基于提高交通安全的智能交通基礎(chǔ)設(shè)施研究

張瀚文

摘? 要：經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高使汽車保有量不斷增大，進而帶來了嚴(yán)重的交通安全問題。交通基礎(chǔ)設(shè)施智能化是保障交通安全的強有力的支撐，智能交通是改善和保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施要素的先進工具。該文通過交通基礎(chǔ)設(shè)施智能化的發(fā)展及應(yīng)用實例進行闡述，并研究了解到智能交通是交通安全的保證，將“智能”更好地應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施上的研究發(fā)展更利于達到智能交通、安全交通的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能交通? 交通安全? 基礎(chǔ)設(shè)施? 目標(biāo)

中圖分類號：F512? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）05（b）-0094-03

Abstract： With the rapid development of economy and the continuous improvement of people's living standards， the number of cars is increasing， which brings serious traffic safety problems. Intelligent transportation infrastructure is a powerful support to ensure traffic safety， and intelligent transportation is an advanced tool to improve and protect key infrastructure elements. In this paper， through the development and application of intelligent transportation infrastructure， we know that intelligent transportation is the guarantee of traffic safety， and the better application of "intelligence" in the research and development of transportation infrastructure is more conducive to achieve the goal of intelligent transportation and safe transportation.

Key Words： Intelligent transportation; Traffic safety; Infrastructure; Target

經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得人民的生活水平不斷提高，道路堵塞、交通事故等一系列交通問題也持續(xù)增長。這種問題一方面是由于人們生活水平持續(xù)提升，另一方面，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度不夠也影響著交通安全本身。由于科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟文化的迅猛發(fā)展，使得當(dāng)前的交通信息、基礎(chǔ)設(shè)施等已無法滿足新階段的要求，需要更快地發(fā)展智能交通，將智能交通更好地融入交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。

交通基礎(chǔ)設(shè)施充當(dāng)著“交通”的基礎(chǔ)，也是交通安全保護對象的基礎(chǔ)。近年來，各國基礎(chǔ)設(shè)施屢遭自然災(zāi)害、故意襲擊、交通事故等原因的破壞，加上類似“疫情”這種特殊時期國家對交通迫切需要，持續(xù)改善對關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保護問題仍然非常重要，各國紛紛付諸行動，甚至通過法律盡可能地保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，并在其規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、發(fā)展和保護等方面花費了大量資金。

1? 智能交通系統(tǒng)與交通安全

智能運輸系統(tǒng)主要創(chuàng)新是整合現(xiàn)有技術(shù)以創(chuàng)造新服務(wù)[1]。例如：智能交通系統(tǒng)應(yīng)用于交通控制軟件、交通感應(yīng)設(shè)施、安裝攝像頭、動態(tài)路徑引導(dǎo)等，這些都是運用智能交通用來協(xié)助保護運輸系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施免受各種威脅侵害[2]。

智能交通應(yīng)用于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)利于保障交通安全，可以很好地緩解我國的交通壓力，也可以促進我國形成新的經(jīng)濟增長點，降低環(huán)境污染和緩解交通擁堵。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)以及現(xiàn)代交通技術(shù)研究的不斷進步，智能交通系統(tǒng)也會逐步走進人們的生活中的方方面面，更好地方便人們的生活，保障人們的交通安全[3]。

2? 智能交通應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施

2.1 交通基礎(chǔ)設(shè)施

基礎(chǔ)設(shè)施是指為社會生產(chǎn)和居民生活提供公共服務(wù)的物質(zhì)工程設(shè)施，是用于保證國家或地區(qū)社會經(jīng)濟活動正常進行的公共服務(wù)系統(tǒng)。交通基礎(chǔ)設(shè)施包括公路、高速公路、市政道路、軌道交通、停車場等基礎(chǔ)設(shè)施，也就是為保障交通系統(tǒng)安全正常運營而建設(shè)的公路、軌道、隧道、高架道路、車站、通風(fēng)亭、機電設(shè)備、供電系統(tǒng)、通信信號、道路標(biāo)線等設(shè)施。還包括道路、橋梁、車站、碼頭等以及交通運輸業(yè)、交通運輸機關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資。

2.2 應(yīng)用和發(fā)展

智能交通系統(tǒng)將“人、車、路”三者進行有效聯(lián)系，是一種將先進前沿的科學(xué)技術(shù)綜合運用于交通運輸中的綜合運輸系統(tǒng)[4]。智能交通系統(tǒng)的本質(zhì)是將先進前沿的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)運輸系統(tǒng)從而使得改造后的運輸系統(tǒng)具有信息化、智能化、社會化的特點，能夠極大地提高交通基礎(chǔ)設(shè)施效能和服務(wù)質(zhì)量，提高社會經(jīng)濟效益。其功能主要包括提高交通運行效率上面的順暢功能、降低交通事故率上面的安全功能、減少汽車環(huán)境污染和擁堵次數(shù)的環(huán)境功能[5]。

