AI人工智能技術在智能交通領域中的研究與應用

摘要：交通強國建設綱要提出：我們必須瞄準新一代人工智能、智能設計、材料、新能源等世界科技，并加強對能夠引起重大變革的前瞻性、顛覆式高新技術的預研發(fā)力量。同時將大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡、新一代人工智能、區(qū)塊鏈、超強運算等高新技術與公共交通產業(yè)緊密結合，以推進我們的交通運輸業(yè)蓬勃發(fā)展。高新技術的迅速發(fā)展，對未來的交通運輸行業(yè)發(fā)展帶來前所未有的變革。因此，本文著重探討智能交通領域中人工智能應用發(fā)展趨勢，并分析其未來發(fā)展的前景。

關鍵詞：人工智能；智慧交通；研究應用

隨著科技的飛速進步，人工智能已經(jīng)被普遍應用于交通運輸?shù)榷鄠€行業(yè)。因此，交通運輸行業(yè)應該充分利用這些先進的技術，改善當今復雜的交通環(huán)境。

一、人工智能和智慧交通的概念

人工智能技術是根據(jù)人們智能理論設計的，它通過仿真、開發(fā)和改進人們的智慧，也被稱為機械智慧。這是由多個專業(yè)的交叉研究和發(fā)展而成的，包括電腦科研、統(tǒng)計、消息論和其他不同語言科學研究等。研發(fā)新一代人工智能技術的目的在于創(chuàng)造出可以模仿人類智能進行活動的機械或系統(tǒng)，這些機械或系統(tǒng)可以通過自然語言處理、語音處理、計算機視覺、機器人技術乃至學習等技術手段來實現(xiàn)，從而實現(xiàn)工業(yè)信息智能化的目標。電子計算機的發(fā)展，存儲容量的日益增加，人工智能技術的研究將會獲得更大的發(fā)展，人們的日常生活方式將變得更加現(xiàn)代化。

智慧交通是一種全新的交通方式，它利用物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)和主動控制，實現(xiàn)了即時、精準、有效地集合交通運輸和管理工作，為破解城市難題提供有效的解決方案，也是智慧城市建設的組成部分。智慧交通旨在實現(xiàn)人、車、路之間的協(xié)同配合，以提升交通運輸效率、保障安全性和改善交通環(huán)境。由于人工智能技術的不斷發(fā)展，智能監(jiān)控系統(tǒng)得以更加有效地協(xié)助交通管理，從而實現(xiàn)智慧交通的最終目標[1]。國內外發(fā)展現(xiàn)狀。

（一）AI技術在智能交通領域的運用進一步深化

隨著虛擬現(xiàn)實、大數(shù)據(jù)分析等新型互聯(lián)網(wǎng)信息技術的興起，傳統(tǒng)的智慧交通信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的各個部分不但能夠進行縱深、精細化的開發(fā)，而且還能夠進行橫向整合，從而產生出更多的精細化應用領域，使得各信息系統(tǒng)相互之間的數(shù)字信息整合共同形成智慧道路交通系統(tǒng)開發(fā)的必然趨勢。通過大數(shù)據(jù)處理技術，能夠有效地采集、儲存和解析大量信息內容，解答視頻結構化難題。大數(shù)據(jù)應用涉及多個領域，包括數(shù)據(jù)整合、儲存、挖掘等，以滿足不同的需求。

基于大數(shù)據(jù)分析、人工智能等前沿技術，智能交通管理將深入挖掘交通運輸領域的特殊情境，將信息、行為、方法有機結合，建立一個全新的統(tǒng)計架構，以消除科學技術方法與傳統(tǒng)業(yè)務運用方面的差距，實現(xiàn)智能交通管理的有效運行。

（二）隨著科技的發(fā)展，智慧交通的概念在日常生活中逐漸深入

這一概念的核心是：基于互聯(lián)網(wǎng)和智能技術的智慧交通，可以根據(jù)用戶的要求，采取先進的信息處理方式，更好地滿足客戶需求和提高運輸效率，并且可以根據(jù)不同的情況，制定合理的運輸方案，最終達到預期的效果。

三、智慧交通在智慧城市建設中的應用難點與瓶頸

（一）智慧交通缺乏頂層設計

當前，建設智能交通運輸缺少系統(tǒng)性的頂層規(guī)劃，急需構建一套完善的智能交通運輸架構系統(tǒng)，以科學的方法論為基礎，從整體性視角出發(fā)，全面考慮智能交通運輸?shù)陌l(fā)展趨勢，以實現(xiàn)智能交通運輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展。通過全面的戰(zhàn)略規(guī)劃和總體設計，從宏觀角度出發(fā)，從近處到遠處指導城市智慧交通系統(tǒng)的規(guī)劃、建設和運行管理。

