人工智能技術(shù)在智慧交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究

近幾年，我國(guó)城市得到了飛速發(fā)展，為了解決城市交通擁堵，方便人們出行，改善城市的交通環(huán)境，需要加強(qiáng)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，在城市中建設(shè)智慧交通。目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在智慧交通中，為了充分發(fā)揮其作用，要加強(qiáng)對(duì)其相關(guān)內(nèi)容的研究。

1 智慧交通

人工智能技術(shù)與交通建設(shè)的合理融合，使得交通建設(shè)內(nèi)容得到了良好的發(fā)展。智能交通將人、車、路三者聯(lián)系到一起，通過(guò)對(duì)信息技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使人、車、路相互配合，提高交通效率，確保交通安全。

從我國(guó)交通行業(yè)的整體發(fā)展情況來(lái)看，智慧交通是未來(lái)一段時(shí)間我國(guó)城市交通發(fā)展的主要方向。智慧交通能夠通過(guò)合理的方式處理城市交通中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，在找到解決問(wèn)題合理方案的同時(shí)，促進(jìn)人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[1]。

2 人工智能技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)以人類智能相關(guān)理論為基礎(chǔ)，對(duì)相關(guān)理論內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)模擬、拓展、延伸，是一種先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。人工智能技術(shù)將不同專業(yè)和學(xué)科合理地融合在一起，主要包括心理學(xué)、計(jì)算機(jī)、語(yǔ)言學(xué)等多個(gè)學(xué)科[2]。研究人工智能技術(shù)，應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在系統(tǒng)與智能設(shè)備研發(fā)，目的就是實(shí)現(xiàn)對(duì)人類相關(guān)活動(dòng)的模擬[3]。從目前人工智能技術(shù)的具體情況來(lái)看，人工智能主要包含智能搜索、自然語(yǔ)音的處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)等。

3 智慧交通領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芗夹g(shù)的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)駕駛

隨著人工智能技術(shù)的不斷深入，其在智慧交通領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用也在不斷深入，使自動(dòng)駕駛成為可能。自動(dòng)駕駛汽車就是通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)自動(dòng)操作方式，不需要人工操作，就能自動(dòng)駕駛汽車[4]。自動(dòng)駕駛汽車需要全球定位系統(tǒng)與人工智能技術(shù)的支持，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以采取智能方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)行車路線的有效規(guī)劃，從而保證汽車可以在無(wú)人駕駛的狀態(tài)下，依據(jù)既定程序，完成相應(yīng)操作，保證交通順暢，降低交通事故發(fā)生概率。從目前自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，自動(dòng)駕駛技術(shù)主要分為兩種，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 自動(dòng)駕駛技術(shù)的種類

從目前我國(guó)智慧交通的具體發(fā)展情況來(lái)看，完全自動(dòng)駕駛汽車并未得到廣泛應(yīng)用，還處于研究階段，隨著人們對(duì)這一技術(shù)的研究不斷深入，技術(shù)更加成熟，已經(jīng)具有一定的實(shí)用性，特別是半自動(dòng)駕駛汽車在市場(chǎng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的意義重大，將其應(yīng)用在智慧交通領(lǐng)域內(nèi)能夠使我國(guó)城市交通的擁堵情況得到有效改善。自動(dòng)駕駛技術(shù)不僅可以應(yīng)用在小轎車內(nèi)，還可以應(yīng)用在公共交通、工業(yè)用車、物流等領(lǐng)域內(nèi)，通過(guò)對(duì)其合理應(yīng)用，一方面可以提高運(yùn)輸效率，另一方面也能夠在一定程度上解決弱勢(shì)群體用車難的問(wèn)題，為老、弱、病、殘、孕提供安全、便捷的出行途徑[5]。自動(dòng)駕駛汽車也與我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展理念相符，能夠減少車輛在行駛期間對(duì)環(huán)境的破壞，減少能源消耗，使城市的交通擁堵情況得到改善，自動(dòng)駕駛汽車的自動(dòng)避讓障礙物和緊急制動(dòng)功能，能夠有效幫助駕駛員做出正確判斷，避免由于人為失誤而引起交通事故，提高汽車在行駛過(guò)程中的安全性[6]。人工智能技術(shù)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用取得了良好的效果，例如，基于人工智能技術(shù)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行卡車排隊(duì)，能夠?qū)崿F(xiàn)多輛卡車在近距離協(xié)調(diào)移動(dòng)，能夠同一時(shí)間實(shí)現(xiàn)剎車、前進(jìn)等操作。一個(gè)車隊(duì)可以由駕駛員控制第一輛卡車，其他卡車不需要主動(dòng)駕駛，只需要在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，完成監(jiān)督即可，具體實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示。

