對道路交通管理中的人工智能系統(tǒng)探討

張晨

摘 要 信息技術的發(fā)展帶動了人工智能的發(fā)展，使其在多個行業(yè)中有廣泛的應用，交通管理部門可以將其應用于道路交通管理中。基于此，文章將道路交通管理中的人工智能系統(tǒng)作為研究對象，對其功能、應用及設計進行分析，為交通管理部門應用人工智能系統(tǒng)提供理論幫助及實踐指導。

關鍵詞 道路交通；人工智能；信號燈

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）230-0159-02

目前我國道路交通管理中普遍存在交通擁堵、安全事故頻發(fā)等問題，對居民的人身安全及財產(chǎn)安全造成威脅。在此基礎上，交通管理部門需要加強道路交通管理水平，引進先進的管理技術與管理理念，降低交警的工作強度，提升交警的工作效率，從根本上保障我國道路交通的安全有序。人工智能技術可以有效實現(xiàn)上述功能，通過人工智能系統(tǒng)的設計，能夠?qū)崿F(xiàn)道路交通管理的信息化與智能化。

1 道路交通管理中的人工智能系統(tǒng)功能分析

人工智能系統(tǒng)主要是通過相應的程序及算法應用，使計算機具備與人類相似的思維能力，代替人類完成某些困難的工作。在道路交通管理中，人工智能系統(tǒng)可以用于交通檢測及交通違法執(zhí)法這兩方面。從交通檢測角度而言，人工智能系統(tǒng)可以應用于路況監(jiān)測及交通基礎設施數(shù)據(jù)檢測中，通過人工智能系統(tǒng)的代替交警的工作，降低交警的工作強度，擴大路況監(jiān)測的范圍，實現(xiàn)高效、低成本的道路交通管理；從交通違法執(zhí)法角度而言，人工智能系統(tǒng)具有動態(tài)監(jiān)測及人車特征關聯(lián)功能，可以為交警處理交通違法事故提供可靠的參考依據(jù)，準確識別違法車輛，加大交通違法執(zhí)法力度，保障道路交通管理的質(zhì)量[ 1 ]。

2 道路交通管理中的人工智能系統(tǒng)應用分析

基于人工智能系統(tǒng)的上述功能，可以將其應用于道路交通管理的如下環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)智能道路交通管理，促進智慧城市的建設。

2.1 智能信號燈

在我國目前的道路交通管理中，普遍存在交通擁堵問題，對城市環(huán)境造成了嚴重污染。大量研究表明，交通擁堵問題出現(xiàn)的關鍵原因在于交通信號燈的不合理。因此，為了提升道路交通管理水平，改善我國交通狀況，交通部門需要將人工智能系統(tǒng)應用于交通信號燈中，通過智能信號燈的應用，實現(xiàn)交通信號燈的科學智能控制，提升城市交通的吞吐量，避免城市擁堵問題的出現(xiàn)。

具體而言，人工智能系統(tǒng)在交通信號燈中的應用原理如下：人工智能系統(tǒng)具備感知功能，可以采集道路中各個路口的車流量，并實時檢測通過路口車輛的相關信息，采集到的數(shù)據(jù)及監(jiān)控的畫面將會傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，利用人工智能系統(tǒng)具備的數(shù)據(jù)分析功能，對路口車流量的數(shù)據(jù)進行深入分析，明確具體的交通信號燈顏色變化時間，避免交通擁堵問題的出現(xiàn)。由此可以看出，人工智能系統(tǒng)能夠通過分散式方式進行交通信號燈的智能控制，確保路口車輛的有序通過，避免交通擁堵問題的出現(xiàn)。

比如，機器人領域的專家、卡耐基·梅隆大學的教授斯蒂芬·史密斯研發(fā)了一種由人工智能驅(qū)動的智能交通信號系統(tǒng)，并將該系統(tǒng)應用于美國匹茲堡的道路交通管理中。實踐應用表明，史密斯教授研發(fā)的智能交通信號系統(tǒng)可以縮短25%旅行時間，節(jié)約40%的發(fā)動機空轉(zhuǎn)時間，有助于交通領域的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 智能道路預警

