一、當前城市交通系統技術(shù)智能化升級面臨的問(wèn)題

智能交通系統是現代城市交通管理的重要手段，通過(guò)引入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等技術(shù)，提升交通運營(yíng)效率，保障交通安全，優(yōu)化出行體驗。同時(shí)，在城市智能交通領(lǐng)域，人工智能（AI）的使用也正在推動(dòng)一場(chǎng)革命。然而，盡管智能交通取得了一定的進(jìn)展，還也存在著(zhù)一些待解決的問(wèn)題。

1. 數據如何整合和共享是一個(gè)關(guān)鍵挑戰。由于交通系統的復雜性，準確、實(shí)時(shí)地收集和處理數據是一個(gè)巨大的挑戰。交通數據來(lái)源多樣且量大，如何有效地整合這些數據，以及如何確保數據的安全和隱私，是智能交通系統需要解決的重要問(wèn)題。此外，不同交通系統之間的數據共享也面臨諸多困難，如標準不一、技術(shù)差異等，數據的標準化和互操作性也是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

2．數據分析和處理的復雜度不容忽視。大數據在智能交通中發(fā)揮著(zhù)重要作用，但有效的數據分析和處理是一項復雜的工作，需要專(zhuān)業(yè)的技能和工具。如何提取有價(jià)值的信息，并將其轉化為實(shí)際的決策和行動(dòng)是一項具有挑戰性的任務(wù)。盡管在這方面 AI 取得了顯著(zhù)的進(jìn)步，但仍存在許多技術(shù)局限性，AI 算法可能無(wú)法處理復雜的交通情況，例如異常擁堵、突發(fā)事故和惡劣天氣等。此外，AI 在處理道德和倫理問(wèn)題，如優(yōu)先級排序和路權分配等方面也面臨著(zhù)挑戰。

3．安全和隱私問(wèn)題也是智能交通面臨的重要問(wèn)題。隨著(zhù)數據的增加和系統的復雜化，保護數據安全和用戶(hù)隱私的難度也在上升。如何在利用數據的同時(shí)確保信息安全和隱私保護，是智能交通系統必須面對的挑戰。

4．如何制定合適的法規和政策以規范和管理AI 的使用。智能交通系統的技術(shù)更新迅速，新的技術(shù)和解決方案不斷涌現，AI 的使用和部署需要相應的法規和政策支持，然而目前這方面的法規和政策還存在許多空白。如何跟上 AI 算法升級及大模型等技術(shù)的發(fā)展速度，以及如何將最新的技術(shù)應用到實(shí)際的交通管理中，也是當前面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。

5．智能交通系統要與城市規劃發(fā)展有效融合。智能交通系統不僅是獨立的系統，更應是城市整體規劃的一部分，需要與其他城市設施和服務(wù)相配合，共同推動(dòng)城市的可持續發(fā)展。盡管智能交通領(lǐng)域存在諸多問(wèn)題，但隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和管理的不斷完善，我們有信心逐步解決這些問(wèn)題，實(shí)現更高效、更安全、更舒適的城市交通出行。

二、城市交通系統技術(shù)智能化升級的必要性

1．政府導向性強推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

政府導向性強推動(dòng)智能城市交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。從 2019 年開(kāi)始，國家政策加大向交通領(lǐng)域傾斜力度，與智慧交通相關(guān)的政策逐年增多，智慧交通將向數字化、智慧化、網(wǎng)聯(lián)化的方向發(fā)展。

2．智慧交通系統需要面對城市安防的需求

城市智慧交通系統需要與城市安防系統聯(lián)動(dòng)，才能更好地實(shí)現信息共享和協(xié)同作業(yè)，共同制定信息共享規范和標準，實(shí)現數據的互通互聯(lián)和共享。

如在城市交通管理中心設立安防監控模塊，對交通場(chǎng)景中的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和預警，及時(shí)發(fā)現和處理安全問(wèn)題。通過(guò)智能化手段實(shí)現對城市交通的動(dòng)態(tài)管理，搭建起網(wǎng)絡(luò )化的智慧交通體系，為城市安全提供協(xié)同聯(lián)動(dòng)的支撐管理。

3．解決城市交通擁堵、推動(dòng)綠色交通建設的必然選擇

伴隨著(zhù)城市建設及汽車(chē)保有量的快速發(fā)展，城市交通擁堵加劇、安全事故頻發(fā)、空氣污染嚴重等問(wèn)題凸顯，智慧城市交通發(fā)展面臨的考驗也越發(fā)加劇，依靠老路子建設已經(jīng)明顯管理乏力?，F如今，在保證安全的基礎上要提升通行效率、提升智慧化水平，同時(shí)為實(shí)現綠色交通和新型生態(tài)城市助力，那么智慧交通依托人工智能與互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的建設就抓住了重要節點(diǎn)。智慧交通建設一方面可以通過(guò)智慧管理平臺等技術(shù)設施提高現有設施和交通運行效率；另一方面可以通過(guò)管理水平的提升緩解交通供需矛盾，最終達到提升城市交通運行效率、安全性及綠色環(huán)保的建設需求。

