人工智能技術在城市智能交通系統(tǒng)中的應用分析

荊方、瞿華峰

（云南經(jīng)濟管理學院，云南昆明650000）

0 引言

在城市化建設過程中，人工智能系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，并在城市基礎設施中得到廣泛應用，推動城市化建設的進度，還可以降低能耗，進一步提高城市交通的便利性。

當前社會經(jīng)濟高速發(fā)展，民眾生活質量得到顯著提升，家用汽車保有量呈幾何級增加，城市內部交通運輸面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。通過構建智能交通系統(tǒng)，合理應用無線通信技術、控制系統(tǒng)等，結合人工智能技術，進一步提高城市智能交通系統(tǒng)的完善性。因此，有必要研究在城市智能交通系統(tǒng)中應用人工智能技術的措施。

1 城市智能交通系統(tǒng)的組成分析

城市智能交通系統(tǒng)由大量子系統(tǒng)組成，主要包括以下內容。

1.1 交通信息服務系統(tǒng)

交通信息服務系統(tǒng)建立在常規(guī)通信信息網(wǎng)絡基礎上，會在道路、綠化帶、車站等地設置各類傳感器。傳感器獲得駕駛員、行人等實時信息并傳輸?shù)浇煌ㄐ畔⒎罩行模瑓R總歸類分析后，直接傳送到各終端上。人們通過這些信息選擇合適的出行方式和出行路線。

同時，將自動駕駛系統(tǒng)裝備在車輛上后，行車電腦會根據(jù)信息調整路線，確?？梢赃x擇最為合適的路線，避免出現(xiàn)堵塞等情況，提高出行效率。

1.2 交通管理系統(tǒng)

交通管理系統(tǒng)獲得相關信息，通過通信系統(tǒng)傳輸?shù)街笓]系統(tǒng)。交通管理者可以通過這些信息監(jiān)控城市是否出現(xiàn)突發(fā)氣象情況或實時交通路況，及時給予準確的指揮。

應用計算機技術、車輛檢測技術，分析收集的信息，發(fā)布誘導信息，控制交通信號，開展道路管制等，緩解內部交通擁堵情況或確保事故救援車輛可以及時抵達，最終達成改善城市交通狀況的目的。通過這一方式，降低交通事故發(fā)生的可能，提高城市交通的安全性[1]。

1.3 城市公共交通系統(tǒng)

城市公共交通系統(tǒng)的發(fā)展目標，是較大的人員承載量、低廉的價格、安全性及便捷性。要想實現(xiàn)這一目標，就需要引入先進的公共交通系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行時，公交站臺提示牌、車站液晶屏等終端設備給乘客提供車輛位置、車輛擁擠情況等信息，乘客可以根據(jù)自己的需求選擇合適的交通方式。

此外，公共車輛調度中心也可以根據(jù)這些信息適時調整車輛班次，進一步提高公共交通的運輸質量與效率。

1.4 電子收費及緊急救援系統(tǒng)

當前，在我國最常見的交通電子收費系統(tǒng)就是ETC。這種收費模式與人工收費方式相比，工作效率更高，可以實現(xiàn)不停車繳費，方便車主及工作人員的更快通行。

緊急救援系統(tǒng)則建立在交通信息服務與交通管理系統(tǒng)的基礎上，可以給急救、清障及事故處理現(xiàn)場提供幫助的特殊救援系統(tǒng)。通過前兩個系統(tǒng)收集相關信息，縮短救援車輛抵達現(xiàn)場所需的時間，提高救援的效率與質量[2]。