市場經(jīng)濟的發(fā)展提升了人們的生活水平及生活質(zhì)量，汽車保有量逐年上升，大大增加了交通事故出現(xiàn)的概率，對我國居民的財產(chǎn)安全及人身安全產(chǎn)生了負面影響。在此基礎上，交通管理部門需要加強人工智能系統(tǒng)的應用，利用人工智能系統(tǒng)輔助交警的工作，實現(xiàn)道路交通管理的智能預警，避免交通事故的出現(xiàn)，保障我國居民的財產(chǎn)及人身安全。在道路交通管理工作中，人工智能系統(tǒng)的預警功能主要有以下應用：第一，汽車識別功能，交警可以利用人工智能系統(tǒng)識別高速公路行駛車輛中存在的超速、違法超車及非法占用車道等行為；第二，警示功能，在容易發(fā)生交通事故的道路中安裝人工智能系統(tǒng)，利用人工智能系統(tǒng)的聲光一體化報警功能，提示駕駛?cè)藛T適當減速、保持警惕，避免交通事故的出現(xiàn)。

2.3 警用機器人

目前我國的道路交通管理工作主要有交警部門負責，由領導安排交警去到路口執(zhí)勤，進行路口交通的指揮與監(jiān)督管理，保障道路交通的安全。這種道路交通管理模式會對交警造成較大的工作壓力，很容易在高強度的工作中出現(xiàn)疏忽，導致交通安全問題的出現(xiàn)。在人工智能技術出現(xiàn)后，研究機構需要加強人工智能系統(tǒng)的研發(fā)，將其應用于道路交通管理中，利用人工智能技術研發(fā)警用機器人，代替交警進行巡邏及交通監(jiān)管工作，以此緩解交警的工作壓力與工作強度，從整體上提升道路交通管理的效率。在道路交通管理中，警用機器人的核心技術為人工智能系統(tǒng)，通過人工智能系統(tǒng)的反饋、感知及數(shù)據(jù)分析功能，實現(xiàn)道路交通狀況的實時傳輸。也就是說，警用機器人可以將道路的實際狀況反饋給交通監(jiān)控中心，相關工作人員只需要分析警用機器人傳輸?shù)囊曨l等數(shù)據(jù)信息即可掌握道路的交通狀況，實現(xiàn)遠程道路交通控制。與此同時，警用機器人還具備檢查酒駕及違法車輛識別的功能，技術人員可以在警用機器人內(nèi)部設置識別及計算功能，實現(xiàn)駕駛?cè)梭w內(nèi)酒精含量的智能化監(jiān)測及違法車輛的準確識別，以此提升道路交通管理的效率及質(zhì)量[ 2 ]。

3 道路交通管理中的人工智能系統(tǒng)設計分析

在道路交通管理中個，人工智能系統(tǒng)主要涵蓋電子警察模塊、智能交通監(jiān)控模塊、智能公交管理模塊、城市交通流誘導模塊以及突發(fā)事件響應模塊這五部分。在進行人工智能系統(tǒng)的設計之前，需要明確不同模塊的功能及需求，有針對性地進行人工智能系統(tǒng)的設計，充分發(fā)揮出人工智能系統(tǒng)的優(yōu)勢。

