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一、當(dāng)前城市交通系統(tǒng)技術(shù)智能化升級面臨的問題

智能交通系統(tǒng)是現(xiàn)代城市交通管理的重要手段，通過引入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提升交通運營效率，保障交通安全，優(yōu)化出行體驗。同時，在城市智能交通領(lǐng)域，人工智能（AI）的使用也正在推動一場革命。然而，盡管智能交通取得了一定的進展，還也存在著一些待解決的問題。

1. 數(shù)據(jù)如何整合和共享是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)。由于交通系統(tǒng)的復(fù)雜性，準(zhǔn)確、實時地收集和處理數(shù)據(jù)是一個巨大的挑戰(zhàn)。交通數(shù)據(jù)來源多樣且量大，如何有效地整合這些數(shù)據(jù)，以及如何確保數(shù)據(jù)的安全和隱私，是智能交通系統(tǒng)需要解決的重要問題。此外，不同交通系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享也面臨諸多困難，如標(biāo)準(zhǔn)不一、技術(shù)差異等，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性也是一個需要解決的問題。

2．?dāng)?shù)據(jù)分析和處理的復(fù)雜度不容忽視。大數(shù)據(jù)在智能交通中發(fā)揮著重要作用，但有效的數(shù)據(jù)分析和處理是一項復(fù)雜的工作，需要專業(yè)的技能和工具。如何提取有價值的信息，并將其轉(zhuǎn)化為實際的決策和行動是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。盡管在這方面 AI 取得了顯著的進步，但仍存在許多技術(shù)局限性，AI 算法可能無法處理復(fù)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題，如優(yōu)先級排序和路權(quán)分配等方面也面臨著挑戰(zhàn)。

3．安全和隱私問題也是智能交通面臨的重要問題。隨著數(shù)據(jù)的增加和系統(tǒng)的復(fù)雜化，保護數(shù)據(jù)安全和用戶隱私的難度也在上升。如何在利用數(shù)據(jù)的同時確保信息安全和隱私保護，是智能交通系統(tǒng)必須面對的挑戰(zhàn)。

4．如何制定合適的法規(guī)和政策以規(guī)范和管理AI 的使用。智能交通系統(tǒng)的技術(shù)更新迅速，新的技術(shù)和解決方案不斷涌現(xiàn)，AI 的使用和部署需要相應(yīng)的法規(guī)和政策支持，然而目前這方面的法規(guī)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(yīng)用到實際的交通管理中，也是當(dāng)前面臨的一個重要問題。

5．智能交通系統(tǒng)要與城市規(guī)劃發(fā)展有效融合。智能交通系統(tǒng)不僅是獨立的系統(tǒng)，更應(yīng)是城市整體規(guī)劃的一部分，需要與其他城市設(shè)施和服務(wù)相配合，共同推動城市的可持續(xù)發(fā)展。盡管智能交通領(lǐng)域存在諸多問題，但隨著技術(shù)的不斷進步和管理的不斷完善，我們有信心逐步解決這些問題，實現(xiàn)更高效、更安全、更舒適的城市交通出行。

二、城市交通系統(tǒng)技術(shù)智能化升級的必要性

1．政府導(dǎo)向性強推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

政府導(dǎo)向性強推動智能城市交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。從 2019 年開始，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(shù)字化、智慧化、網(wǎng)聯(lián)化的方向發(fā)展。

2．智慧交通系統(tǒng)需要面對城市安防的需求

城市智慧交通系統(tǒng)需要與城市安防系統(tǒng)聯(lián)動，才能更好地實現(xiàn)信息共享和協(xié)同作業(yè)，共同制定信息共享規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)和共享。

如在城市交通管理中心設(shè)立安防監(jiān)控模塊，對交通場景中的安全狀況進行實時監(jiān)測和預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)和處理安全問題。通過智能化手段實現(xiàn)對城市交通的動態(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)動的支撐管理。

