中國城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢

北方工業(yè)大學(xué) 李正熙

1 中國智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程

城市化進程的推進和機動車數(shù)量的快速增長，使得交通擁堵、交通事故和交通污染等各種交通問題凸顯。世界發(fā)達國家于上世紀(jì)60年代提出了智能交通系統(tǒng)的概念，進入90年代后智能交通系統(tǒng)的研究和應(yīng)用得到快速發(fā)展。智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transportation Systems，ITS）是指將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成，形成實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。智能交通系統(tǒng)能夠更為有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、緩解交通擁堵、降低交通污染、保證交通安全、提高運輸效率，是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。

中國智能交通系統(tǒng)研究起步較晚，二十世紀(jì)九十年代中期以來，在國家相關(guān)部委的組織下，我國交通運輸領(lǐng)域的科學(xué)家和工程技術(shù)人員開始跟蹤智能交通系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，經(jīng)過20年左右的發(fā)展和積累，在智能交通技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、系統(tǒng)建設(shè)等方面取得了長足的進步?？v觀我國智能交通發(fā)展歷程，大致可劃分為以下四個階段[1]：

2000年之前，中國智能交通基本處于城際智能交通的科技攻關(guān)、國家智能交通體系框架和標(biāo)準(zhǔn)的研究等層面，城市道路智能交通系統(tǒng)示范或開工建設(shè)的項目不多，主要圍繞北京、上海、大連、廣州等地展開。

2000～2005年，城市道路交通信息采集、信號控制與誘導(dǎo)、視頻監(jiān)控等示范工程逐步實施，有力地推動了國內(nèi)科研機構(gòu)及企業(yè)在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、市場化等方面的發(fā)展，由此階段開始，中國智能交通發(fā)展進入實質(zhì)性建設(shè)、應(yīng)用實驗階段。

2005～2010年，智能交通進入高速發(fā)展期，交通高清視頻檢測、營運車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控等多種主流技術(shù)在國內(nèi)得到應(yīng)用。國家道路交通安全科技行動計劃、國家“863”計劃智能交通系統(tǒng)專題等國家級科研項目的設(shè)立和執(zhí)行也都推動了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2011年以后，隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的成熟，智能交通產(chǎn)業(yè)專業(yè)化分工日趨明確，專業(yè)性解決方案逐步成熟，增長服務(wù)運營成為新的發(fā)展目標(biāo)。

目前，我國智能交通系統(tǒng)已從探索階段進入實際開發(fā)和應(yīng)用階段，智能交通產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域涉及到系統(tǒng)集成、硬件設(shè)備、軟件開發(fā)、信息服務(wù)、增值業(yè)務(wù)等多個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。調(diào)查顯示，國內(nèi)目前從事智能交通相關(guān)的企業(yè)超過2000家，市場對信號控制、視頻監(jiān)控、電子收費等設(shè)備以及各種軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成等方面的需求旺盛，預(yù)計到2020年國內(nèi)智能交通領(lǐng)域投入將達到上千億元，智能交通產(chǎn)業(yè)將進入新一輪的快速發(fā)展軌道[2]。

2 中國城市智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢

隨著新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進和智慧城市相關(guān)政策的落實，我國智能交通行業(yè)未來發(fā)展空間廣闊，城市智能交通系統(tǒng)將迎來持續(xù)穩(wěn)定的增長期。通過對國內(nèi)城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)需求和國內(nèi)外智能交通技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析，智能交通系統(tǒng)集成、交通大數(shù)據(jù)處理及服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)、基于移動互聯(lián)的智能交通應(yīng)用服務(wù)等產(chǎn)業(yè)在今后若干年可能會擁有較為廣泛的市場。