4．提升綜合交通管理及數據分析的必要性

面對繁多且相互獨立的管理系統及多維度質(zhì)量參差不齊的交通數據，建立一套合理且完善的指標體系，分析道路容量、流量等運行數據，并運用科學(xué)的計算方法，實(shí)現對路口路段、微中宏觀(guān)的數據研判分析。同時(shí)對獲取到的大數據進(jìn)行智能規范化的整理清洗，提升數據的可用性及合理性，能夠實(shí)現高效的交通管理，將數據靈活賦能更多元的應用，使交通管理更及時(shí)、決策更準確、業(yè)務(wù)更全面。

三、關(guān)鍵技術(shù)突破支撐智慧城市交通系統發(fā)展

基于以上分析，可以看出只有充分發(fā)揮城市交通系統智慧化升級的優(yōu)勢，通過(guò)建設新型智慧交通管理基礎設施、匯聚分析海量城市交通數據，實(shí)現關(guān)鍵技術(shù)的突破才能更好的支撐智慧城市交通系統的發(fā)展。

例如在搭建交通一體化數字孿生與賦能應用平臺時(shí)，基于可計算路網(wǎng)數字化的動(dòng)靜態(tài)路網(wǎng)設施設備，映射構建車(chē)道級孿生路網(wǎng)的路段、路口、車(chē)道、車(chē)道連接器、虛擬停車(chē)場(chǎng)和信號燈實(shí)體，并動(dòng)態(tài)加載交通信號控制和交通認知數據，通過(guò)邏輯關(guān)系實(shí)現靜態(tài)孿生路網(wǎng)實(shí)體和動(dòng)態(tài)交通運行數據的關(guān)聯(lián)組織，可以完成全要素孿生場(chǎng)景的自動(dòng)構建。

1．可計算數字路網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

面對越發(fā)復雜、精細的路網(wǎng)建設，將實(shí)體轉變?yōu)閿底挚捎嬎慊侵腔刍煌ü芾淼幕A?？捎嬎銛底致肪W(wǎng)就是對標志、標線(xiàn)等道路交通元素進(jìn)行交通語(yǔ)義建模，對道路所蘊含的交通規則、行駛行為限制、拓撲連通關(guān)系等進(jìn)行數字化描述，在計算機上完成由高精地圖到可計算路網(wǎng)的轉化，實(shí)現道路交通元素可被計算。同時(shí)，通過(guò)設定“認知邊界”“虛擬停車(chē)場(chǎng)”等條件，形成“物理空間邏輯封閉”，進(jìn)一步結合“彈性自組織”“動(dòng)靜時(shí)空一體計算”等技術(shù)，實(shí)現在不同分辨率下的全量指標交通參數計算，將海量的交通數據進(jìn)行合理分類(lèi)計算。

2．交通對象認知分析關(guān)鍵技術(shù)

由于車(chē)輛保有量的快速增長(cháng)，我們面對如何將路面上行駛的個(gè)體有效洞悉及管理的問(wèn)題。交通對象認知分析技術(shù)以個(gè)體車(chē)輛為最小計算單元，在建設新型智慧交通管理基礎設施的基礎上，依托數據質(zhì)量的增強，通過(guò)個(gè)體車(chē)輛軌跡重構、個(gè)體車(chē)輛出行特征描述等技術(shù)，實(shí)現精準認知每個(gè)個(gè)體車(chē)輛的出行狀態(tài)，實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛位置、軌跡等出行狀態(tài)信息以及出行特征信息。進(jìn)一步集計個(gè)體車(chē)輛出行信息，得到路段、路口、停車(chē)場(chǎng)、區域等不同交通對象狀態(tài)信息及交通特征。

3．交通數字孿生與推演關(guān)鍵技術(shù)

