淺析智能交通信號燈在“交通強國”戰(zhàn)略中的作用

摘 要 “交通強國”戰(zhàn)略是構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智慧交通體系的基石，是國家實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興戰(zhàn)略的關(guān)鍵舉措。智能交通技術(shù)在整個“交通強國”戰(zhàn)略中發(fā)揮著非常重要的支撐和主導(dǎo)作用，而智能交通信號燈又是智能交通技術(shù)的重要組成部分，故本文以智能交通信號燈作為智能交通技術(shù)的典例，對其在“交通強國”戰(zhàn)略中的作用展開詳細的探討。

關(guān)鍵詞 “交通強國”戰(zhàn)略;交通信號燈;新基建;智慧交通

引言

在未來的兩個十五年期間，我國要堅持以技術(shù)創(chuàng)新、綠色智慧、可持續(xù)力強、國際影響力大等為核心的“交通強國”戰(zhàn)略。主要包括，構(gòu)建綜合交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化運輸服務(wù)水平，促進綠色交通可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展以科技創(chuàng)新為核心的智能化交通體系，加快交通運輸國際化等方面[1]。該戰(zhàn)略的提出，不僅為我國的交通運輸行業(yè)明確了發(fā)展方向，更能帶動我國其他關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全面推動我國現(xiàn)代化建設(shè)的進程。智能交通技術(shù)是指，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、云計算、人工智能、先進電子通信技術(shù)等高新IT技術(shù)，同交通運輸行業(yè)相結(jié)合，衍生出的一種高水平、高質(zhì)量、高效率的交通技術(shù)。智能交通技術(shù)不僅可以有效解決現(xiàn)今交通行業(yè)中存在的棘手難題，而且可以提高交通運輸效率，改善交通服務(wù)質(zhì)量，促進綠色可持續(xù)交通的發(fā)展，并進一步構(gòu)建以創(chuàng)新為核心的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的智慧交通體系，為全面實現(xiàn)交通強國發(fā)揮示范和牽頭作用。在眾多智能交通技術(shù)中，智能交通信號燈系統(tǒng)主要針對日益復(fù)雜的城市交通問題，以解決道路擁堵、提高車輛通行率、減少交通事故為目的，進一步提高現(xiàn)代交通系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，最終促進我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。

1智能交通信號燈應(yīng)用背景

目前，交通信號燈在保障城市各個路口交通安全有序通行方面發(fā)揮著重要的作用，共有紅、綠、黃三種顏色輪流切換，分別代表著禁止通行、允許通行和警示提醒。現(xiàn)實生活中多采用固定切換周期的交通信號燈，這種以固定周期進行循環(huán)設(shè)置的交通信號燈雖然具有成本便宜、控制系統(tǒng)簡單等優(yōu)點，但實際各個路口的交通信號燈的配時設(shè)置卻并不一定合理。因為這種機械化的交通信號燈是按照固定的周期來管理路口各方向車輛、人流的通行，不能按照交通管理者的主觀意愿進行實時調(diào)控，也不能根據(jù)交通路口的實際狀況對信號燈配時進行智能化地調(diào)整和執(zhí)行[2]。隨著出行車輛越來越多，道路承載容量已經(jīng)達到或超過飽和狀態(tài)，這樣就有可能導(dǎo)致交通不暢的地方更加擁堵，還會造成出行時間增加、環(huán)境污染加重、經(jīng)濟損失等一系列的連鎖反應(yīng)。因此，傳統(tǒng)的交通信號燈不能有效解決現(xiàn)代復(fù)雜的交通治理問題[3]。

伴隨著5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)的加速發(fā)展，交通信號燈非常有必要與這些智能化的技術(shù)相融合，即利用“新基建”技術(shù)來增強交通信號燈系統(tǒng)的智能性及可操作性，為打造創(chuàng)新型交通運輸事業(yè)作鋪墊。

