信息化环境下城市智慧交通的建设与发展

2021-10-14 23:05 [路桥论文] 来源于：互联网作者：冯青文王丹辉

导读：摘要：城市智慧交通建设是城市化进程与发展的长期目标任务，是智慧城市建设中提升居民生活便捷性与幸福指数的重要环节。通过对城市智慧交通建设的目标、平台建设中所需要的技术和平台框架进行深入的探讨，为智慧交通建设提供相应的理论支持。与此同时，由于

摘要：城市智慧交通建设是城市化进程与发展的长期目标任务，是智慧城市建设中提升居民生活便捷性与“幸福指数”的重要环节。通过对城市智慧交通建设的目标、平台建设中所需要的技术和平台框架进行深入的探讨，为智慧交通建设提供相应的理论支持。与此同时，由于缺乏统一的调控机制、缺乏复合型人才、交通数据质量的良莠不齐、人工智能技术融合低等因素，城市智慧交通的发展也受到了一定的制约，对此提供了相对应的对策，为相关研究提供相应的参考。

关键词：智慧交通;目标;平台建设;对策

中图分类号：TP3 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）23-0157-03

智慧交通作为智慧城市建设的重要环节之中，占据着十分重要的位置。随着我国城市化进程的快速发展，城市各类机动车数量攀升;网约车、共享单车、汽车等如雨后春笋的出现使居民交通出行的方式多样化;城市基础建设的规划发展对城市道路实现了新的整合。因此伴随着交通运输行业的进步及新型信息技术手段的发展，两者的高度契合可全面推动城市交通运输的效率，将人、车、资源、数据等进行新的整合与分析，以数据服务为导向，打造一个智慧及可持续健康发展的城市交通运营体系。

1 城市交通面临的问题

城市交通问题是衡量一个城市发展水平的标志，也是城市发展的风向标。可见，城市交通的发展成为影响城市的发展与建设的重要因素。当前，随着我国经济增长速度加快，私家车保有量数量也随之增加。为了出行或上下班方便，大部分人普遍选择自己开车，结果加重了城市的交通压力。总结归纳其原因主要有以下几点：首先，共享自行车、电动车等不严格按照交通规则行驶，闯红灯、逆行的情况非常普遍。其次，私家车保有量目前已经達到饱和且还在继续递增。最后，车辆数量的增加且随之相应的公共停车位数量配备不到位，导致市区停车难的问题。

2 城市智慧交通建设的发展目标

2.1 构建统一的共享数据资源协同管理机制

传统的城市交通运输形态只需交通管理部门即可维持城市交通的平稳运行，而新型城市智慧交通的建设则是建立在大量交通数据的基础之上。城市人口密集、车辆多、路况复杂，其时时刻刻都在产生大量的交通数据。在智慧城市的建设过程中，若想获取“多而有效”的数据则必须构建统一的资源协同管理机制。城市交通管理领域不仅包括交通运输管理部门，同时需要移动互联网企业、电信运营商、车辆网企业等协同进行数据的专业性管理，如通过电信运营商获取人、车的位置及运行轨迹数据;共享单车等互联网公司提供的车辆轨迹等数据;网约车提供的道路检测视频、司机、乘客数据等等。综上，建立统一的共享数据资源协同管理机制是实现智慧交通建设的重要发展目标。

2.2 以新型信息技术手段实现交通数据整合管理效率

智慧交通领域数据的重要特点即为数据来源广、数据体量大、数据密度低及部分数据缺失性等。为了提高数据的使用效率及服务价值，必须依托于新型的信息技术手段。传统交通管理中的管理系统、检测手段等已经无法满足当前智慧交通的建设需求。在数据采集上，需要多种检测传感器与数据采集途径与手段;在数据存储上，需要更加安全、海量的数据存储技术;在数据分析上，更需要多种计算机技术手段来支撑等。因此，交通数据整合与管理效率的提高需以新型信息技术手段为重要的支撑。目前，智能交通已经采用了许多信息化技术手段，比如：车联网和智能公交站等。城市交通未来的发展局势就是往智能化、信息化方向发展。在智能交通中，主要是集互联网技术，计算机控制技术等先进的技术手段于一体，以实现智能报站、智能分流导航等功能。智能交通对于城市公交建设而言，十分重要，可以实现智能车辆报站和智能车辆调度，这使乘客出行更加便利而且节约了盲目的等车时间，进一步提高了公共交通服务的效率。