3．解決城市交通擁堵、推動綠色交通建設(shè)的必然選擇

伴隨著城市建設(shè)及汽車保有量的快速發(fā)展，城市交通擁堵加劇、安全事故頻發(fā)、空氣污染嚴(yán)重等問題凸顯，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(shè)已經(jīng)明顯管理乏力。現(xiàn)如今，在保證安全的基礎(chǔ)上要提升通行效率、提升智慧化水平，同時為實現(xiàn)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(shè)就抓住了重要節(jié)點。智慧交通建設(shè)一方面可以通過智慧管理平臺等技術(shù)設(shè)施提高現(xiàn)有設(shè)施和交通運行效率；另一方面可以通過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(shè)需求。

4．提升綜合交通管理及數(shù)據(jù)分析的必要性

面對繁多且相互獨立的管理系統(tǒng)及多維度質(zhì)量參差不齊的交通數(shù)據(jù)，建立一套合理且完善的指標(biāo)體系，分析道路容量、流量等運行數(shù)據(jù)，并運用科學(xué)的計算方法，實現(xiàn)對路口路段、微中宏觀的數(shù)據(jù)研判分析。同時對獲取到的大數(shù)據(jù)進行智能規(guī)范化的整理清洗，提升數(shù)據(jù)的可用性及合理性，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的交通管理，將數(shù)據(jù)靈活賦能更多元的應(yīng)用，使交通管理更及時、決策更準(zhǔn)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(tǒng)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(tǒng)智慧化升級的優(yōu)勢，通過建設(shè)新型智慧交通管理基礎(chǔ)設(shè)施、匯聚分析海量城市交通數(shù)據(jù)，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破才能更好的支撐智慧城市交通系統(tǒng)的發(fā)展。

例如在搭建交通一體化數(shù)字孿生與賦能應(yīng)用平臺時，基于可計算路網(wǎng)數(shù)字化的動靜態(tài)路網(wǎng)設(shè)施設(shè)備，映射構(gòu)建車道級孿生路網(wǎng)的路段、路口、車道、車道連接器、虛擬停車場和信號燈實體，并動態(tài)加載交通信號控制和交通認知數(shù)據(jù)，通過邏輯關(guān)系實現(xiàn)靜態(tài)孿生路網(wǎng)實體和動態(tài)交通運行數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)組織，可以完成全要素孿生場景的自動構(gòu)建。

1．可計算數(shù)字路網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

面對越發(fā)復(fù)雜、精細的路網(wǎng)建設(shè)，將實體轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字可計算化是智慧化交通管理的基礎(chǔ)。可計算數(shù)字路網(wǎng)就是對標(biāo)志、標(biāo)線等道路交通元素進行交通語義建模，對道路所蘊含的交通規(guī)則、行駛行為限制、拓撲連通關(guān)系等進行數(shù)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(zhuǎn)化，實現(xiàn)道路交通元素可被計算。同時，通過設(shè)定“認知邊界”“虛擬停車場”等條件，形成“物理空間邏輯封閉”，進一步結(jié)合“彈性自組織”“動靜時空一體計算”等技術(shù)，實現(xiàn)在不同分辨率下的全量指標(biāo)交通參數(shù)計算，將海量的交通數(shù)據(jù)進行合理分類計算。

2．交通對象認知分析關(guān)鍵技術(shù)

由于車輛保有量的快速增長，我們面對如何將路面上行駛的個體有效洞悉及管理的問題。交通對象認知分析技術(shù)以個體車輛為最小計算單元，在建設(shè)新型智慧交通管理基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，依托數(shù)據(jù)質(zhì)量的增強，通過個體車輛軌跡重構(gòu)、個體車輛出行特征描述等技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)認知每個個體車輛的出行狀態(tài)，實時掌握車輛位置、軌跡等出行狀態(tài)信息以及出行特征信息。進一步集計個體車輛出行信息，得到路段、路口、停車場、區(qū)域等不同交通對象狀態(tài)信息及交通特征。

3．交通數(shù)字孿生與推演關(guān)鍵技術(shù)

