人工智能在智能交通中的應用

李澤新

摘 要 隨著社會的發展，城鎮化的水平不斷提高，城市交通問題愈發凸顯，因而智能交通的研究成為國際上的熱點。智能駕駛技術正是基于人工智能而提出的一種新型城市智慧式運營和管理，為人們創造更便捷的生活，促進城市交通發展而提出的構想。文章通過分析人工智能技術，研究智能交通的發展現狀及趨勢，討論智能交通系統的應用和可能存在的問題。

關鍵詞 人工智能；智能交通；無人駕駛技術

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）220-0104-02

隨著城市交通需求的迅速增長與道路基礎設施的日趨完善，“如何使交通水平再次登上一個新臺階”已成為當今時代熱點之一。為了從根本上改善當前的交通現狀，進一步實現現代交通運輸方式的大型化、高速化、專業化，相關部門已將注意力從完善交通設施和擴大路網規模逐步轉移到運用高新技術來改造和管理現有交通系統，建立高效、便捷的路網管理體系上，這就形成了智能交通系統（intelligent transportation system，ITS）[1]。得益于“深度學習”算法的提出，人工智能技術在最近10年里發展火熱，便被運用于智能交通系統的建設中，為智能交通提供技術支持。本文便主要介紹智能交通是如何應用人工智能技術的。

1 人工智能與智能交通的發展現狀

1.1 人工智能技術

通俗來講，人工智能技術的目的，就是創造出一個沒有生命的智慧體，它可以用來便捷人類生活、提高生產和工作的效率、推進人類文明建設。而隨著對其研究的不斷深入，多智能體系統的發展成為一個新的突破，人工智能技術才得以面向更多的實際應用領域[2]。與此相對應的智能駕駛技術也被提上日程。無人駕駛技術作為它的典型代表，自然是備受世人關注。

1.2 智能交通

智能交通系統，是將先進的計算機處理技術、信息技術、數據通信傳輸技術、自動控制技術、人工智能及電子技術等有效地綜合運用于交通運輸管理體系中，建立一種在大范圍內、全方位發揮作用的，準時、準確、高效的交通運輸管理體系[3]。借助互聯網將汽車、火車、輪船、飛機等交通工具與公路、鐵路、機場等各個基礎設施聯系在一起進行管理和運營，對便捷居民交通、解決城市交通問題具有重大意義。

人工智能技術是無人駕駛技術的基礎，而無人駕駛技術又是智能交通的基礎。作為二者聯系的核心，無人駕駛技術的發展狀況既取決于人工智能技術的開發及應用的程度，又影響著智能交通系統的建設情況。無人駕駛的汽車剔除了駕駛員，極大地減少了汽車行駛的不可靠因素，從而大大提高了交通系統的效率和安全性，利于解決日益凸顯的城市交通問題。

1.3 國內外發展現狀

目前國內外應用較為廣泛的是車牌識別系統，其使用的數字圖像處理技術涉及到采集圖像、處理圖像信號、轉化為數字信號、計算機處理的過程，都有人工智能技術的體現。譬如，處理圖像信號時便用到了人工智能技術中的自然語言處理，將采集到的圖片中的車牌信息轉化成數字信號遞交給計算機處理。

正在規劃建設中的是城市智能交通系統，一方面的內容是利用人工智能技術將道路的交通情況實時地反饋給智能汽車，以安排更為合理的交通路線、緩解交通壓力、便捷市民出行；另一方面是將車流密度的信息反饋給交通信號燈，改變紅燈的時間，從而調控交通情況。

在無人駕駛技術中，處于技術領先位置的企業，國內首推百度，國外為美國的特斯拉和谷歌等。相關資料顯示，特斯拉已經實現Autopilot輔助駕駛技術，調用了12個超聲波傳感器，分布在車身周圍的12個不同的位置，有效識別周圍環境，減少盲點，雷達波可以穿越大雨、霧、灰塵，甚至前方車輛；谷歌的自動駕駛汽車具有GPS、攝像頭、雷達和激光傳感器，可以以一個360度的視角從周圍環境中獲取信息；而百度自2013年啟動無人駕駛項目到如今2018年計劃實現量產，率先將AI技術商業化。這3家的研發側重點各不相同，在此不再贅述。