2.2.1 智慧公共交通

随着我国城市化进程加快，城市人口增加。这就要求城市中的相关设施配备都与之相适应。公交车作为城市发展中的一个重要交通工具，其发展水平对人们的生活质量产生了最直观的影响。就出行条件而言，采用智能交通对城市的发展非常重要。智能公共交通系统主要是借助无线传感器网络通过与RFID芯片建立连接并传送到传感器，标记车辆当前所处位置，并通过停车站牌之间的信号传递向乘客估算出相对准确的车辆到站信息。

2.2.2 智能电动自行车

在我国，电动自行车的占有率比较高，是城市居民出行的重要交通工具之一。主要有以下因素：第一，骑乘舒适，成本低且不拥挤;第二，国家对电动自行车的交通管理政策相对宽松，因此，电动自行车受到广大市民的喜爱，数量也在不断迅速增加。随着电动车的数量的不断增加，相应出现了许多违反交通规则的现象，例如沿相反方向行驶，横穿道路等，因此，加强对电动自行车的管理尤为重要。交通管理部门规定必须给电动车上牌照，并且通过将RFID芯片嵌入使得车牌实名化，从根本上解决电动车违反交通规则的情况，建立良好的交通秩序。通过车牌可以实现车主的实时动态跟踪，将信息传送到无线传感器网络，将芯片绑定到北斗系统中，就可以准确确定电动车的位置，从而起到防盗监控的作用。此外，还可以帮助快速准确寻找电动车，尤其是对违反交通规则的电动车可以进行定位与追踪。

2.2.3 车联网

借助无线传感器网络将车载RFID芯片连接到互联网，嵌入式技术是将车辆管理系统与北斗地图整合到车辆互联网系统中，然后将特定城市范围内的汽车建立网络连接，可以借助智能交通实现交通顺畅、有序及安全出行。安装在汽车上的无线传感器芯片通过无线网络连接到一个特定的网络系统中，并且将相关的车联网系统软件也应用于其中，在特定的范围内，通常该传感器可以写入系统数据库，系统会在系统数据库的记录一定距离内车辆的信息，这样可以方便车辆查看附近的车况信息，从而减缓交通拥堵。另一方面，车辆行驶信息可以上传至系统数据库，这对于车辆救援具有十分重要的意义，当发生意外事故或危险时，能够对其进行精确定位，从而缩短救援时间。

2.2.4 能停车、无感收费

随着经济的快速发展，我国逐渐意识到汽车正在逐渐进入每一个家庭中，截止到2020年6月，我国的汽车保有量已经达到2.7亿，约占机动车总数的75%。其中，有69个城市的汽车超过100万辆，很多城市已经实现了汽车拥有量饱和，停车位匮乏的现象十分普遍，而且这已经成为阻碍城市发展的重要问题。

在日常生活中，空车位的现象很普遍，但是车主并没有意识到，反而开车在城市四处寻找停车位;另外是停车位已经达到饱和，但排队等待的车辆却很多，这种现象的存在十分不合理，尤其是浪费车主的宝贵时间，为了提高停车效率，智能停车系统被内置在车联网系统中。借助车联网使您很容易知晓可空车位的停车场，从而节约了车主停车和寻找车位的时间。使得车辆在行驶过程中实时动态查看附近空停车位的数量及位置，可以帮助车主规划与匹配就近的停车位。无感收费系统是目前高速公路收费系统中主要采用的支付方式，也可以将其引入停车场收费系统中。停车费是通过识别车牌并记录车辆进入停车场的时间，与其离开时二次使用车牌识别记录的时间之差来核算总的停车时间，并乘以单位的停车费来得出的。支付过程可以通过无线传感器实现。此外，车主可以在车辆识别系统中绑定银行卡账号，以实现自动付款和扣除的付款方式。

2.3 以服务为导向实现数据应用

城市智慧交通的建设是为了服务交通管理系统各个环节的不同主体，如车辆运营部门、车辆管理部门、城市居民等，通过数据的整合挖掘与有效分析，为各信息各主体提供快捷有效的信息反馈，保障在不同的天气、复杂路况、不同的时间节点等条件因素下实现城市交通运输的畅通。因此，以服务为导向来实现数据的高效应用是智慧交通建设的重要目标。

3 城市智慧交通的平台建设

3.1主要技术

3.1.1 5G技术

5G技术作为第五代移动通信系统，可实现“D2D（Device-to-Device ）”，即设备到设备的数据传输。与4G技术不同的是，基站下的用户之间的互相通信不需再经过基站的转发，而直接从一个终端到另一个终端，从而实现真正的“万物互联”。5G作为关键技术将全面影响整个城市智慧交通的建设。5G网络可对实时且大量的交通信息实现大量的传输与存储，尤其是海量的交通高清视频和多元化的路况、天气信息等。其在超短的时间即可传送大量的数据信息，从而保障了数据的时效性与准确性，为接下来信息的挖掘、分析与反馈环节提供时间上的优势，从而使整个智慧交通系统更加的智能，更好地服务于不同的城市个体，提高城市的管理效率。