在個體車輛實時交通狀態(tài)及出行特征認知的基礎(chǔ)上，依托個體車輛行駛狀態(tài)孿生映射、個體出行推演等計算模型，在可計算數(shù)字路網(wǎng)上實現(xiàn)在網(wǎng)機動車行駛過程實時在線重現(xiàn)。根據(jù)電警卡口斷面檢測和浮動車移動感知的多種狀態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建宏、中、微多尺度交通流演變模型。在宏觀層面，對現(xiàn)有卡口布局進行多級元胞劃分，并融合浮動車軌跡數(shù)據(jù)對稀疏卡口形成互補觀測，根據(jù)流量守恒以元胞為單位進行狀態(tài)演化計算。在中觀層面，對個體車輛進行車隊判別，通過刻畫車隊間的跟馳和隊內(nèi)的平均運動，以及車輛的換道行為，等效推演車輛在路段和路口的行駛過程。在微觀層面，基于卡口檢測時空點的約束下回溯重現(xiàn)車輛在路段內(nèi)排隊和暢行的逐秒行駛軌跡，完成端到端車輛運動的精準(zhǔn)模擬。

四、智慧交通領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用

傳統(tǒng)安防技術(shù)與新型智能交通關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用多樣性使得其可以為城市交通的各個領(lǐng)域提供服務(wù)和支持。例如，視頻監(jiān)控技術(shù)可以應(yīng)用于道路交通監(jiān)控、車輛監(jiān)控等領(lǐng)域，智能卡口技術(shù)可以應(yīng)用于車輛和行人管理、交通執(zhí)法等領(lǐng)域，人像識別技術(shù)可以應(yīng)用于公共交通站點等場所的安保工作。

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、移動定位等身份型個體檢測技術(shù)日臻完善，逐步形成人、車、路的全量感知環(huán)境，使交通需求、容量、狀態(tài)實時精確可知，人車路全要素動態(tài)精準(zhǔn)可控成為可能，為道路交通管理實現(xiàn)“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．重點車輛監(jiān)管

重點車輛監(jiān)管是為了掌握全網(wǎng)重點車輛的運行狀態(tài)和違法報警數(shù)據(jù)，提升交警對多種重點車輛的監(jiān)管能力和效率，并通過數(shù)據(jù)共享等方式，為相關(guān)部門提供重點車輛監(jiān)管賦能。得益于技術(shù)水平的提升，重點車輛的監(jiān)管技術(shù)方案有了顯著進展。

結(jié)合“六合一”車輛登記信息，利用車輛相關(guān)信息，對高污染車輛、非法營運車輛、危化品運輸車輛、渣土車等出行實時軌跡進行重點監(jiān)管。對于卡口檢測的上路行駛車輛，先初步篩選符合重點車型特征的條件，再利用卡口過車圖片，基于圖像識別技術(shù)篩選車身顏色特征條件和車尾特征條件等，得到上路車輛數(shù)據(jù)，進而結(jié)合車輛運輸審批數(shù)據(jù)判別該車輛是否為未經(jīng)審批的“非法上路重點車輛”。

此外，車載安防系統(tǒng)也可以為車輛提供安全保障，包括車載報警器、GPS 定位器、行車記錄儀等設(shè)備，可以實時監(jiān)測車輛周圍環(huán)境和行駛狀態(tài)。例如，車載報警器可以實時感知車輛的異常情況，如車身被撞擊、車輛偏離道路等，并在第一時間發(fā)出警報提醒車主。這些技術(shù)的應(yīng)用拓展了城市交通市場的空間，提高了城市交通運營效率和服務(wù)水平。

2．無信控交叉口隱患治理

在道路安全方面，根據(jù)公安部道路安全研究中心數(shù)據(jù)，近 10 年路段交通事故逐年下降的同時，交叉口交通事故出現(xiàn)了明顯反彈。其中，無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，提升無信控交叉口治理水平將有力支撐交管部門“減量控大”工作目標(biāo)。

