袁旭昌

交通是人類永恒的話題，陶淵明在《桃花源記》中提到“阡陌交通，雞犬相聞”，這里的“交通”指的就是田間小路交錯縱橫。一個與時隔絕的小村子也要用“交通”來解決人員及物品的流動問題，那么今天動輒幾百上千萬人口的大城市，交通就是一個很大的問題。

交通要解決的問題就是人員或貨物的流動。400萬年前，人類的始祖以非洲大草原為原點，遷徙跋涉，經(jīng)過幾百萬年后才占據(jù)了地球的每一個角落。400年前，他們分散在各地的子孫又一次發(fā)現(xiàn)了彼此，自此開始，人貨往來，綿延不絕。交往的密切與頻繁，以及文明的快速傳播，促進了交通的大發(fā)展。第一次科技革命我們進入蒸汽時代，輪船、 火車、水運、鐵路出現(xiàn)在我們的視野。第二次科技革命我們進入了電氣時代，電氣化鐵路、飛機、地鐵突飛猛進。第三方信息科技革命將我們生活的方方面面帶入了信息化、智能化的時代。

智能交通系統(tǒng)的組成

智能交通的由來

近幾年隨著科技的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，我們在感受到國際、城際交通越來越便利快捷的同時，也感受到了市內(nèi)交通越來越給我們“添堵”。在這種背景下，“智能交通”開始走到舞臺的中央。

智能交通系統(tǒng)（Intellingent Transport System或 ITS）是以傳統(tǒng)的交通工具理論與實踐為基礎(chǔ)，以提高交通系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟性、舒適性及運行效率為目的，運用電子技術(shù)、信息技術(shù)、 傳感技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等科學(xué)技術(shù)成果，對傳統(tǒng)的交通工具、交通設(shè)施及其規(guī)劃、運行及管理方法進行趕緊和提高的一個新興領(lǐng)域。

信息采集系統(tǒng)

智能交通要想發(fā)揮效能，采集系統(tǒng)的密集化、精確化、智能化必不可少，采集系統(tǒng)實際上相當(dāng)于整個系統(tǒng)的感官。

采集系統(tǒng)主要包括卡口、電警等車輛抓拍系統(tǒng)，對過往車輛進行記錄、分析，目前主要功能是對車輛的控制、排查、刑偵以及交警用于治安處罰使用，其實這些信息對于交通的規(guī)劃、改造、建設(shè)也有重要的意義，在后文會 有闡述。

GPS定位系統(tǒng)

在交通運輸管理中，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與GIS電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。(1) 車輛跟蹤；(2) 提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航；(3) 信息查詢；(4) 話務(wù)指揮；(5) 緊急援助等。

目前ITS發(fā)展較好的國家主要有日本、美國等，這些國家的ITS應(yīng)用中，GPS技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。在日本，由于政府的高度重視，較為突出的是利用GPS技術(shù)的自主導(dǎo)航產(chǎn)品非常普及。在日本國內(nèi),2012年底，裝有GPS自主導(dǎo)航設(shè)備的車輛已超過900萬臺。它們?yōu)轳{乘人員提供出行的最佳路徑規(guī)劃，沿途的道路指引，途中的加油站、便利點、維修點、商旅服務(wù)信息提供等一系列的幫助。

停車場管理系統(tǒng)

停車場管理系統(tǒng)是通過計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車道管理設(shè)備搭建的一套對停車場車輛出入、場內(nèi)車流引導(dǎo)、收取停車費進行管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。是專業(yè)車場管理公司必備的工具。它通過采集記錄車輛出入記錄、場內(nèi)位置，實現(xiàn)車輛出入和場內(nèi)車輛的動態(tài)和靜態(tài)的綜合管理。系統(tǒng)一般以射頻感應(yīng)卡為載體，通過感應(yīng)卡記錄車輛進出信息，通過管理軟件完成收費策略實現(xiàn)，收費賬務(wù)管理，車道設(shè)備控制等功能。

停車場系統(tǒng)能空余車位信息、在場車輛信息，空余車輛信息在交通誘導(dǎo)時會起到非常重要的信息，駕駛員提前知道空位信息可以提前做出機動調(diào)整。而在場車輛信息在追蹤和排查中會有重要的意義。

實時/歷史路況系統(tǒng)