2.1 智能交通系統(tǒng)集成

2014年我國城市智能交通市場規(guī)模保持了高速增長態(tài)勢，系統(tǒng)集成類項目包含智能公交、交通信號控制、交通視頻監(jiān)控、電子警察、卡口、交通信息采集與發(fā)布、交通指揮類平臺、出租車信息服務(wù)管理、城市客運樞紐信息化、GPS與警用系統(tǒng)等多個分支，項目數(shù)量達到5000多項。據(jù)權(quán)威人士預(yù)測，2015年我國智能交通產(chǎn)業(yè)有望達到1000億元規(guī)模，智能交通市場正在不斷擴容，智能交通系統(tǒng)集成項目為各類相關(guān)智能交通系統(tǒng)集成商、軟硬件提供商帶來了巨大的發(fā)展機會。從目前國內(nèi)各城市的智能交通系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用情況來看，一線城市及東部沿海和經(jīng)濟發(fā)達城市的智能交通系統(tǒng)集成建設(shè)已初具規(guī)模，北京、上海、廣州、深圳等城市已經(jīng)建成了具有國際先進水平的智能化交通管理系統(tǒng)，而二三線城市及中西部地區(qū)城市的智能交通系統(tǒng)有待于繼續(xù)建設(shè)和完善，這些城市的智能交通建設(shè)將是今后幾年的發(fā)展重點，預(yù)計在未來5年內(nèi)，中國將在200余個大中型城市建立城市交通指揮中心。

在城市智能交通系統(tǒng)集成項目中，由于功能的基礎(chǔ)性和必要性，交通視頻監(jiān)控、交通信號控制仍是目前及今后很長一段時間內(nèi)城市智能交通路口建設(shè)的主要子系統(tǒng)工程；而受公交都市的影響，智能公交建設(shè)投資比重加大，也成為城市智能交通系統(tǒng)集成項目的重點領(lǐng)域之一。

2.1.1 交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控技術(shù)主要包括電子警察、治安卡口、車載監(jiān)控、智能視頻分析等，是智能交通系統(tǒng)集成項目建設(shè)過程中最主要的需求體現(xiàn)點之一，可為智能交通系統(tǒng)提供豐富的信息源，對智能交通的建設(shè)起著舉足輕重的作用。從2008北京奧運會期間天安門路口及奧運場館路口安裝的視頻檢測設(shè)備開始，視頻檢測已經(jīng)逐漸被國內(nèi)市場認(rèn)同，設(shè)備生產(chǎn)廠商正在通過不斷的改進圖像識別核心算法，以提高多目標(biāo)捕獲率、識別率以及在惡劣環(huán)境下的檢測能力等技術(shù)指標(biāo)，并通過研發(fā)高性能人工智能硬件平臺與設(shè)計行業(yè)定制化智能解決方案，進一步促使視頻檢測往智能化、人性化發(fā)展；同時，視頻檢測對象也從原來的機動車檢測擴展到對交通參與人，行人、機場、車站行人的檢測等。目前，隨著核心技術(shù)的不斷突破及檢測精度、可靠性的不斷提高，視頻檢測已逐漸成為交通市場主流檢測方式，國內(nèi)自主品牌的視頻檢測設(shè)備也已成為系統(tǒng)建設(shè)選型主流，在后續(xù)應(yīng)用中，研發(fā)面向智慧交通的視頻監(jiān)控云平臺，利用海量視頻為智慧交通服務(wù)，將十分必要且需求廣泛。

2.1.2 交通信號控制系統(tǒng)

（1）交通信號控制器

交通信號控制器是城市智能交通產(chǎn)業(yè)中一個重要分支。2004年至今，以北京智能交通信號控制一期建設(shè)工程為標(biāo)志，全國市場陸續(xù)全面鋪開。目前，國外品牌的交通信號控制器主要集中在國內(nèi)一線城市，而二、三線城市多采用國內(nèi)自主品牌的設(shè)備，國外品牌在高端交通信號控制器市場的優(yōu)勢已經(jīng)在縮小。與國外交通信號控制器相比，通過近幾年的不斷完善和應(yīng)用，國產(chǎn)品牌在功能、性能等方面得到了很大提高，在需求定制、及時服務(wù)、產(chǎn)品價格、后續(xù)服務(wù)費用等方面則具有較為明顯的優(yōu)勢，但從總體上來說，國產(chǎn)交通信號控制器在產(chǎn)品功能豐富性、運行穩(wěn)定性等方面仍需加強。綜合分析國內(nèi)外先進的城市道路交通信號控制器及我國城市道路交通實際情況，預(yù)計我國城市交通信號控制器將會向著智能化、通用化、模塊化的方向發(fā)展。

（2）交通信號控制中心系統(tǒng)