在個(gè)體車(chē)輛實(shí)時(shí)交通狀態(tài)及出行特征認知的基礎上，依托個(gè)體車(chē)輛行駛狀態(tài)孿生映射、個(gè)體出行推演等計算模型，在可計算數字路網(wǎng)上實(shí)現在網(wǎng)機動(dòng)車(chē)行駛過(guò)程實(shí)時(shí)在線(xiàn)重現。根據電警卡口斷面檢測和浮動(dòng)車(chē)移動(dòng)感知的多種狀態(tài)數據，構建宏、中、微多尺度交通流演變模型。在宏觀(guān)層面，對現有卡口布局進(jìn)行多級元胞劃分，并融合浮動(dòng)車(chē)軌跡數據對稀疏卡口形成互補觀(guān)測，根據流量守恒以元胞為單位進(jìn)行狀態(tài)演化計算。在中觀(guān)層面，對個(gè)體車(chē)輛進(jìn)行車(chē)隊判別，通過(guò)刻畫(huà)車(chē)隊間的跟馳和隊內的平均運動(dòng)，以及車(chē)輛的換道行為，等效推演車(chē)輛在路段和路口的行駛過(guò)程。在微觀(guān)層面，基于卡口檢測時(shí)空點(diǎn)的約束下回溯重現車(chē)輛在路段內排隊和暢行的逐秒行駛軌跡，完成端到端車(chē)輛運動(dòng)的精準模擬。

四、智慧交通領(lǐng)域的創(chuàng )新應用

傳統安防技術(shù)與新型智能交通關(guān)鍵技術(shù)結合的應用多樣性使得其可以為城市交通的各個(gè)領(lǐng)域提供服務(wù)和支持。例如，視頻監控技術(shù)可以應用于道路交通監控、車(chē)輛監控等領(lǐng)域，智能卡口技術(shù)可以應用于車(chē)輛和行人管理、交通執法等領(lǐng)域，人像識別技術(shù)可以應用于公共交通站點(diǎn)等場(chǎng)所的安保工作。

在人工智能新一代信息和智能技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，卡口、視頻人像識別、移動(dòng)定位等身份型個(gè)體檢測技術(shù)日臻完善，逐步形成人、車(chē)、路的全量感知環(huán)境，使交通需求、容量、狀態(tài)實(shí)時(shí)精確可知，人車(chē)路全要素動(dòng)態(tài)精準可控成為可能，為道路交通管理實(shí)現“感知泛在、研判多維、指揮扁平、處置高效”提供了條件與方法。

1．重點(diǎn)車(chē)輛監管

重點(diǎn)車(chē)輛監管是為了掌握全網(wǎng)重點(diǎn)車(chē)輛的運行狀態(tài)和違法報警數據，提升交警對多種重點(diǎn)車(chē)輛的監管能力和效率，并通過(guò)數據共享等方式，為相關(guān)部門(mén)提供重點(diǎn)車(chē)輛監管賦能。得益于技術(shù)水平的提升，重點(diǎn)車(chē)輛的監管技術(shù)方案有了顯著(zhù)進(jìn)展。

結合“六合一”車(chē)輛登記信息，利用車(chē)輛相關(guān)信息，對高污染車(chē)輛、非法營(yíng)運車(chē)輛、?；愤\輸車(chē)輛、渣土車(chē)等出行實(shí)時(shí)軌跡進(jìn)行重點(diǎn)監管。對于卡口檢測的上路行駛車(chē)輛，先初步篩選符合重點(diǎn)車(chē)型特征的條件，再利用卡口過(guò)車(chē)圖片，基于圖像識別技術(shù)篩選車(chē)身顏色特征條件和車(chē)尾特征條件等，得到上路車(chē)輛數據，進(jìn)而結合車(chē)輛運輸審批數據判別該車(chē)輛是否為未經(jīng)審批的“非法上路重點(diǎn)車(chē)輛”。

此外，車(chē)載安防系統也可以為車(chē)輛提供安全保障，包括車(chē)載報警器、GPS 定位器、行車(chē)記錄儀等設備，可以實(shí)時(shí)監測車(chē)輛周?chē)h(huán)境和行駛狀態(tài)。例如，車(chē)載報警器可以實(shí)時(shí)感知車(chē)輛的異常情況，如車(chē)身被撞擊、車(chē)輛偏離道路等，并在第一時(shí)間發(fā)出警報提醒車(chē)主。這些技術(shù)的應用拓展了城市交通市場(chǎng)的空間，提高了城市交通運營(yíng)效率和服務(wù)水平。

2．無(wú)信控交叉口隱患治理

在道路安全方面，根據公安部道路安全研究中心數據，近 10 年路段交通事故逐年下降的同時(shí)，交叉口交通事故出現了明顯反彈。其中，無(wú)信控交叉口隱患治理是道路安全隱患治理任務(wù)的重要抓手，提升無(wú)信控交叉口治理水平將有力支撐交管部門(mén)“減量控大”工作目標。