應(yīng)對無信控交叉口場景的隱患治理需求，結(jié)合場景的道路交通特征，聚焦路面基礎(chǔ)設(shè)施不齊、主支路視距盲區(qū)、行人過街隱患、車輛超速隱患等典型問題。可以采用雷達視頻融合感知、信息實時發(fā)布、道路安全預(yù)警等科技化手段，建設(shè)包括會車、行人預(yù)警系統(tǒng)等前端子系統(tǒng)，預(yù)警設(shè)備及線路的網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)，包括隱患治理一張圖等的后端應(yīng)用子系統(tǒng)，以提升無信控交叉口的隱患治理水平。聚焦場景特征和典型風(fēng)險，采用交安設(shè)施疊加道路安全預(yù)警手段，全方位提升無信控交叉口隱患治理水平，系統(tǒng)化治理，防事故于未然。構(gòu)建“感知—認知—預(yù)警—監(jiān)測”的無信控交叉口隱患治理系統(tǒng)，提供主動預(yù)防事故的無信控交叉口場景綜合治理方案，達到減少事故數(shù)量、降低事故嚴(yán)重性、有效支撐道路交通安全“減量控大”的目標(biāo)。

3．“車路協(xié)同”與“車網(wǎng)互聯(lián)”

隨著 5G 通信、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展和推廣應(yīng)用，交通領(lǐng)域正在逐步呈現(xiàn)出“車路協(xié)同”和“車網(wǎng)互聯(lián)”的新態(tài)勢。這些新技術(shù)的應(yīng)用，不僅將提升道路交通的安全性和效率，還將對傳統(tǒng)交通運營模式帶來深遠的影響。

借助新一代信息通信技術(shù)，實現(xiàn)車輛與云平臺、車輛與車輛、車輛與路、車輛與人、車內(nèi)等全方位網(wǎng)絡(luò)鏈接，可以實現(xiàn)車與車、車與路、車與人之間的動態(tài)實時信息交互，實現(xiàn)車輛信息與城市、交通等多網(wǎng)融合。依托于先進的無線通信和新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如 5G 通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等。通過實現(xiàn)車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施之間的信息共享和協(xié)同作業(yè)來減少交通事故的發(fā)生率，設(shè)備采集與融合多渠道信息能夠獲取到其他車輛的位置、速度、行駛方向等信息，可以開展車輛主動安全控制和道路協(xié)同管理，從而能夠更加準(zhǔn)確地判斷路況，避免因信息不對稱而導(dǎo)致的交通事故。對于提高道路交通的安全性、效率和舒適性有著重要的作用。

同時，也可以實現(xiàn)車輛之間的信息共享和協(xié)同駕駛，實現(xiàn)智能交通信號控制和智能停車等應(yīng)用，車輛可以更加智能地規(guī)劃行駛路線和行駛時間，避免交通擁堵和浪費時間，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)，滿足現(xiàn)代人對高效、便捷出行的需求。此外，車路協(xié)同技術(shù)還能夠使車輛更加高效地利用能源、減少環(huán)境污染，促進城市經(jīng)濟的可持續(xù)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，促進城市交通的可持續(xù)發(fā)展。

五、結(jié)語

智慧城市交通系統(tǒng)是支撐城市運行的必要系統(tǒng)，雖然現(xiàn)在還面臨著很多挑戰(zhàn)和問題，如網(wǎng)絡(luò)安全問題、數(shù)據(jù)隱私保護、系統(tǒng)集成和標(biāo)準(zhǔn)化等問題，需要不斷加以完善和解決，新型技術(shù)的推廣和應(yīng)用也需要政策支持和法律保障等方面的配合。但同時，與城市交通密切相關(guān)的安防行業(yè)是一個技術(shù)創(chuàng)新密集型的領(lǐng)域，不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)為城市交通的應(yīng)用賦能提供了強有力的支持，伴隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)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)將會在未來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，成為智慧城市建設(shè)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)域進行有機結(jié)合，推動智慧城市的建設(shè)與發(fā)展，促進城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

來源：中國安防協(xié)會