交通信號控制中心系統(tǒng)是城市智能交通管控系統(tǒng)構(gòu)建的核心，雖然我國近年來在交通信號控制理論方法研究及相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用等方面已取得了很大的進展，但在系統(tǒng)的成熟度、算法的先進性、完整性、有效性等方面還有待提高。目前國內(nèi)大型、特大型城市交通控制系統(tǒng)主要依靠國外引進，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)先進實用的交通信號控制中心系統(tǒng)仍然是需要突破的重要環(huán)節(jié)。未來我國的交通信號控制中心系統(tǒng)研發(fā)方向在于：在技術(shù)方面，提高系統(tǒng)的可靠性及工程適用性，使系統(tǒng)具有良好的容錯能力與集成能力，降低系統(tǒng)對檢測器的依賴性；在方法方面，進一步研究實用化的實時優(yōu)化算法，可利用先進的智能控制技術(shù)，有機集成多種控制方法和控制策略，以適應(yīng)中國城市道路復(fù)雜的混合交通流；在管理層面，應(yīng)制定相關(guān)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及開放式的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。

（3）遠(yuǎn)程托管中心系統(tǒng)

遠(yuǎn)程托管中心系統(tǒng)是當(dāng)前交通控制系統(tǒng)構(gòu)建的新思路。交通信號控制遠(yuǎn)程托管中心系統(tǒng)在各城市現(xiàn)有路口交通信號機的基礎(chǔ)上，利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地系統(tǒng)與遠(yuǎn)程中心之間的協(xié)同運作，可解決中小城市建立智能交通管理與控制系統(tǒng)普遍存在的資金和人才兩大瓶頸問題。北方工業(yè)大學(xué)完成的交通信號遠(yuǎn)程托管系統(tǒng)在大連金州區(qū)五一路進行了示范工程應(yīng)用，使路口交通通行能力在高峰及平峰期間有不同程度的提高。該項目開創(chuàng)了在中小城市推廣先進交通控制技術(shù)和管理方法與遠(yuǎn)程托管模式的先河，所建立的控制管理模式為提高我國中小城市智能交通信號控制水平探索出了一條途徑[3]。

2.1.3 智能公交系統(tǒng)

“公交都市”的提出為全國公交事業(yè)發(fā)展提供了前所未有的歷史機遇，2012年以來，烏魯木齊、銀川、連云港、蘭州、棗莊、宜昌、武漢等十余個城市正在建設(shè)和即將建設(shè)BRT工程，繼深圳、鄭州之后，有20多個城市將“公交都市”作為激勵“公交優(yōu)先”發(fā)展的重要政策之一[4]。各地大力開展公交都市示范工程，智能公交系統(tǒng)建設(shè)呈蓬勃發(fā)展之勢，預(yù)計未來的5年內(nèi)，智能公交系統(tǒng)每年的市場容量為50億元以上。在這些項目的基礎(chǔ)上，GPS運營調(diào)度、車載視頻監(jiān)控、客流統(tǒng)計、電子站牌、公共交通領(lǐng)域的車載終端、通信系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)等科技手段將會得到全面應(yīng)用，能夠極大地提升公交優(yōu)先的可實現(xiàn)度。目前，國內(nèi)涉及智能公交領(lǐng)域的廠家至少超過300家，而隨著公交車輛對社會交通分擔(dān)比例的不斷提高，公交智能化需求會愈發(fā)旺盛，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度進一步提高，行業(yè)運作模式進一步成熟的前提下，智能公交產(chǎn)業(yè)將迎來更廣闊的發(fā)展空間。

2.2 交通大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)是繼云計算、物聯(lián)網(wǎng)之后IT產(chǎn)業(yè)的又一次顛覆性革命。智能交通作為計算機、控制、通信技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域集成應(yīng)用的產(chǎn)物，其系統(tǒng)建設(shè)的核心是數(shù)據(jù)的采集、存儲與計算。數(shù)據(jù)采集涉及人、車、路、環(huán)境等諸多對象，包括基于互聯(lián)網(wǎng)的公眾出行服務(wù)數(shù)據(jù)、基于行業(yè)運營企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)管數(shù)據(jù)、基于物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備傳感器采集數(shù)據(jù)、基于交通氣象數(shù)據(jù)的城市交通規(guī)劃與管理交通出行環(huán)境數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)來源廣泛、數(shù)據(jù)形式多樣、數(shù)據(jù)量十分龐大，是云計算、大數(shù)據(jù)、智能終端等新技術(shù)典型的應(yīng)用環(huán)境，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)從海量交通數(shù)據(jù)挖掘潛在有價值的信息，成為智能交通系統(tǒng)充分發(fā)揮作用的關(guān)鍵。