（二）部門間信息共享程度低

由于交通運輸部門及屬下部門總量眾多，其信息化建設管理系統(tǒng)大多由各個軟件系統(tǒng)企業(yè)在不同階段研發(fā)，信息系統(tǒng)運營獨立，沒有互聯(lián)交流，信息孤島問題突出，致使交通運輸資源分布不均，信息利用率低，整合程度不足，企業(yè)之間缺少高效的信息技術交流和資源共享[2]。

（三）安全性問題

智能交通系統(tǒng)以保障人類的安全為宗旨，安全可控是其最高原則。以無人車為例，一旦被黑客攻擊，它或許會成為一種致命武器。因此，研發(fā)高新技術的最終目的是未來更好地服務人類，并讓人類生活更便利。而安全可控則是保障人類安全的關鍵，在這方面疏忽會導致人類的傷亡。特斯拉和沃爾沃的無人駕駛汽車事故頻發(fā)，其中一些導致了人員死亡，而另一些則是與袋鼠相撞。盡管這些事件的嚴重程度不一，但它們暴露出的安全隱患卻不容忽視。

四、人工智能在交通領域的運用

（一）計算機視覺

隨著人工智能技術的發(fā)展，無人駕駛車輛已經(jīng)成為交通運輸應用領域的一項重大應用領域。它運用計算機系統(tǒng)智能化操作，使用先進的路徑規(guī)劃科技，計算機視覺，以及GPS全球定位系統(tǒng)，使車輛能夠在無人駕駛的情況下，安全、有效地在道路上行走，從而實現(xiàn)自動駕駛的功能。隨著人工智能技術的飛速發(fā)展和北斗衛(wèi)星的廣泛應用，無人駕駛汽車已經(jīng)進入了一種可以實現(xiàn)普及的新階段。

人工智能在交通運輸范疇的運用已經(jīng)變得越來越普遍，無人駕駛技術已經(jīng)被廣泛應用于公交車、租賃車、物流汽車乃至工業(yè)用車等各類汽車，它不僅有助于改善老弱病殘的生活問題，還可能高效地減緩都市擁堵，而且通過運行管理模式也有助于達到節(jié)約減碳、綠色環(huán)保，比傳統(tǒng)汽車降低更多的碳排放量，進而為人們的生活帶來更多的便利，也為社會的發(fā)展帶來更多的福祉。通過引入無人駕駛技術，可高效地降低空氣污染，而且，無人駕駛車輛具備自動剎車、自動感應和自動避讓功用，也可有效地降低由于疲勞駕駛、操作不當或者其他原因造成的事故，進而大大提高城市道路的安全系數(shù)。

（二）智能交通指揮

智慧交通指揮是一種利用人工智能技術來實時監(jiān)控交通狀況的機器人，它可以依據(jù)真實的路口信息，結合互聯(lián)網(wǎng)和云運算，即時上傳數(shù)據(jù)，并利用計算機技術的輔助運算和決定，實現(xiàn)對交通狀況的有效指揮，從而提高道路交通安全性和工作效率。利用智慧交通指揮系統(tǒng)，可以實現(xiàn)與道路交通信號燈的即時匹配，并利用智能分析技術，精準控制交通信號燈的變換時間，從而有效提升道路交通的安全和暢通性。智慧交通機器人可以進行智能化的操作，如手勢控制、語言指令和安全宣傳，有效地督促出行者嚴格遵守道路交通法律，從而提高人們對交通安全的重視，減輕交警和協(xié)警的工作量。借助智能交通機器人，我們可以利用人臉識別技術來識別不遵守交通規(guī)則的行者，并實時記錄他們的交通違法行為。這樣，我們就可以對非機動車行者施加威懾，幫助他們及時糾正自身的行為，提高交通安全意識[3]。

（三）智能交通系統(tǒng)（ITS）

ITS將高端計算機技術、通信信息技術、電子傳感技術等多方面的科學技術整合起來，通過先進的計算機技術對原有的交通體系進行提升與改善以對路面的機動車實時控制。ITS認為汽車、道路等運輸工具都是一種綜合交通系統(tǒng)，它是一個高度社會化、智能的先進的綜合交通系統(tǒng)，ITS能夠幫助改善城市交通中的基礎設施效率，并幫助解決城市交通中擁堵的難題。道路交通演變的四大過程，第一個是道路交通管理系統(tǒng)改進和開發(fā)，接著是車輛導航系統(tǒng)和道路交通管理公共信息平臺的出現(xiàn)和完善，緊接著是安全行車輔助巡航控制系統(tǒng)的應用，最后是汽車主動巡航和自主行車技術的進步。交通的建設必須收集許多資料，諸如交通規(guī)劃、現(xiàn)有的交通方式、交通道路面臨的環(huán)境、國家的自然災害情況、事故的處理方法、在自然災害時的處理方式等資料。