3.1.2 AI技术

城市智慧交通的建设不仅仅是“数字化”，即利用海量的数据实现对整个城市交通状况的宏观控制。更重要的是能够利用AI技术搜集问题、发现问题，快速正确地进行决策，这是实现智慧交通的智能化的标志。目前，基于人工智能的城市化精细化运营还在起步阶段，城市的建设者更需要机器深度学习与逻辑推演来真正实现智慧交通的“智慧化”。

3.1.3 大数据技术

大数据技术在城市智慧城市的建设中起到非常关键的作用，包含云计算、云存储等计算机技术，是实现海量交通数据情报精准分析的重要技术。其在智慧交通系统中的应用十分的广泛：交通多源数据融合的实时采集;精准的交通路况出行预测分析服务;道路交通事故分析衍变预测等，为交通动态衍变安全监控等提供了数据级的微观支撑。

3.2 平臺框架

城市智慧交通的系统平台建设是整个智慧交通建设的“大脑”，是重中之重。其平台框架主要包含以下模块。1）数据接入与存储模块：将海量的数据信息接入平台并利用大数据云存储技术进行数据的存储;2）数据管理与组织模块：数据的管理和组织是十分重要的，需要进行统筹建设以及对“云上库”的有效组织与管理;3）数据挖掘与分析模块：此模块中需要建立合理标准的数据挖掘与分析流程，有效信息的抽取、数据的关联、数据的清洗、数据的逻辑运算等;4）数据反馈与服务模块：基于智慧交通的服务性原则，此模块是实时数据高效反馈的重要环节，反馈对象、反馈途径、倒逼机制等，这些都是需要考虑的重要内容。

除此之外，若想真正实现交通“智能化”，必须依赖AI技术的深度融合，使智慧交通能够实现真正的“自我深度学习，自我练习”，有效地进行相应的逻辑推演，最终营造一个平稳轻松的交通环境，提升城市“智慧化”。

4 存在的问题及对策

4.1 存在的问题

4.1.1 缺乏统一的调控机制

智慧交通的建设需要长期的“磨合”且项目复杂庞大。现有的城市交通管理部门无法满足智慧交通建设的需要。相关协同部门如电信运营商，互联网企业等不能高效地进行融合来提高整个交通运行的效率。

4.1.2 缺乏复合型专业人才

智慧交通的建设需要复合型专业人士，其不仅需要具备城市交通建设，运营与研究人才，更需要有一定的信息技术知识基础等。而现有的传统型人才是无法满足智能型建设，甚至有的产生了脱节的现象。

4.1.3 数据质量参差不齐，交通数据的共享、挖掘的深度不够

现有的数据来源及数据质量存在参差不齐的情况，且数据的挖掘也不够深入。从海量的交通数据中高效且及时的挖掘出相应的有效数据并实时进行反馈是当前值得深入研究的问题。

4.2 相关对策

4.2.1 强化“智慧交通”顶层设计

政府及各个地区应成立相关的智慧交通管理部门，加强协调力度和综合调度管理能力，进行智慧交通的顶层设计和整体的规划。实现信息的跨部门融合，避免信息数据的重复性与缺失性，实现统一的调控。

4.2.2 培育专业的人才队伍

智慧交通作为智慧城市的一个分支，是未来国家发展的长期趋势和目标。要加强与各个相关高校的合作，培养相关的复合型人才，建立健全的人才机制，保障智慧交通平稳有序的发展。

4.2.3 推进相关信息技术与实际业务的深度融合

信息技术的发展是飞速的，但能够与智慧交通的实际业务实现深度的融合则是十分关键的。应不断拓展数据来源路径、加强数据在安全状况下共享的力度，将相关大数据技术、人工智能技术深度的融合进去，形成智能的交通反馈机制，促进整个智慧城市的发展。

参考文献：

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[3] 白玉杰.中国进入新基建时间，智慧交通机会几何？——专访文安智能创始人陶海[J].中关村，2020（5）：24-25.

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[6] 徐乐西，栾玉婷，曹越，等.城市智慧交通管理大数据平台架构及设计探讨[J].邮电设计技术，2020（5）：7-12.

（编辑：东北亚）

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