目前北京、上海、廣東等地都在廣泛地研究和應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)。北京市交通運行監(jiān)測調(diào)度中心已整合接入行業(yè)內(nèi)外27個應(yīng)用系統(tǒng)、6000多項靜動態(tài)數(shù)據(jù)、6萬多路視頻，目前靜動態(tài)數(shù)據(jù)存儲達到20T，每天數(shù)據(jù)增量達30G左右，為構(gòu)建人車路和環(huán)境協(xié)調(diào)運行的新一代綜合交通運輸運行協(xié)調(diào)體系提供了有力的支撐。2010年12月，深圳市政府投資23億元正式建成了國內(nèi)第一個云計算中心[5]，目前中心已經(jīng)全面開展相關(guān)領(lǐng)域的云應(yīng)用，交通云的構(gòu)建已經(jīng)納入這個體系。廣州交通運輸信息資源整合與數(shù)據(jù)分析包括了公共交通信息（公交、地鐵和BRT信息）、對外交通信息（涉及航班、鐵路、高速公路出入口、長途客運等信息的客流分析）、綜合視頻信息（路口視頻、公交車載視頻、公交車站、場站視頻）、其他部門數(shù)據(jù)（氣象、環(huán)保數(shù)據(jù)）、城市路況信息等。

隨著研究和應(yīng)用的深入，可運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對交通需求進行全面客觀的精準(zhǔn)分析和研判，大數(shù)據(jù)分析在交通運行管理優(yōu)化、面向車輛和出行者的智能化服務(wù)，以及交通應(yīng)急和安全保障等方面都將形成巨大的市場，并能衍生一批智能交通及周邊設(shè)備的產(chǎn)業(yè)鏈，帶動經(jīng)濟發(fā)展，推動交通產(chǎn)業(yè)市場的標(biāo)準(zhǔn)化。在北京召開的2014中國智能交通行業(yè)發(fā)展趨勢分析會上，業(yè)界對大數(shù)據(jù)在智能交通行業(yè)的運用趨勢進行了分析判斷。準(zhǔn)確把握大數(shù)據(jù)時代的特征，深入分析大數(shù)據(jù)對智能交通的影響和作用，建立基于大數(shù)據(jù)分析的新一代智能交通系統(tǒng)，構(gòu)建并完善智能交通技術(shù)創(chuàng)新體系，加強交通信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)化進程，對于在新的高度和起點上改善我國的交通狀況有著非常重要的意義。

2.3 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

車聯(lián)網(wǎng)是利用先進傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)，對道路和交通進行全面感知，實現(xiàn)多個系統(tǒng)間大范圍、大容量數(shù)據(jù)的交互，以提供交通效率和交通安全為主的網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可有效緩解城市交通擁堵、降低交通污染、提升交通安全。根據(jù)我國目前汽車業(yè)發(fā)展速度，預(yù)計2020年汽車保有量將超過2億輛，中國將成為全球最大的汽車市場，龐大的汽車市場為中國車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的增長提供了強有力的基礎(chǔ)。

目前，我國車聯(lián)網(wǎng)市場主要集中在車載傳感器、車載導(dǎo)航、車載GPS監(jiān)控等幾方面。在傳感器方面，環(huán)保、安全、智能是未來汽車傳感器的發(fā)展方向，這給傳感器技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)和機會，有利于促進傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；在車載導(dǎo)航方面，一方面車載導(dǎo)航系統(tǒng)可以為車主提供豐富的增值服務(wù)，另一方面中長途運輸?shù)妮d貨車對于車載導(dǎo)航系統(tǒng)的需求也非常明確；在車載GPS監(jiān)控方面，車聯(lián)網(wǎng)作為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的重要部分，已率先應(yīng)用于交通運輸重點營運車輛監(jiān)控管理，為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用推廣工作奠定了良好的基礎(chǔ)[6]。