2 城市智能交通建設面臨的問題

在城市智能交通系統(tǒng)建設時，還面臨著一些問題，歸納如下。

2.1 城市道路交通建設不足

隨著我國城市規(guī)模不斷擴大，城市內部人口數(shù)量持續(xù)增加，私家車保有量也在飛速增加，使得城市道路交通問題凸顯出來。

2.1.1 城市內部機動車數(shù)量飛速增加，但人均道路水平較低，即便城市不斷擴建道路交通體系，但依舊無法滿足交通運輸量的需求。

2.1.2 部分城市內道路系統(tǒng)設置不合理，交通管理水平偏低，體現(xiàn)為城市路網(wǎng)密度較小，干道之間存在較大的間距，缺少足夠數(shù)量的支路，實際中還有部分瓶頸路、斷頭路及畸形路。此外，交通循環(huán)不理想，無法滿足現(xiàn)代汽車交通出行的需求。

2.1.3 當前城市公共交通系統(tǒng)建設總量無法滿足需求，公共交通的資源較少，使得內部公共交通不斷萎縮，體現(xiàn)為經(jīng)營管理、服務水平等無法滿足實際需求。

2.2 存在嚴重道路環(huán)境污染

快速發(fā)展交通運輸在推進城市發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，可以說城市發(fā)展建立在便捷的交通運輸基礎上。只有城市具有完善的交通體系，才能提高現(xiàn)代化與智慧化的程度。但便捷的交通運輸在方便人們的同時，還會影響城市環(huán)境。當前，我國機動車數(shù)量不斷增加，影響人們出行質量，大量廢氣排放不僅污染空氣，還存在嚴重的噪聲問題。

相比于發(fā)達國家我國汽車技術相對落后，城市內部建筑與人口數(shù)量密集，造成污染加劇。此外，交通水體污染、地面下沉等問題，也會影響居民身體健康。而通過推進城市智能交通體系建設，有助于合理規(guī)劃出行，降低污染，實現(xiàn)交通運輸?shù)慕】蛋l(fā)展。

2.3 面臨嚴重停車難問題

隨著城市內部機動車保有量增加，國內各城市存在不同程度的停車難、亂停車等問題。停車已經(jīng)成為社會問題，給城市管理造成極大困擾。例如，停車難問題會造成城市交通擁擠，甚至引發(fā)新的公共糾紛；城市內部存在私占公共空間、堵占道路等問題；出現(xiàn)車輛刮擦、群眾糾紛等，甚至引發(fā)暴力沖突；同時，停車難也會造成安全問題，如小區(qū)內車輛停放在安全通道或消防通道上，容易引發(fā)交通安全事故[3]。

3 人工智能技術在城市智能交通系統(tǒng)中的應用

城市智能交通系統(tǒng)中應用人工智能技術，需要發(fā)揮人工智能技術優(yōu)勢，主動與城市智能交通系統(tǒng)結合，提高智能交通系統(tǒng)的智能化程度，順利解決城市內部存在的交通緊張問題，進一步提高城市居民生活質量。本部分就此展開論述：

3.1 更新公路運輸經(jīng)濟管理理念，強化公路經(jīng)濟管理分析

為了在經(jīng)濟管理過程中，合理應用公路經(jīng)濟管理分析，實現(xiàn)全面管理數(shù)據(jù)的目的，需要提高控制理念，及時更新傳統(tǒng)的控制方法。公路運輸企業(yè)需要健全體系，全面監(jiān)督公路經(jīng)濟管理過程。公路運輸經(jīng)濟管理部門承擔著分析數(shù)據(jù)的任務，要提高部門的實效性，在內部形成良好的氛圍。公路運輸企業(yè)員工主動參與其中，及時修正與更改錯誤數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的真實性。公路運輸經(jīng)濟管理部門內每個員工都要落實全面控制的原則，保證公路經(jīng)濟管理工作的高效開展。