智能交通系統(tǒng)涵蓋了交通服務(wù)提供商和運輸基礎(chǔ)設(shè)施用戶之間的信息轉(zhuǎn)移收集、處理和交換。智能交通系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)、交通設(shè)備和媒體，幫助交通運營商和應(yīng)急人員進行監(jiān)控和交通控制、幫助檢測和應(yīng)對事故并向公眾通報交通狀況。在使用智能運輸系統(tǒng)期間，運輸基礎(chǔ)設(shè)施得到信息和通信技術(shù)的補充，得到了科學(xué)技術(shù)的大力支持，大大提高了乘客交通安全，減少過境時間和燃料消耗，保護環(huán)境。隨著現(xiàn)代通信和計算設(shè)備的出現(xiàn)，低成本傳感器可以從多個來源獲取和評估數(shù)據(jù)，使用智能交通系統(tǒng)是解決交通問題的最佳方式，不同國家制定了基于其地理、文化、社會經(jīng)濟和環(huán)境水平的戰(zhàn)略和技術(shù)，將各種相交叉的“車輛、基礎(chǔ)設(shè)施、通信和操作系統(tǒng)”組成部分納入相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，主要目標(biāo)是評估、開發(fā)、分析和整合新的傳感器、信息和通信技術(shù)，以實現(xiàn)運輸效率的提高。

3? 影響交通安全機理研究

“人、車、路、應(yīng)急救援”等是影響道路安全的重要因素。例如：駕駛員駕駛水平差、身體狀況不穩(wěn)定、性格容易暴躁;車的機件不靈敏、超載;路的建設(shè)質(zhì)量不合格、設(shè)計不合理、使用年限過長、路標(biāo)不規(guī)范;應(yīng)急救援處理時間長、設(shè)施不完善，這些因素都時刻影響著道路安全水平[6]。

交通安全對交通管控和道路管理有著重要作用，國內(nèi)很多學(xué)者對保障道路安全進行研究分析。孫張濤[7]等學(xué)者針對貨車超載從“LoRa無線通信技術(shù)和GPS定位技術(shù)”設(shè)計了一種智能檢測系統(tǒng)并通過數(shù)據(jù)收集和測試驗證了其可行性，使得它在信息化、監(jiān)測化、共享化的基礎(chǔ)上降低交通事故發(fā)生率。岳喜展[8]通過對智能交通汽車新技術(shù)發(fā)展研究闡述了智能網(wǎng)聯(lián)車應(yīng)該加大“基礎(chǔ)設(shè)施、智慧交通系統(tǒng)、保障公共安全”等方面的建設(shè)，而不單單是單車的先進技術(shù)發(fā)展。萬文佳[9]等學(xué)者通過“行人干預(yù)、駕駛行為干預(yù)、車路協(xié)同、檢測感知”等方面來進行智能化道路基礎(chǔ)設(shè)施研究來極大地保障交通安全。這些研究都是基于“人-車-路-電子-信息”的充分融合、基于交通基礎(chǔ)設(shè)施智能化的改進和提升，來大大保障道路安全水平。交通基礎(chǔ)設(shè)施智能化是保障交通安全的強有力的支撐。

4? 智能交通基礎(chǔ)設(shè)施的綜合實際應(yīng)用

國家致力于發(fā)展智能交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，運用智能交通更好地保障和方便人們的生活。目前，先進的汽車產(chǎn)業(yè)將“車、信息、電子、道路、人”等元素有機結(jié)合起來，實現(xiàn)對車輛跟蹤、信息共享和監(jiān)管[10]，其他產(chǎn)業(yè)通過“物聯(lián)網(wǎng)、云計算、熱感應(yīng)、人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘”等先進技術(shù)對當(dāng)前產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品智能改進升級，方便人們生活、保障人們安全和穩(wěn)定交通。

4.1 我國在無人駕駛汽車最新應(yīng)用

當(dāng)前，無人駕駛技術(shù)主要有特斯拉所主導(dǎo)的視覺識別路線技術(shù)和我國華為所主導(dǎo)的激光雷達路線技術(shù)。視覺識別路線就是給汽車攝像頭和傳感器從而達到對視覺以內(nèi)物體有效區(qū)分和識別，得以規(guī)避障礙，缺陷是攝像頭會受干擾而降低技術(shù)應(yīng)用精準(zhǔn)度。華為主導(dǎo)的激光雷達則是利用毫米波的電子信號依靠物體反射成像，使我國自動駕駛技術(shù)實現(xiàn)空前發(fā)展。

