基于人工智能的三亞市智慧交通發(fā)展探討

鄭丹，肖燦，雷春

（1.三亞學(xué)院傳媒學(xué)院；2.三亞學(xué)院教務(wù)處；3.三亞學(xué)院管理學(xué)院）

1 引言

1.1 國(guó)內(nèi)外智慧交通的發(fā)展概況

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)等多項(xiàng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，智慧交通建設(shè)成為提升城市交通運(yùn)行效率、優(yōu)化居民出行體驗(yàn)和促進(jìn)物流運(yùn)輸體系發(fā)展的重要方向。我國(guó)政府管理部門(mén)一直注重交通運(yùn)輸戰(zhàn)略的規(guī)劃，2019年9月24日發(fā)布《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》明確提出到2035年我國(guó)基本建成交通強(qiáng)國(guó)，到本世紀(jì)中葉全面建成“人民滿意、保障有力、世界前列”的交通強(qiáng)國(guó)，與2017年發(fā)布的《智慧交通讓出行更便捷行動(dòng)方案（2017—2020年）》中“推動(dòng)智慧交通出行信息服務(wù)體系建設(shè)”宗旨一脈相承，智慧交通建設(shè)的發(fā)展前景和規(guī)模已經(jīng)上升為與國(guó)際接軌的重要戰(zhàn)略。

人工智能（Artificial Intelligence，即AI）是在1956年達(dá)特茅斯會(huì)上，麥肯錫、明斯基、香農(nóng)等獲得圖靈獎(jiǎng)，諾貝爾獎(jiǎng)的大科學(xué)家們共同提出了人工智能的概念[1]，希望確立人工智能作為一門(mén)科學(xué)的任務(wù)和完整路徑。21世紀(jì)以后，人工智能進(jìn)入新階段，2006年杰佛里·希爾頓提出了深度學(xué)習(xí)概念，模擬人腦分析學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，依托互聯(lián)網(wǎng)提供的海量數(shù)據(jù)，從海量數(shù)據(jù)中尋找特征量并建立學(xué)習(xí)模型[2]。人工智能在解決了算法問(wèn)題后也迎來(lái)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的突破，在智慧交通的建設(shè)上能夠發(fā)揮效用，借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)四項(xiàng)核心基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，隨后將讀取出來(lái)的信息上傳到控制系統(tǒng)中心，進(jìn)行分析與決策。

西方國(guó)家從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始投入智慧交通的研究，將交通運(yùn)輸?shù)男畔⒒ㄔO(shè)作為重要方向。國(guó)外城市從政策規(guī)劃到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)和城市現(xiàn)狀相結(jié)合，展現(xiàn)出不同的發(fā)展特點(diǎn)。西方國(guó)家部分城市一直考慮優(yōu)先發(fā)展智慧交通建設(shè)以解決交通管理問(wèn)題，收集大數(shù)據(jù)平臺(tái)所需的海量數(shù)據(jù)信息，提供人性化的公共服務(wù)和城市管理，在無(wú)人駕駛汽車(chē)、智慧道路、智能路燈、車(chē)載終端和城市交通信息管理系統(tǒng)上進(jìn)行了行之有效的探索。日本和新加坡通過(guò)車(chē)載終端和道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，規(guī)范車(chē)輛和行人出行，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)積極推動(dòng)交通管理水平提升。例如日本在20世紀(jì)60年代末就開(kāi)始導(dǎo)入交通信息管理系統(tǒng)，公交優(yōu)先控制系統(tǒng)目前已經(jīng)普及[3]。法國(guó)里昂和IBM打造的決策支持優(yōu)化系統(tǒng)（Decision Support System Optimizer），為解決當(dāng)?shù)氐某鞘袚矶隆⑻嵘煌ㄟ\(yùn)輸效率、優(yōu)化公共交通提供了技術(shù)支持。我國(guó)部分城市已經(jīng)在智慧交通方面已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)實(shí)踐。上海通過(guò)“上海市交通綜合信息平臺(tái)”，對(duì)全市高速公路、快速公路、地面道路等路網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，還可以管理軌道交通、地面公交的線路分布、站點(diǎn)設(shè)置等。洛陽(yáng)市建立了行車(chē)引導(dǎo)系統(tǒng)，它能夠通過(guò)信息發(fā)布為人們提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的道路現(xiàn)狀和行車(chē)信息，通過(guò)出行者與系統(tǒng)的信息互動(dòng)為人們的出行提供最佳的行車(chē)路線。[4]“落地杭州”和由心理學(xué)博士王堅(jiān)帶領(lǐng)阿里巴巴技術(shù)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的“城市大腦”通過(guò)對(duì)杭州128個(gè)信號(hào)燈路口的管理直接減少了道路通行時(shí)間，有效實(shí)現(xiàn)了交通疏導(dǎo)。