公路經(jīng)濟管理分析可以幫助公路運輸企業(yè)管理者進行決策，但與傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)不同，體現(xiàn)為從大量數(shù)據(jù)中自動發(fā)現(xiàn)規(guī)律。公路經(jīng)濟管理分析工作較為復雜，需要選擇合適的分析方法，提高最終分析結果的可信性，避免出現(xiàn)誤判的情況。同時，要提高公路經(jīng)濟管理人員的職業(yè)素養(yǎng)，將自身發(fā)展與崗位工作結合起來。一方面，公路經(jīng)濟管理人員需要分析市場變化情況，了解市場趨勢，重視數(shù)據(jù)保存與管理，避免發(fā)生數(shù)據(jù)外泄的情況；另一方面，要明確自身工作的重點，制定合適的公路經(jīng)濟管理策略，切實滿足公路運輸企業(yè)市場發(fā)展的需求，提高經(jīng)濟管理工作的實效性。

3.2 引入信息技術方法，提高交通管理質量

將信息化管理理念逐漸滲透到公路運輸產(chǎn)業(yè)的各個環(huán)節(jié)中。在信息化建設背景下，為了高效開展管理工作，確保各個環(huán)節(jié)可以順利進行，就需要提高信息管理工作的實效性。從現(xiàn)狀分析，需要搭建完善的信息網(wǎng)絡體系，提高公路運輸行業(yè)的運行效率?？紤]到行業(yè)存在較為嚴重的信息密閉性，實際信息交流存在一定難度，要結合現(xiàn)狀搭建信息管理平臺，實現(xiàn)共享各方資源、各個環(huán)節(jié)無縫銜接的目的，提高整個公路管理體系的運行效率。同時，需要建立信息化評估信息管理體系，管理部門分析現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)，探討當前存在的問題并對未來發(fā)展趨勢進行預測，促進公路運輸行業(yè)健康發(fā)展。這就需要根據(jù)實際情況，建立合適的信息管理平臺，綜合考慮各方面因素，切實發(fā)揮信息管理平臺的作用。

為了進一步加快車輛繳費的速度，減少擁堵的概率，可以在各大收費站廣泛地使用 ETC 自動收費系統(tǒng)，提升公路的通行效率。公路的后期養(yǎng)護一直是我國管理公路的重點部分，公路涉及的養(yǎng)護工作都交給交通運營單位全權負責。借助大數(shù)據(jù)，綜合分析路面實際情況、汽車流量與周圍環(huán)境等，道路養(yǎng)護部門可以合理地制定道路養(yǎng)護的計劃，并付諸實施。另外，還可以通過大數(shù)據(jù)分析出該路段車輛較少的時間段，在保證不影響道路暢通的前提下，對道路進行養(yǎng)護，從而提高公路的運行質量，保障公路的安全運輸。

3.3 智能交通管理技術分析

3.3.1 智能交通警察

在城市智慧交通系統(tǒng)建設中應用智能交通警察，管理城市道路路口。智能交通警察不間斷地監(jiān)督道路情況，通過計算機算法及輔助性技術配合交通信號燈系統(tǒng)，及時調整信號燈；智能交通警察還具有手臂智能等功能，提醒行人遵守交通規(guī)則，提高行人的安全意識；智能交通警察可以輔助交通警察完成交通指揮工作，減少交通警察的工作量。

3.3.2 高清視頻監(jiān)控技術

利用高清視頻系統(tǒng)開展智能交通管理，即將計算機、攝像頭通過網(wǎng)絡技術連接起來，通過采集的數(shù)據(jù)，高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以分析城市內部各區(qū)域的道路交通情況，方便交通管理部門準確掌握道路通行狀態(tài)及信號燈情況，智能化管理信號燈，改善交通擁堵情況。在停車場及交通擁堵道路上應用智能交通系統(tǒng)，協(xié)助交通管理人員合理管控停車資源，將停車位導向等通過電子顯示屏展示給駕駛員，避免停車時浪費大量時間，提高車位管理的實效性，保證交通高效運行。

