(lián)網(wǎng)、大數據與云計算技術(shù)的迅猛發(fā)展為解決交通擁堵、安全和污染問(wèn)題提供了有效途徑，同時(shí)也為智能交通行業(yè)帶來(lái)了新的機遇，具體表現在：

（1）車(chē)聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，智能車(chē)、車(chē)-車(chē)通信、車(chē)-基礎設施通信、5G網(wǎng)絡(luò )等關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)與應用，將帶動(dòng)智能交通產(chǎn)業(yè)變革；

（2）智能車(chē)和無(wú)人駕駛等技術(shù)的應用，將改變交通流特性，催生新的交通規劃、管理、控制與服務(wù)技術(shù)，促進(jìn)車(chē)路協(xié)同技術(shù)與產(chǎn)品的研制；

（3）交通大數據的挖掘，將發(fā)現蘊含其中的交通規律、顯式與隱式知識，可能顛覆現有的交通流理論體系，帶動(dòng)智能交通技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展。

“十三五”規劃強調必須牢固樹(shù)立并切實(shí)貫徹創(chuàng )新、協(xié)調、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，這為中國未來(lái)五年經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展指明了方向。智能交通系統作為我國交通科技領(lǐng)域重點(diǎn)支持和發(fā)展的項目之一，是現代化交通建設中不容忽視的一部分，將在“十三五”期間發(fā)揮重要作用。綱要明確指出：以解決我國綜合運輸效能低下、公眾出行不便、交通安全態(tài)勢嚴峻、交通能耗高、交通服務(wù)水平落后等迫切問(wèn)題為導向，面向應用需求，創(chuàng )新引領(lǐng)，推動(dòng)智能交通產(chǎn)業(yè)持續發(fā)展?！笆濉逼陂g，我國智能交通產(chǎn)業(yè)將在城市智能交通的頂層設計與系統協(xié)同，交通大數據的高效計算、數據挖掘與創(chuàng )新應用，出行的個(gè)性化定制與多模式服務(wù)，車(chē)路協(xié)同的交通管控，新能源智能車(chē)，城市交通生態(tài)系統與綠色控制等方面實(shí)現創(chuàng )新發(fā)展。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年7月刊