無(wú)論是從國(guó)內(nèi)還是國(guó)外智慧交通建設(shè)發(fā)展來(lái)看，智慧交通的研究和發(fā)展有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通、居民出行和物流運(yùn)輸?shù)闹悄芑芾?，是智慧城市建設(shè)的重要組成部分，最終達(dá)成提供更高效的出行效率、降低交通成本、創(chuàng)建更綠色環(huán)保的城市空間和更舒適的出行體驗(yàn)。

1.2 三亞智慧交通建設(shè)的背景

三亞市擁有良好的地理環(huán)境，地處海南島最南端，面積1919.58km2，2018年末戶籍人口達(dá)61萬(wàn)人。伴隨著三亞市經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，旅游人口逐年增加，由此造成的旅客交通運(yùn)輸量在2011年后出現(xiàn)了迅猛增長(zhǎng)。從三亞市2008年～2018年戶籍人口和旅客過(guò)夜人數(shù)統(tǒng)計(jì)表來(lái)看，三亞市戶籍人口數(shù)量變化不大，過(guò)夜旅客人數(shù)一直處于穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，三亞市交通擁堵問(wèn)題每到旅游旺季便成為輿論關(guān)注焦點(diǎn)。這一問(wèn)題不僅影響三亞國(guó)際旅游城市的服務(wù)體驗(yàn)，也對(duì)本地安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活造成不良影響，城市道路管理和公共服務(wù)水平亟待盡快提升。以人工智能技術(shù)為依托的“智慧交通”在三亞市的推廣和實(shí)施，有助于改善現(xiàn)有交通信息系統(tǒng)的管理問(wèn)題，不僅能有效優(yōu)化當(dāng)下國(guó)際旅游城市建設(shè)的城市管理，對(duì)三亞基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化水平、完善綜合立體交通建設(shè)提供信息化決策支持，促進(jìn)國(guó)際物流運(yùn)輸體系發(fā)展，提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)效率和公共服務(wù)水平，為三亞城市居民和外來(lái)游客建造一個(gè)安全、環(huán)保、高效、便捷和舒適的城市生活空間。

表1 三亞市2008年～2018年戶籍人口和旅客過(guò)夜人數(shù)統(tǒng)計(jì)表

近年來(lái)，三亞市出臺(tái)了一系列政策以優(yōu)化交通建設(shè)，《三亞市推進(jìn)智慧城市建設(shè)“十三五”行動(dòng)計(jì)劃（2016—2020）》著重強(qiáng)調(diào)建設(shè)涵蓋各級(jí)道路網(wǎng)絡(luò)、不同交通方式、交通樞紐為一體的綜合交通運(yùn)行協(xié)調(diào)體系。三亞市交通局在優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境實(shí)施意見(jiàn)中提出“城市發(fā)展，交通先行”，重點(diǎn)圍繞港口規(guī)劃、郵輪游艇等配套建設(shè)、水上交通、農(nóng)村公路及村莊道路改造、重大交通項(xiàng)目、公共交通運(yùn)營(yíng)及國(guó)際航線等七個(gè)方面進(jìn)行提升。另外，作為“一帶一路”參與城市，三亞在探索建設(shè)海南自由貿(mào)易港進(jìn)程時(shí)也將提高建設(shè)郵輪港口升級(jí)及航線運(yùn)營(yíng)的標(biāo)準(zhǔn)提上日程。在布局智慧交通方面，三亞多方引進(jìn)資源以彌補(bǔ)本地人才和資金不足的劣勢(shì)。2017年與高德地圖的合作涉及手機(jī)APP，2018年3月與京東進(jìn)行戰(zhàn)略合作探索智慧小鎮(zhèn)，2018年11月與平安公司合作開(kāi)發(fā)車(chē)輛保險(xiǎn)。金融領(lǐng)域，2019年1月與騰訊合作“WeCity未來(lái)城市”解決方案。