圖1 卡車列隊(duì)工作實(shí)例

3.2 智能交通機(jī)器人

智能交通機(jī)器人也是人工智能技術(shù)應(yīng)用在智慧交通中的重要體現(xiàn)，通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，將智能交通機(jī)器人應(yīng)用在交通路口，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)督，全面掌握交通道路口每一時(shí)刻的交通狀況，獲取交通道路信息，利用設(shè)定好的程序完成相應(yīng)的計(jì)算工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)道路智慧的輔助。智能交通機(jī)器人能夠與交通信號(hào)燈系統(tǒng)連接，能夠自主依據(jù)交通路口的具體情況，完成相應(yīng)的分析與判斷，從而緩解交通擁堵問(wèn)題，方便人們出行。智能交通機(jī)器人功能十分豐富，將其應(yīng)用在智慧交通中，一方面能夠發(fā)揮出警示和交通安全宣傳作用，另一方面還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的指揮，提醒駕駛員注意信號(hào)燈，讓行人遵守交通規(guī)則，這可以大幅度減少交警的工作負(fù)擔(dān)，能夠?qū)痪墓ぷ髌鸬揭欢ㄝo助作用。一旦發(fā)現(xiàn)行人或駕駛者違反交通規(guī)則時(shí)，智能交通機(jī)器人能夠利用圖片識(shí)別技術(shù)，完成相應(yīng)的監(jiān)測(cè)作業(yè)，而且能夠發(fā)出相應(yīng)警告。

3.3 交通誘導(dǎo)

3.3.1 道路識(shí)別

除了采用智能交通機(jī)器人對(duì)交通路口情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)之外，還可以利用人工智能技術(shù)對(duì)道路情況進(jìn)行識(shí)別，從而推動(dòng)我國(guó)智慧交通的發(fā)展。所謂道路識(shí)別，就是通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)加以應(yīng)用，將監(jiān)測(cè)道路獲取到的畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸?shù)教幚矶?，采取灰度化處理，同時(shí)按照一定特征，完成對(duì)車輛和道路具體情況的區(qū)分。通過(guò)對(duì)道路識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，可以完成對(duì)道路上車輛的行駛速度、車流密度的計(jì)算，實(shí)時(shí)把控道路上車輛的具體情況。

目前，人們采用的導(dǎo)航軟件在運(yùn)行期間，能夠利用道路識(shí)別技術(shù)，幫助駕駛?cè)藛T規(guī)劃出行線路，精準(zhǔn)判斷駕駛者抵達(dá)目的地需要的時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)幫助駕駛員做好出行規(guī)劃，避開(kāi)擁堵路段。一方面可以緩解交通擁堵現(xiàn)象的發(fā)生，另一方面也能夠減少交通事故的發(fā)生，以免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡。

3.3.2 交通信號(hào)燈

以交通識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)的交通信號(hào)燈，將其應(yīng)用在智慧交通中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交通路況具體狀態(tài)的動(dòng)態(tài)判斷，采取自動(dòng)方式完成對(duì)信號(hào)燈秒數(shù)的調(diào)節(jié)，以此提高信號(hào)燈的應(yīng)用效果，確保其作用能夠得到合理發(fā)揮，改善交通環(huán)境[7]。對(duì)于智慧交通來(lái)說(shuō)，每一段道路在不同時(shí)間，車流量都會(huì)存在一定差異，通過(guò)對(duì)道路識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，能夠及時(shí)獲取道路上的各種信息，從而使交通信號(hào)燈讀秒數(shù)更加合理，適當(dāng)加快車輛的行駛速度，以免出現(xiàn)車輛長(zhǎng)時(shí)間停留的情況，從而造成交通擁堵現(xiàn)象，提高交通效率。

3.3.3 智能出行

對(duì)人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠推動(dòng)我國(guó)智慧交通的發(fā)展，改善交通，使民生問(wèn)題得到解決，保證人們出行能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，確保人們出行安全、便利，提高人們出行時(shí)的舒適度。目前，人們出行幾乎都會(huì)應(yīng)用智能導(dǎo)航，這主要是因?yàn)槔靡苿?dòng)地圖能夠使其出行更加便利；人們?cè)诔鲂袝r(shí)，能夠隨時(shí)隨地查找前往目的地的路線，而且移動(dòng)地圖內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高，利用智能導(dǎo)航，能夠?yàn)槌鲂腥艘?guī)劃出最佳出行方案，縮短人們抵達(dá)目的地時(shí)間，避免在出行途中出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。同時(shí)，將地圖服務(wù)平臺(tái)與城市公共服務(wù)平臺(tái)相結(jié)合，使人們的出行更加便捷，例如，智能公交可以實(shí)時(shí)告知出行人公共交通數(shù)據(jù)，通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，在地圖上動(dòng)態(tài)顯示道路交通情況，以供出行人參考。

3.3.4 交通管理系統(tǒng)

在交通中部署攝像頭和傳感器，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交通情況的監(jiān)督，明確道路情況，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別事故。如果局部出現(xiàn)事故，能夠快速干預(yù)，同時(shí)依據(jù)車輛的密度，優(yōu)化交通信號(hào)燈切換。

3.4 檢測(cè)交通中的違法行為

交通管理人員在視頻提取期間，要全面掌握交通中的各項(xiàng)信息內(nèi)容，如果交通中出現(xiàn)闖紅燈、超速等違反交通規(guī)則的現(xiàn)象，需要及時(shí)做出判斷，做好相應(yīng)的核對(duì)工作。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須第一時(shí)間將問(wèn)題上報(bào)給上級(jí)，并且要做好相應(yīng)的檢測(cè)與取證工作。