2 城市智能交通的發展趨勢

2.1 智能城市公路系統

作為發展城市智能交通最先開始的領域，智能城市公路系統起步最早，基礎設施也較為完善，預測后續的發展將會真正與無人駕駛技術相結合，推動無人駕駛技術的實用化進程。不久的將來，隨著無人駕駛汽車的量產與普及，智能城市公路系統才算大致建成，這將會提高城市交通效率，維護社會秩序，保障人民出行，促進經濟、社會、環境的協調發展。智能交通系統中的智能城市公路系統必將是最先應用并推廣無人駕駛技術的領域。

2.2 智能城市軌道系統

眾所周知，城市軌道交通包括地鐵、輕軌、自動導向、單軌鐵路、短途磁懸浮等。其智能化運行，核心技術在于控制，即控制列車的出站、運行、進站、停靠候客。城市軌道交通的發展，離不開人工智能的開發。

AI協助控制列車，安全事故發生的可能性將會大大降低，列車運行的安全性將會大大提高。預計城市的軌道交通將會向著安全可靠、高速省時、全自動的無人駕駛的方向發展，將來的出行會更加便捷、高效。

2.3 智能水運系統

目前還尚未有專家、學者提出相關的概念，但我們不妨類比智能城市公路系統和智能城市軌道系統來指出智能水運系統的概念。智能水運系統可能就是水運交通系統智能化，將現代科學技術運用到輔助船只航行、停靠、裝卸貨物。

現在考慮其可行性，若要將人工智能應用到水運系統的無人駕駛中，則需要考慮的環境因素以及其他客觀因素眾多，以當前的高級計算機的普及性和算法的水平，難以迅速地做出正確而又合理的判斷，面對突發情況時的應對很難有效，船員的安全難以得到保障。想要真正做到水運系統的無人駕駛，技術上還需要很大的突破，而這或許還要有一段很長的時間。

3 智能交通系統發展的隱患

3.1 技術性問題

目前技術上的難關是阻礙智能交通系統發展的重要因素。我國盡管在科研創新上投入力度較大，且取得了眾多成果與突破，但因起步時間與發達國家相比較晚，存在著設施不完善、基礎薄弱等缺陷。同時在無人汽車領域有多項技術停留在實驗或概念層面。

以環境感知技術與人機交互方式為例，利用視覺傳感器容易在車速變化率較大時造成圖像失真，受環境影響程度大，利用雷達探測受環境影響程度小但存在較大視覺盲區，人-車協同發展難以實現，人車交互存在技術不足[4]。突破無人駕駛技術難題，為推廣智能交通系統掃清障礙。

3.2 實用性問題

智能交通系統能否普及化實施，無人駕駛技術的發展是關鍵。人工智能技術能否引領時代潮流，AI能否頂替司機的位置進行無人駕駛，這些結果都尚未可知。假設無人駕駛技術普及到了各個交通行業，那大量的司機將會失業，這會加大政府的財政支出，而所產生的經濟效益短期內并不一定能夠彌補損失，同時待就業人口大量增加，也會增大就業壓力，影響社會秩序。

3.3 安全性問題

智能交通系統是以人的安全為根本服務宗旨。李彥宏提出，AI的最高原則是安全可控。并以無人車舉例，一輛無人車如果被黑客攻擊了，它有可能變成一個殺人武器。畢竟，開發出高新技術，究其根本是為了人類更好的生活，是為人類服務，倘若安全得不到保障，就是在做無用功甚至是負功。特斯拉的無人駕駛汽車致死事件三番五次地發生，又有沃爾沃的無人駕駛汽車撞袋鼠，事故有大有小，但從其中暴露出的安全性問題不容忽視。

4 結論與展望

隨著我國經濟的高速發展，城鎮化的進程不斷加快，城鎮人口不斷上升，城市交通壓力不斷增大，發展更快更高效的智能交通系統是適應我國經濟社會發展的有效舉措。我們看到，圍繞著我國“十三五”交通運輸的各項規劃，人工智能、大數據分析、“互聯網+”等技術全面布局，依靠我國政策強有力的出臺和驅動，我國在城市智能交通系統領域定有長足發展。

參考文獻

[1]李德仁，李清泉，楊必勝，等.3S技術與智能交通[J].武漢大學學報（信息科學版），2008，33（4）：331-336.

[2]洪炳熔.機器人足球比賽——發展人工智能的里程碑[J].電子世界，2000（4）：4-5.

[3]史新宏，蔡伯根，穆建成.智能交通系統的發展[J].北京交通大學學報，2002，26（1）：29-34.

[4]郭俊財，蓋文娟.無人駕駛技術下智能交通系統發展展望[J].合作經濟與科技，2018（6）：18-20.