2 三亞智慧交通建設(shè)存在的問(wèn)題

2.1 規(guī)劃理念未能結(jié)合本地實(shí)際

三亞在改革開(kāi)放四十年中經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)特區(qū)、國(guó)際旅游島和自貿(mào)港建設(shè)的跨越式發(fā)展，城市交通管理方面由于發(fā)展的多階段性始終處于變動(dòng)之中，未能找到與城市發(fā)展相匹配的長(zhǎng)期規(guī)劃理念。在探索城市交通管理的過(guò)程中，較多參考借鑒像新加坡等先進(jìn)城市的交通管理經(jīng)驗(yàn)，但是從面積、人口、公共交通和技術(shù)支持等各方面來(lái)說(shuō)，新加坡的智慧交通建設(shè)在于解決城市通勤人口與稀缺道路資源的矛盾，僅在擁堵收費(fèi)治理這一形式上就難以效仿。新加坡的地鐵、公交等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善是其能解決交通問(wèn)題的重要保障。三亞的交通管理中主要矛盾在于旅游高峰期和通勤時(shí)間的管理問(wèn)題，伴有季節(jié)性和潮汐式特征，擁堵收費(fèi)不僅不能解決居民出行需求矛盾，反而對(duì)旅游行業(yè)體驗(yàn)帶來(lái)負(fù)面影響。因此，單純地照搬新加坡經(jīng)驗(yàn)對(duì)于三亞解決交通問(wèn)題并無(wú)幫助。

2.2 未能建立統(tǒng)一的交通信息處理平臺(tái)

智慧交通信息感知包括行人、道路、私家車(chē)、緊急管理車(chē)輛、電動(dòng)車(chē)、道路信號(hào)燈等，終端收取的信息最終分屬于不同部門(mén)和企業(yè)，未能形成有效的統(tǒng)一管理平臺(tái)，交通管理各部門(mén)缺乏協(xié)調(diào)。三亞政府交通管理各部門(mén)現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)信息管理，但由于路政、交通、企業(yè)之間缺乏協(xié)調(diào)統(tǒng)一合作基礎(chǔ)，采集的大量數(shù)據(jù)未能進(jìn)行整合，因此無(wú)法真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)的功能作用，無(wú)形中降低了交通信息和道路資源的利用率。三亞市公安局交警支隊(duì)已初步構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+車(chē)駕管服務(wù)”體系，將機(jī)器人小薇引入業(yè)務(wù)辦理大廳，將人工智能應(yīng)用于公共管理服務(wù)，三亞市智能公共交通信息中心的運(yùn)行提升了公共汽車(chē)的管理效率。但從整體來(lái)說(shuō)，交通數(shù)據(jù)未能達(dá)到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和全面覆蓋的程度，城市私家車(chē)和緊急管理車(chē)輛信息未能有效覆蓋，影響旅游消費(fèi)群體出行路線的最優(yōu)規(guī)劃。在交通管理過(guò)程中，缺乏統(tǒng)一的交通信息綜合管理平臺(tái)，缺少電瓶車(chē)、自行車(chē)、行人等其他交通方式的信息獲取有效渠道。在此情況下，三亞智慧交通建設(shè)無(wú)法進(jìn)行共享化的服務(wù)運(yùn)作，在節(jié)假日旅游高峰期容易造成交通擁堵，影響游客群體的旅游體驗(yàn)，最終對(duì)城市形象帶來(lái)負(fù)面影響。

2.3 城市道路規(guī)劃紊亂，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不合理

由于三亞一直處在高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，城市規(guī)劃的歷史并不算長(zhǎng)，尤其是城中心主干道在當(dāng)時(shí)未能考慮到城市規(guī)劃的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，現(xiàn)在成為交通擁堵的重要區(qū)域。三亞從南海邊的小漁村發(fā)展到如今的旅游城市，以往的城市建設(shè)未能考慮人口的增長(zhǎng)容量和居住環(huán)境的協(xié)調(diào)，缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，城市道路網(wǎng)無(wú)法滿足不斷激增的交通需求。近幾年，為解決城市內(nèi)澇、綠化建設(shè)和畸形路網(wǎng)處理，三亞在發(fā)展過(guò)程中不斷對(duì)城市道路進(jìn)行更新改造，無(wú)形中又增加了城市道路擁堵問(wèn)題。電瓶車(chē)道路規(guī)劃、交叉口紅綠燈設(shè)置、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害天氣等問(wèn)題都成為發(fā)展三亞交通的阻礙，在遇到交通高峰期時(shí)，往往需要現(xiàn)場(chǎng)人為的指揮調(diào)整。停車(chē)場(chǎng)供少于求，停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上旅游高峰期需求，影響旅游城市形象。高德地圖在《2017年度中國(guó)主要城市公共交通大數(shù)據(jù)分析報(bào)告》中對(duì)城市行程時(shí)間進(jìn)行了分析，其中三亞城市行程時(shí)間平均值為59.58min，排名第二，城市單位距離行程時(shí)間平均值3.85min/km,結(jié)合三亞地域面積和人口等信息，公交出行服務(wù)并不理想[5]。

3 對(duì)三亞智慧交通發(fā)展的建議

3.1 創(chuàng)新智慧交通規(guī)劃理念，引領(lǐng)城市智慧交通建設(shè)