2021年4月17日正式上市的“華為第一車”阿爾法S實現(xiàn)了全程判斷路況、自動駕駛的級別，實現(xiàn)了紅燈停綠燈行、無保護左轉(zhuǎn)，還實現(xiàn)了避讓路口、禮讓行人、避免“鬼探頭”、自動識別路化規(guī)劃等高級體驗。它不但實現(xiàn)了充電10 min，續(xù)航197 km的高技術(shù)發(fā)展，同時針對車機交互開發(fā)了鴻蒙OS智能互聯(lián)座艙，達到人車機交互一體，很好地實現(xiàn)了“人-車-路-信息-電子”融合發(fā)展。這種技術(shù)某種意義上增加了道路交通安全性，方便人們的生活。

4.2 我國過街干預(yù)引導(dǎo)信號應(yīng)用

過街干預(yù)可以分為行人行為干預(yù)、車輛行為干預(yù)、車路協(xié)同預(yù)警。行人行為干預(yù)基礎(chǔ)設(shè)施有地面輔助信號、聽覺輔助信號、自主行人信號，車輛行為干預(yù)技術(shù)包括速度雷達、速度提示牌等實時測速設(shè)備，可向車輛和駕駛?cè)颂峁┬腥诉^街預(yù)警的行人感應(yīng)設(shè)備，通過熱感應(yīng)、熱成像、Wi-Fi追蹤技術(shù)來進行車輛滯留監(jiān)測設(shè)備。車路協(xié)同預(yù)警主要指道路設(shè)施與車載設(shè)備通過智能化的改進和升級來進行實時通信，感知、識別交通狀況，并對其做出干擾、規(guī)避隱患的一項智能化技術(shù)。

蘇州高新區(qū)某一路口的立柱式信號燈就是利用行人動態(tài)熱成像檢測器，根據(jù)路口等候過街的行人數(shù)量以及等候時長，通過計算機科學(xué)計算后，決定綠燈放行時間及放行時長并具備語音播報功能的一種技術(shù)。

敦煌市區(qū)陽關(guān)中路主要路口安裝了“行人過街按鈕”和“地面紅綠燈”。行人經(jīng)過斑馬線按下過街按鈕，地面紅綠燈通過燈色顯示提醒過往車輛和行人注意安全。在行人正確使用這種“新型紅綠燈”情況下，可以大大緩解“車輛禮讓行人、行人等車趕時間”這種現(xiàn)象，節(jié)省了時間，提高了效率和安全。

4.3 智能交通基礎(chǔ)設(shè)施抗疫應(yīng)用

疫情以來，我國推行掃描二維碼的公共實名制出行，實現(xiàn)乘客信息可追溯，交通場站智能測溫，實現(xiàn)非接觸體溫篩查，采用無人機、無人船、無人車輛進行無接觸貨運及城市配送，例如無人送餐車、無人消毒車以及巡視無人機等無人駕駛智能設(shè)備，它們的使用在防疫工作中緩解物資配送、消毒巡視等工作壓力[11]，基礎(chǔ)設(shè)施的智能化應(yīng)用不但在交通領(lǐng)域保障交通安全，更在一定意義上保障國家安全。

5? 使用智能交通系統(tǒng)保護交通基礎(chǔ)設(shè)施的意義

智能交通系統(tǒng)是放置在交通基礎(chǔ)設(shè)施或車輛中的信息和通信技術(shù)或系統(tǒng)。它們規(guī)定了交通服務(wù)提供商和運輸基礎(chǔ)設(shè)施用戶之間的信息轉(zhuǎn)移收集、處理和交換。智能交通系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)、交通設(shè)備和媒體，幫助交通運營商和應(yīng)急人員進行監(jiān)控和交通控制，幫助檢測和應(yīng)對事故，并向公眾通報交通狀況。在使用智能運輸系統(tǒng)期間，運輸基礎(chǔ)設(shè)施得到信息和通信技術(shù)的補充，以提高乘客安全，減少過境時間和燃料消耗[12-13]。使用智能交通系統(tǒng)是解決交通問題的最佳方式。

6? 結(jié)語

綜上所述，智能交通基礎(chǔ)設(shè)施是日益發(fā)展且越來越重要的一項內(nèi)容，它是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，智能交通技術(shù)在交通基礎(chǔ)設(shè)施上面的應(yīng)用極大地方便了人們的生活，保障了人們的安全，提高了國家的核心技術(shù)。當(dāng)前階段，智能化的交通基礎(chǔ)設(shè)施實例應(yīng)用規(guī)模尚小，并未在人們生活中大面積普及，實施效果并不能全面得到支持和保證，發(fā)展?jié)摿凹寄苓€有待進一步挖掘。

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