3.1 人工智能系統(tǒng)的功能分析

基于人工智能技術的優(yōu)勢，智能道路交通管理系統(tǒng)需要具備監(jiān)控、交通流誘導、事故處理及電子警察等功能。對于電子警察模塊而言，交通管理部門可以利用人工智能系統(tǒng)（如警用機器人）進行交通監(jiān)測，加大對交通違法者的處理力度，避免交通事故的出現(xiàn)。對于智能交通監(jiān)控模塊而言，通過人工智能系統(tǒng)的應用，交通監(jiān)控中心可以實時監(jiān)測城市各個路口的交通狀況，針對路口存在的異常狀況，人工智能系統(tǒng)會通過聲音或者燈光提示交通監(jiān)控中心的工作人員，工作人員會根據(jù)實際的交通狀況，制定相應的措施，如交通誘導或者信號燈控制等措施，保障城市的道路交通的有序性，避免交通擁堵問題及交通事故的出現(xiàn)。對于智能公交管理模塊而言，交通管理部門可以在公交電子站牌中應用人工智能系統(tǒng)，對公交站點的客流量及路口附近的車流量進行監(jiān)測，以此進行公交車的智能調(diào)度，為群眾提供更為優(yōu)質(zhì)的公共交通服務，緩解城市的交通壓力，減少私家車導致的環(huán)境污染。對于突發(fā)事件響應模塊而言，交通管理部門可以通過人工智能技術的應用，提高智能道路交通管理系統(tǒng)的響應速度，及時報警，確保交通管理部門可以迅速精準地掌握事故現(xiàn)場的狀況，從而制定完善的事故處理措施。與此同時，人工智能系統(tǒng)還能夠自動存儲交通事故現(xiàn)場的照片，為交通事故處理提供相關證據(jù)。

3.2 智能道路交通管理系統(tǒng)的設計要點

基于人工智能技術，道路交通管理系統(tǒng)的設計需要具備先進性及科學性，技術人員需要制定完善的系統(tǒng)架構，結(jié)合系統(tǒng)功能進行信息化管理系統(tǒng)的設計。一般來說，智能道路交通管理系統(tǒng)涵蓋以下4個層次：

基礎層，基礎層主要負責道理交通管理相關信息數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)焦δ軐??；A層采集到的數(shù)據(jù)信息包括靜態(tài)和動態(tài)這兩種，靜態(tài)交通信息數(shù)據(jù)包括道路及路牌等基礎設施的相關信息；動態(tài)交通信息數(shù)據(jù)是指交通監(jiān)測采集到的車流量等數(shù)據(jù)信息。

功能層，功能層主要負責分析基礎層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，利用人工智能技術的數(shù)據(jù)分析功能，實現(xiàn)公交車的智能調(diào)度、交通信號燈的智能控制等功能，提升道路交通管理的效率。

服務層，服務層主要負責信息服務，為交通監(jiān)控中心的工作人員或者出行人員提供參考數(shù)據(jù)。交通監(jiān)控中心的工作人員需要根據(jù)智能道路交通系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息開展相應的交通管理工作；出行人員可以根據(jù)智能道路交通系統(tǒng)提供的信息進行路線規(guī)劃。

信息層，信息層主要負責相關數(shù)據(jù)信息的存儲，其功能與數(shù)據(jù)庫類似，交通監(jiān)控中心的管理人員可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，為道路交通管理方案的制定提供參考資料[ 3 ]。

4 結(jié)論

綜上所述，人工智能系統(tǒng)在道路交通管理中有顯著的優(yōu)勢，值得推廣應用。通過本文的分析可知，技術人員需要按照層次架構進行道路交通管理系統(tǒng)的設計，合理應用人工智能技術，提升道路交通管理系統(tǒng)的智能化及信息化，充分發(fā)揮出人工智能系統(tǒng)的優(yōu)勢，提高我國道路交通管理的水平，促進我國交通行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]宋明洋.人工智能在道路交通管理中的應用探討[J].中國管理信息化，2018，21（13）：143-144.

[2]高子初，張寧.用大數(shù)據(jù)智能交通技術管理復雜多車道道路的新策略[J].科技與創(chuàng)新，2018（1）：25-26.

[3]趙水紅.基于圖像的車禍事故人工智能識別系統(tǒng)的設計[J].電腦知識與技術，2016，12（3）：221-223.