從三亞市的長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和實(shí)際情況出發(fā)，完善城市交通相關(guān)管理體系，加強(qiáng)對(duì)道路交通違法行為的日常管理和法律體系保障。在建設(shè)智慧交通體系的過(guò)程中，注重國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的對(duì)比和分析，不僅要借鑒某一個(gè)國(guó)家或城市成熟的經(jīng)驗(yàn)，還需要實(shí)地參考智慧城市應(yīng)用過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題、管理理念和落地過(guò)程，結(jié)合地方的地理位置優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和交通特點(diǎn)提出科學(xué)、合理、適宜城市發(fā)展的交通規(guī)劃思路。另外，三亞智慧交通建設(shè)不應(yīng)只局限于解決現(xiàn)有交通擁堵問(wèn)題，還需要將其與自貿(mào)港建設(shè)結(jié)合起來(lái)共同規(guī)劃，充分利用自貿(mào)港建設(shè)的契機(jī)建構(gòu)國(guó)際化的物流體系，帶動(dòng)旅游相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.2 科學(xué)管理交通信息服務(wù)，優(yōu)化公共出行服務(wù)

三亞目前缺乏有效的信息開(kāi)放平臺(tái)進(jìn)行智慧交通信息的系統(tǒng)運(yùn)作，也沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息管理平臺(tái)和傳播平臺(tái)，導(dǎo)致城市交通管理調(diào)控效能較低，交通運(yùn)行效率發(fā)展嚴(yán)重受阻，體現(xiàn)在節(jié)假日旅游高峰時(shí)尤其明顯。完善的公共基礎(chǔ)設(shè)施是智慧交通運(yùn)行的保障和基礎(chǔ)，目前三亞大部分景點(diǎn)和公共服務(wù)區(qū)域已經(jīng)覆蓋iSanya無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，可在此基礎(chǔ)上建設(shè)覆蓋全市的交通運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)，并與城市管理部門(mén)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等整合，成立共享共通的交通大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。在此前提下，通過(guò)合作企業(yè)高德地圖、騰訊等企業(yè)的手機(jī)終端，結(jié)合車(chē)載終端和道路管理部門(mén)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息手機(jī)，在信息管理系統(tǒng)中盡心分析，并進(jìn)行最終的信息傳遞，尤其注意公交車(chē)輛、緊急管理車(chē)輛監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，對(duì)車(chē)流監(jiān)測(cè)、事故預(yù)測(cè)等建立預(yù)警。在引進(jìn)資源方面，鼓勵(lì)更多具有先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)和社會(huì)資源進(jìn)入到交通行業(yè)領(lǐng)域，并建立統(tǒng)一的交通信息管理平臺(tái)，健全交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)與信息安全保障機(jī)制，規(guī)范交通信息和隱私信息的安全等級(jí)保護(hù)和分級(jí)保護(hù)，增強(qiáng)交通安全預(yù)警能力等。

3.3 全局統(tǒng)籌交通發(fā)展，推動(dòng)基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目

智慧交通建設(shè)在規(guī)劃中需要與三亞城市整體發(fā)展建設(shè)相結(jié)合，與智慧城市規(guī)劃相一致，對(duì)照國(guó)際和國(guó)內(nèi)城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行開(kāi)放、共享、互通的信息管理平臺(tái)才能真正發(fā)揮智慧交通建設(shè)的效用。三亞建設(shè)智慧交通的過(guò)程中，不僅需要考慮建立統(tǒng)一的交通運(yùn)輸數(shù)據(jù)交換共享標(biāo)準(zhǔn)，像歐盟目前對(duì)于車(chē)輛信息互聯(lián)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未最終確定，圍繞WIFI技術(shù)和5G技術(shù)兩大技術(shù)系統(tǒng)的企業(yè)處于爭(zhēng)執(zhí)不下階段。為達(dá)到建設(shè)國(guó)際化旅游城市的目標(biāo)，建立旅游城市智慧交通行業(yè)的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，有助于提升三亞的旅游城市形象。因此，三亞在建設(shè)智慧交通過(guò)程中應(yīng)從整體出發(fā)，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸管理部門(mén)、交通執(zhí)法部門(mén)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和保險(xiǎn)公司等各方信息的共享，讓政府管理部門(mén)與參與智慧交通建設(shè)的企業(yè)形成統(tǒng)一的交通信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)資源的共享。在統(tǒng)籌管理上，三亞智慧交通建設(shè)需要將國(guó)際國(guó)內(nèi)的民航運(yùn)輸、道路運(yùn)輸、船舶和物流多方面進(jìn)行整合，以人工智能技術(shù)為主要工具，在5G時(shí)代到來(lái)時(shí)更好利用移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)不斷拓展智慧交通的功能，實(shí)現(xiàn)真正意義上的交通智慧化。