應對無(wú)信控交叉口場(chǎng)景的隱患治理需求，結合場(chǎng)景的道路交通特征，聚焦路面基礎設施不齊、主支路視距盲區、行人過(guò)街隱患、車(chē)輛超速隱患等典型問(wèn)題?？梢圆捎美走_視頻融合感知、信息實(shí)時(shí)發(fā)布、道路安全預警等科技化手段，建設包括會(huì )車(chē)、行人預警系統等前端子系統，預警設備及線(xiàn)路的網(wǎng)絡(luò )傳輸子系統，包括隱患治理一張圖等的后端應用子系統，以提升無(wú)信控交叉口的隱患治理水平。聚焦場(chǎng)景特征和典型風(fēng)險，采用交安設施疊加道路安全預警手段，全方位提升無(wú)信控交叉口隱患治理水平，系統化治理，防事故于未然。構建“感知—認知—預警—監測”的無(wú)信控交叉口隱患治理系統，提供主動(dòng)預防事故的無(wú)信控交叉口場(chǎng)景綜合治理方案，達到減少事故數量、降低事故嚴重性、有效支撐道路交通安全“減量控大”的目標。

3．“車(chē)路協(xié)同”與“車(chē)網(wǎng)互聯(lián)”

隨著(zhù) 5G 通信、人工智能、大數據等技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應用，交通領(lǐng)域正在逐步呈現出“車(chē)路協(xié)同”和“車(chē)網(wǎng)互聯(lián)”的新態(tài)勢。這些新技術(shù)的應用，不僅將提升道路交通的安全性和效率，還將對傳統交通運營(yíng)模式帶來(lái)深遠的影響。

借助新一代信息通信技術(shù)，實(shí)現車(chē)輛與云平臺、車(chē)輛與車(chē)輛、車(chē)輛與路、車(chē)輛與人、車(chē)內等全方位網(wǎng)絡(luò )鏈接，可以實(shí)現車(chē)與車(chē)、車(chē)與路、車(chē)與人之間的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)信息交互，實(shí)現車(chē)輛信息與城市、交通等多網(wǎng)融合。依托于先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如 5G 通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等。通過(guò)實(shí)現車(chē)輛與道路基礎設施之間的信息共享和協(xié)同作業(yè)來(lái)減少交通事故的發(fā)生率，設備采集與融合多渠道信息能夠獲取到其他車(chē)輛的位置、速度、行駛方向等信息，可以開(kāi)展車(chē)輛主動(dòng)安全控制和道路協(xié)同管理，從而能夠更加準確地判斷路況，避免因信息不對稱(chēng)而導致的交通事故。對于提高道路交通的安全性、效率和舒適性有著(zhù)重要的作用。

同時(shí)，也可以實(shí)現車(chē)輛之間的信息共享和協(xié)同駕駛，實(shí)現智能交通信號控制和智能停車(chē)等應用，車(chē)輛可以更加智能地規劃行駛路線(xiàn)和行駛時(shí)間，避免交通擁堵和浪費時(shí)間，從而提高城市交通的效率和便利性；提供更加便捷的出行服務(wù)，滿(mǎn)足現代人對高效、便捷出行的需求。此外，車(chē)路協(xié)同技術(shù)還能夠使車(chē)輛更加高效地利用能源、減少環(huán)境污染，促進(jìn)城市經(jīng)濟的可持續發(fā)展，也能夠為城市交通管理提供更加智能化的解決方案，促進(jìn)城市交通的可持續發(fā)展。

五、結語(yǔ)

智慧城市交通系統是支撐城市運行的必要系統，雖然現在還面臨著(zhù)很多挑戰和問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò )安全問(wèn)題、數據隱私保護、系統集成和標準化等問(wèn)題，需要不斷加以完善和解決，新型技術(shù)的推廣和應用也需要政策支持和法律保障等方面的配合。但同時(shí)，與城市交通密切相關(guān)的安防行業(yè)是一個(gè)技術(shù)創(chuàng )新密集型的領(lǐng)域，不斷涌現的新技術(shù)為城市交通的應用賦能提供了強有力的支持，伴隨著(zhù)人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等技術(shù)的引入，使得城市交通管理更加智能化、精細化、高效化。所以我們有理由相信新興技術(shù)將會(huì )在未來(lái)成為智能城市交通領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，在提高道路交通的安全性、效率和舒適性的同時(shí)，成為智慧城市建設的重要組成部分，可以與城市交通管理、公共安全、環(huán)境保護等領(lǐng)域進(jìn)行有機結合，推動(dòng)智慧城市的建設與發(fā)展，促進(jìn)城市經(jīng)濟的可持續發(fā)展。

來(lái)源：中國安防協(xié)會(huì )