五、人工智能在智慧交通領域的發(fā)展前景

（一）人工智能在自動駕駛汽車方面的發(fā)展

伴隨經(jīng)濟社會的快速蓬勃發(fā)展，人工智能越來越變成人類生活中不可或缺的部分。為了適應社會需求，汽車行業(yè)也越來越重視智能化，自驅動科技也應運而生。由于新一代人工智能科技的蓬勃發(fā)展，自動駕駛的安全性也得到了顯著提升，越來越多的人開始接受這種新型出行方式。但是，要想讓自動駕駛汽車真正普及到社會，還需要一個過程。這要求完善相關制度和法律條例，并且要求人類改變心態(tài)。盡管如此，能夠確定的是，自動行駛將變成未來汽車行業(yè)發(fā)展趨勢。美國、德國和日本正在努力開發(fā)自動駕駛汽車，并將其應用于實際社會環(huán)境中，從相關數(shù)據(jù)來看，自動駕駛技術的要求非常高，這也為新一代人工智能的快速發(fā)展奠定了良好的基礎，全球上眾多優(yōu)秀車企正在加緊開發(fā)人工智能技術，以適應日益增長的需求。盡管中國汽車需求量巨大，但是由于質量要求較低，與發(fā)達國家相比，中國仍存在許多挑戰(zhàn)，尤其是在新一代人工智能應用自動駕駛方面，中國的研究水平明顯落后于其他國家。

（二）人工智能在車載工具方面的發(fā)展

未來，將積極推動自行行駛轎車和地鐵管理系統(tǒng)的快速蓬勃發(fā)展，加大對車載體驗、轎車自行行駛、車聯(lián)網(wǎng)和IoT等科技的研究，并研究依托云端運算的城市交通智慧體驗信息系統(tǒng)，以提高國家自主力量和生產總成力量，探索共享自行行駛轎車的模式，以期大大減少路面機動車輛，緩解交通壓力，實現(xiàn)更加安全、高效的出行。利用人工智能技術，可以大力發(fā)展消費類和商用類無人機、無人船等，構建一個完善的高速公路服務體系，不僅可以滿足道路交通的需求，還可以實現(xiàn)空域和水域的智能化管理，從而提高交通運輸?shù)男屎桶踩浴?/p>

為了滿足復雜場景下的交通需求，可設計一個多維度的大數(shù)據(jù)應用平臺，它能夠實現(xiàn)智能交通的疏導和協(xié)調指揮，并構建海上、陸地和空中的智慧交通監(jiān)控和服務體系[4]。

（三）人工智能在智能物流方面的發(fā)展

智能化配送，加強裝卸搬運、分揀打包等技術，構建現(xiàn)代化的物流配送服務網(wǎng)絡，加大智慧物流裝備基礎設施的研究和應用，建立基于深入認知的智慧倉儲服務系統(tǒng)，以提升國內貨物倉庫的經(jīng)營管理效率。通過利用人工智能技術，可以大幅提升智能物流公共信息服務平臺和指揮系統(tǒng)的構建，實現(xiàn)產品認證和追溯，并建立智慧配貨調度體系，以提高效率和質量。

六、結束語

人工智能是一門重要的計算機學科，它將引領未來的科技進步。經(jīng)過六十多年的演變，高新技術現(xiàn)已開發(fā)出了許多不同的門類，如機器可視化、互聯(lián)網(wǎng)、云業(yè)務和車互聯(lián)。在交通運輸方面，高新技術的應用將會顯著改善人們的出行體驗，并將極大地影響未來的交通方式。堅信在不久的將來，高新技術將會在交通運輸方面起到更大的影響。由于人工智能技術的蓬勃發(fā)展，將人工智能技術應用于智慧交通已成為中國特色社會主義市場經(jīng)濟高速度增長的必要條件。為了更好地實現(xiàn)智慧交通的整體建設，必須加強對人工智能技術的研究，深入了解人工智能技術在智慧交通方面的具體應用，并結合當前面臨的交通問題，采取有效措施，以期達到更好的效果。

作者單位：焦宏斌 上海新中新獵豹交通科技股份有限公司

參? 考? 文? 獻

[1]白雪.人工智能技術在智慧交通領域的應用研究[J].產業(yè)與科技論壇，2019.

[2]王光宇.淺析人工智能在交通領域的主要技術及應用前景[J].中國新通信，2018（21）：100-101.

[3]毛宇琦.人工智能技術在中小城市交通治理中的應用探究[J].中國設備工程，2019（01）：154-156.

[4]趙新勇，李珊珊，夏曉敏.大數(shù)據(jù)時代新技術在智能交通中的應用[J].交通運輸研究，2017，45（05）：1-7.