3.4.1 檢測(cè)駕駛者不系安全帶、打電話現(xiàn)象

交通管理人員在實(shí)際管控作業(yè)期間，一旦發(fā)現(xiàn)駕駛者在駕駛車輛期間存在不系安全帶或者打電話等違規(guī)現(xiàn)象時(shí)，要進(jìn)一步開(kāi)展檢測(cè)作業(yè)，在了解識(shí)別能力的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。在做好上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)判斷駕駛者是否存在不系安全帶或打電話等違規(guī)現(xiàn)象，依據(jù)實(shí)際情況，給予駕駛員一定懲罰，從而起到警示作用。

3.4.2 檢測(cè)行人闖紅燈行為

我國(guó)針對(duì)行人闖紅燈的違法行為進(jìn)行管控，但是實(shí)際實(shí)行起來(lái)難度較大，在對(duì)闖紅燈行人進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要利用人臉識(shí)別技術(shù)，對(duì)于闖紅燈的行人，應(yīng)當(dāng)在其位于馬路中間時(shí)拍照取證，同時(shí)還要抓拍一些較遠(yuǎn)的闖紅燈照片，然后依據(jù)模型，完成對(duì)人臉內(nèi)容的核對(duì)，通過(guò)對(duì)比分析，確定闖紅燈人身份，從而對(duì)闖紅燈的人進(jìn)行教育與處置。

當(dāng)人工智能斑馬線安全預(yù)警系統(tǒng)中智能攝像機(jī)識(shí)別到行人闖紅燈等違章行為時(shí)，可自定義播報(bào)內(nèi)容和播報(bào)時(shí)段的Ai云播報(bào)音箱，及時(shí)提醒勸阻，確保交通安全。人工智能斑馬線安全預(yù)警系統(tǒng)可有效應(yīng)對(duì)各種交通路口的安全預(yù)警問(wèn)題，能夠規(guī)范交通秩序，并減輕交通執(zhí)法人員的工作強(qiáng)度。人工智能斑馬線安全預(yù)警系統(tǒng)作業(yè)流程如圖2所示。

圖2 人工智能斑馬線安全預(yù)警系統(tǒng)作業(yè)流程

3.4.3 自動(dòng)檢測(cè)非法鳴笛現(xiàn)象

機(jī)動(dòng)車輛鳴笛原本是一種警告信號(hào)，但是隨著我國(guó)城市內(nèi)車輛不斷增多，交通壓力持續(xù)加大，車輛鳴笛現(xiàn)象不斷增多，并且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)非必要的鳴笛現(xiàn)象，這將會(huì)造成較為嚴(yán)重的噪聲污染。因此，在這一背景下，智慧交通能夠通過(guò)視頻抓取、檢測(cè)聲音等方式，實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè)，不僅能精準(zhǔn)掌握機(jī)動(dòng)車的具體位置，而且可以抓拍機(jī)動(dòng)車輛的車牌號(hào)，形成一條完整數(shù)據(jù)鏈，完成取證。

3.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于我國(guó)城市交通管理工作來(lái)說(shuō)，在對(duì)城市交通進(jìn)行監(jiān)控期間，要通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路上各個(gè)攝像頭的串聯(lián)；通過(guò)對(duì)各個(gè)卡點(diǎn)圖像的監(jiān)測(cè)、識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)完成相應(yīng)的分析工作，確保城市交通能夠正常運(yùn)行，降低交通事故發(fā)生概率。全面掌握信號(hào)燈變化和道路具體情況，利用智能化方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行智能化，避免交通發(fā)生嚴(yán)重的擁堵現(xiàn)象。此外，也可以將智能化系統(tǒng)應(yīng)用在停車、收費(fèi)站調(diào)控與管理等各項(xiàng)作業(yè)中，在全面掌握各項(xiàng)信息的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，使整個(gè)流程能夠多樣、簡(jiǎn)潔，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通管理秩序的有效維護(hù)。

3.6 交通規(guī)劃

合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠促進(jìn)城市交通朝著信息化、智慧化方向發(fā)展，人工智能技術(shù)在交通領(lǐng)域方面的應(yīng)用，能夠使交通規(guī)劃期間遇到的各項(xiàng)問(wèn)題得到解決。通過(guò)對(duì)智能終端技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛具體狀況的收集，掌握車輛情況，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)主要來(lái)自公安、樓宇、金融等多個(gè)方面。利用人工智能技術(shù)獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的深化，通過(guò)量化方式完成對(duì)交通情況的分析，提高交通資源的利用率，完成相應(yīng)的預(yù)測(cè)作業(yè)，為規(guī)劃交通決策提供支持。

4 結(jié) 語(yǔ)

智慧交通中采用人工智能技術(shù)是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、圖像識(shí)別等各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛、控制交通信號(hào)燈、智能導(dǎo)航等，從而構(gòu)建更為健全的交通信息網(wǎng)，整合碎片化的交通信息，進(jìn)而解決交通擁堵問(wèn)題。