總體來看，雖然與發(fā)達國家相比，我國的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展偏緩，但在市場驅(qū)動、技術(shù)成熟、標(biāo)準(zhǔn)推動、政策主導(dǎo)的背景下，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及的傳感器、車載單元、內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)正全面發(fā)展，服務(wù)對象和服務(wù)功能也正逐步擴展，未來將更能夠滿足政府管理部門、車輛運營企業(yè)、相關(guān)企業(yè)管理部門、公眾的需求，在交通執(zhí)法，違法預(yù)警，駕駛行為監(jiān)測、道路優(yōu)化、擁堵避讓、與交通信號和周邊環(huán)境同步、事件發(fā)現(xiàn)和軌跡預(yù)測報警方面服務(wù)將進一步完善?？梢灶A(yù)見，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展在帶動汽車制造業(yè)進步的同時，將推動車聯(lián)網(wǎng)車端設(shè)備的爆發(fā)式增長，推動RFID、傳感器、導(dǎo)航、通信等制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，引導(dǎo)信息資源開發(fā)和信息服務(wù)業(yè)向規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變，市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

2.4 移動互聯(lián)網(wǎng)與智能交通

移動互聯(lián)網(wǎng)包含終端、軟件和應(yīng)用三個層面，是促成智能交通朝著管理與服務(wù)并重發(fā)展的重要推動力量。首先，移動運維、移動執(zhí)法、移動指揮、移動控制等移動互聯(lián)網(wǎng)智能交通產(chǎn)品可以為政府管理部門交通管理提供了先進、靈活的手段；其次，隨著智能手機等移動終端的不斷普及，網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)已成為道路交通狀態(tài)信息采集的一種重要來源，可用于分析公眾的出行規(guī)律，獲取完整出行鏈信息，對交通檢測技術(shù)及方法的發(fā)展起到了推動作用；再次，智能交通系統(tǒng)可利用移動互聯(lián)網(wǎng)向公眾提供可視化地圖服務(wù)、導(dǎo)航信息、實時路況信息以及基于位置的服務(wù)，滿足公眾的多樣化、個性化需求；另外，基于移動互聯(lián)網(wǎng)智能終端與交通相關(guān)的APP得到快速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在公眾出行中發(fā)揮越來越大的作用[3]。

移動互聯(lián)網(wǎng)對整個智能交通行業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響，未來的智能交通發(fā)展也將會緊密結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)，移動互聯(lián)網(wǎng)與智能交通的有效結(jié)合，能夠創(chuàng)造出更多、更豐富的經(jīng)濟社會價值，對引領(lǐng)帶動智能交通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要作用。

3 結(jié)語

交通是經(jīng)濟發(fā)展的命脈，智能交通系統(tǒng)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國智能交通經(jīng)過多年發(fā)展，在標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)方法研究、產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)建設(shè)等方面已取得了卓有成效的成果，但與國外發(fā)達國家相比，整體發(fā)展水平仍相對落后。智能交通技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化在我國方興未艾，日益加劇交通擁堵問題將助推智能交通快速發(fā)展，智慧城市和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)也將會給智能交通產(chǎn)業(yè)帶來廣闊空間，未來智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢遠(yuǎn)不止本文所提到的幾點，緊密結(jié)合我國交通特點，以先進的電子信息技術(shù)為驅(qū)動，努力構(gòu)建具有中國特色的新一代智能交通系統(tǒng)，將是我國智能交通產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。

[1] 中國智能交通協(xié)會編. 中國智能交通行業(yè)發(fā)展年鑒[Z]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2011.

[2] OFweek工控網(wǎng). 2015年中國智能交通的機遇和挑戰(zhàn)分析[EB/OL]. http: //gongkong. ofweek. com/2015 - 01/ART - 310010 - 8420 - 28921400. html, 2015 - 01.

[3] 劉小明, 何忠賀. 城市智能交通系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 自動化博覽, 2015, 32(1): 58 - 60.

[4] Tranbbs. com. 第二屆中國智能公交論壇花開廈門[EB/OL]. http: //www.tranbbs. com/news /cnnews/news_106833. shtml, 2013 - 03.

[5] 姜紅德. 力推交通大數(shù)據(jù)[J]. 中國信息化, 2014, (2): 18 - 19.

[6] 中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析(第三章)[J]. 貨運車輛, 2012, (1): 48 - 58.