3.3.3 智能地圖

隨著各領域廣泛應用智能地圖，通過車載系統(tǒng)與城市交通的密切配合，準確判斷前方是否存在擁堵，及時調整出行線路。當前部分智能地圖搭建信息服務平臺，如高德地圖、騰訊地圖等，節(jié)省民眾出行時間，切實發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術的作用，降低交通運輸壓力。同時，還可以實現(xiàn)GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)與車輛信息一致性的監(jiān)控，幫助交通警察實現(xiàn)車輛定位，有效管控違規(guī)駕駛情況，保障車輛安全行駛及道路交通安全管理。

3.4 計算機網(wǎng)絡技術的應用

3.4.1 無線技術的應用

交通管理的遠程控制需要以互聯(lián)網(wǎng)為依托，借助無線技術實現(xiàn)電子設備數(shù)據(jù)信息的線上傳輸，從而快速滿足人們對信息獲取和操作控制的需要。當前，無線技術在人們生活和工作中扮演的角色越來越重要，人們借助通信設備和網(wǎng)絡化媒體，能夠進一步實現(xiàn)工作的人性化管理，降低勞動強度，提升生產(chǎn)效率。

將無線技術應用到智慧交通中，能夠進一步保證信息的完整性。應用無線技術能夠及時將交通管理的具體情況遠程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在提升傳輸效率的同時，也為信息的快速處理提供了便利條件。利用無線網(wǎng)絡，在交通管理的不同層次間傳輸信息，能夠有效地實現(xiàn)資源共享。

3.4.2 射頻識別技術的應用

射頻識別技術應用在交通管理工作中，其原理在于利用無線電信號感知交通檢測目標，并做好目標數(shù)據(jù)的記錄工作。射頻識別技術通常會使用微波，在短距離的信息傳輸過程中具有很強的實用性。信息數(shù)據(jù)獲取速度快是這種技術的重要特征，檢測部件包括應答儀器、軟件系統(tǒng)以及閱讀設備。

利用射頻識別技術進行數(shù)據(jù)收集記錄時，涉及的信息量非常大，因此這種技術在交通管理應用過程中，還能對空氣污染等復雜情況進行檢測。射頻識別技術的具體工作流程如下：第一，閱讀設備利用天線將檢測信號發(fā)送到軟件系統(tǒng)；第二，軟件系統(tǒng)接收到信號之后進行基本處理；第三，利用系統(tǒng)內部的芯片將存儲的信息向終端傳輸；第四，閱讀設備對數(shù)據(jù)進一步處理之后上傳到云系統(tǒng)，從而實現(xiàn)提升數(shù)據(jù)信息控制水平的目的。

3.4.3 傳感網(wǎng)技術的應用

傳感網(wǎng)技術能夠將智慧交通收集到的信息集成處理，處理數(shù)據(jù)的部件會應用信息隨機化分布技術構建網(wǎng)絡系統(tǒng)，從而形成集成后的傳感網(wǎng)。為了使傳感網(wǎng)更好地適應復雜的交通管理環(huán)境，在實際應用中，傳感器的節(jié)點數(shù)量比較大，因此需要借助傳感網(wǎng)的多節(jié)點實現(xiàn)智慧交通信息數(shù)據(jù)的傳遞，實現(xiàn)物與物之間的鏈接。

盡管傳感網(wǎng)技術在實際信息傳輸?shù)膽弥写嬖谝欢ǖ木窒扌裕捎诙喙?jié)點模式的存在也會降低外界對數(shù)據(jù)信息的干擾程度。將傳感網(wǎng)技術應用到智慧交通管理中，其主要發(fā)揮連接與樞紐的作用，因此這項技術的應用與其他技術功能的實現(xiàn)有很大聯(lián)系，是智慧交通應用的一項核心技術。

4 結語

總而言之，文中探討城市智能交通系統(tǒng)中人工智能技術的應用，通過分析城市智能交通系統(tǒng)的組成，總結城市智能交通建設面臨的問題，體現(xiàn)為道路建設不足、存在污染及停車難的問題。以此為基礎分析城市智能交通體系中人工智能技術的具體應用，切實發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢，提高城市交通交通體系建設質量。