實時/歷史路況信息在整個智能交通系統(tǒng)中的作用舉足輕重，是實現(xiàn)智能交通根本目的的關(guān)鍵點。出行人根據(jù)歷史及實時的路況，可以提前預(yù)測交通狀態(tài)，規(guī)劃出行時間，選擇合適路線。從根本上提高路面利用率。而該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于信息的信息的準(zhǔn)確性，智能性，機動性；舉個例子，當(dāng)一個城市出現(xiàn)暴雨時，某些路段無法通行，此時整個系統(tǒng)是否能給出智能的路線建議。甚至在暴雨出現(xiàn)前，就能結(jié)合天氣預(yù)報的信息給出實時的路線建議，則是對整個系統(tǒng)是否智能的重要考量。

指揮調(diào)度系統(tǒng)

交通里邊最常見的指揮調(diào)度系統(tǒng)就是紅綠燈信號，發(fā)揮著最基礎(chǔ)、最直接的作用。但這種比較機械的設(shè)置也會影響交通的效率，比如在十字路口，有時會出現(xiàn)空車道一直顯示綠燈，而繁忙車道卻一直紅燈的情況。能否智能判斷車道的空閑與繁忙，從而機動調(diào)節(jié)紅綠燈信號，這個也是可以研究的課題。

當(dāng)我們將特定車輛的GPS信息與GIS信息結(jié)合的時候，就可以建立一套可視化的指揮調(diào)度系統(tǒng)，比如要人保衛(wèi)時對于警衛(wèi)車輛及跟隨車輛的調(diào)度，或者嫌疑車輛抓捕時相關(guān)車輛的調(diào)度。

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)

智能交通每天收集的信息必然是海量的，以一個中型城市（70萬輛車），設(shè)置500個卡口為例，每年單過車數(shù)據(jù)就達10億級。在這種海量的數(shù)據(jù)中如果使用原有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)，進行實時的車輛信息比對與查詢會嚴(yán)重的消耗系統(tǒng)資源，所需時間也較長，容易貽誤戰(zhàn)機。大數(shù)據(jù)技術(shù)高數(shù)據(jù)吞吐量和高度容錯性的先天優(yōu)勢可以使查詢達到秒級的速度。例如浙江宇視科技基于hadoop搭建的大數(shù)據(jù)架構(gòu)，可以做到對于30億的數(shù)據(jù)量的查詢達到秒級響應(yīng)的效果。

智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用

違章處罰

智能交通最直接的聯(lián)想就是對違章駕駛行為的處罰，1997 年4 月，當(dāng)全國第一個“電子警察”（俗稱“電子眼”）在深圳福田區(qū)新洲／紅荔路口“上崗”時，這一交警執(zhí)法手段革命性的改變在國內(nèi)引起了轟動。時至今日，電子眼部署在全國的各個大小城市，為交通安全與交通效率的提高立下了汗馬功勞。

交通誘導(dǎo)

交通誘導(dǎo)系統(tǒng)（TGS, Traffic GuidanceSystem），是基于電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)和通信等現(xiàn)代技術(shù)，根據(jù)出行者的起訖點向道路使用者提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令或是通過獲得實時交通信息幫助道路使用者找到一條從出發(fā)點到目的地的最優(yōu)路徑。 這種系統(tǒng)的特點是把人、車、路綜合起來考慮，通過誘導(dǎo)道路使用者的出行行為來改善路面交通系統(tǒng)，防止交通阻塞的發(fā)生，減少車輛在道路上的逗留時間，并且最終實現(xiàn)交通流在路網(wǎng)中各個路段上的合理分配。

交通規(guī)劃

智能交通所產(chǎn)生的大量過車數(shù)據(jù)對于交通的改造與規(guī)劃也有重要的意義，可以將過去一年道路的繁忙/ 空閑進行量化，并標(biāo)注在地圖上；也可以將過去一年道路的平均通行速度標(biāo)注在地圖上；也可以根據(jù)月份、天氣、節(jié)假日進行統(tǒng)計標(biāo)注；這些信息對于未來要做的交通改造與規(guī)劃有重要意義。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的推進，智慧城市在我們眼中的愿景已經(jīng)越來越清晰，智能交通作為智慧城市中重要的有機組成部分，必將在我們的日常出行、交通安全、治安管理領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。