2智能交通信號燈系統(tǒng)簡介

智能交通信號燈系統(tǒng)中，主要由發(fā)射裝置、交通信號燈系統(tǒng)以及車載接收裝置三部分組成[4]。發(fā)射裝置主要通過無線電波將采集的各類信息發(fā)送至交通信號燈系統(tǒng);交通信號燈系統(tǒng)利用智能化技術(shù)，對傳遞過來的信息進行處理和決策，并對相應(yīng)的交通信號燈進行監(jiān)控和顯示;車載接收裝置主要包含語音、接收、顯示和控制四個單元，用于負責(zé)接收交通信號燈信息，為司機實時規(guī)劃最佳路線。

智能交通信號燈在綜合各類高新技術(shù)后，其運行原理大致如下：首先利用在交叉路口上的路燈裝置等高處建筑上安裝的攝像頭，對交叉路口的交通量進行圖像采集，將監(jiān)控采集到的信息通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)送入智能交通信號燈系統(tǒng)進行分析，利用人工智能算法、大數(shù)據(jù)、云計算等手段，通過高性能硬件對搜集的數(shù)據(jù)進行實時處理，就可以及時掌握各個交通路口及附近路段的實時及未來車流量、路況、天氣等情況，進一步按照最合理的通行方式，自動調(diào)整智能交通信號燈的設(shè)置，這樣就可以智能化地控制紅綠燈的轉(zhuǎn)換時間，實現(xiàn)道路的最大通過效率。

3智能交通信號燈助力交通強國建設(shè)

智能交通信號燈在交通強國的建設(shè)過程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性以及戰(zhàn)略性的作用。它除了能夠有效緩解城市交通擁堵問題，降低交通事故發(fā)生率，提升交通運輸行業(yè)的經(jīng)濟效益之外，還能積極推動其他行業(yè)的發(fā)展，給其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

3.1 與電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的互促關(guān)系

電子技術(shù)在智能交通信號燈系統(tǒng)的各個模塊中被廣泛應(yīng)用。舉例來說，智能交通信號燈系統(tǒng)中運用了高性能攝像頭或者流量傳感器來實時檢測各路口的車流量;發(fā)射裝置中利用高性能無線電波將各個車輛的實時信息發(fā)送至信息處理中心;而對于整個智能控制系統(tǒng)的核心樞紐——微處理器模塊，也與電子行業(yè)息息相關(guān)，一般而言，考慮成本的話可以選用單片機器件，考慮控制精度的話可以選用ARM處理器、FPGA器件或者PLC控制器等等。這些實際應(yīng)用表明，在“交通強國”戰(zhàn)略的實施過程中，我們已逐步將電子技術(shù)滲透到智能交通信號燈系統(tǒng)中。同時，隨著智能交通信號燈系統(tǒng)的不斷迭代和升級，必將對其中所涉及的電子技術(shù)提出更高的技術(shù)革新要求，進而不斷推動電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.2 與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的互促關(guān)系

智慧交通是建設(shè)良好城市交通網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，而智能交通信號燈又成為構(gòu)建智慧交通體系的著力點。利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建智能監(jiān)測和識別系統(tǒng)，根據(jù)路口及道路上車輛的實時監(jiān)測情況，實時計算出各種情況下相關(guān)路口的交通信號燈的最佳配時方案，以此實現(xiàn)交通信號燈的智能化控制。這樣，既可以科學(xué)合理地對不同方向的車流量進行有效分流和調(diào)度，有效緩解交通擁堵，減少不必要的交通事故;又可以利用路口的高性能攝像頭識別出車禍和路上行駛的逃犯等，并及時反饋給相關(guān)部門，甚至提供解決方案[5]。同樣地，以智能交通信號燈為核心之一的智慧交通網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建，也將逐步完善大數(shù)據(jù)庫的信息量、云計算的速度，以及促進無人駕駛技術(shù)的研發(fā)進程等。

3.3 與節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的互促關(guān)系

隨著智能交通信號燈的普及，在科學(xué)智能化調(diào)度車輛情況下，將絕對地降低車輛停車次數(shù)和停車等待時間。一方面，即可以節(jié)能減排，推動綠色交通體系的發(fā)展;另一方面，又可以降低商品運輸?shù)臅r間成本。這對于我國交通行業(yè)的健康發(fā)展起著巨大的推動和促進作用。

充分發(fā)揮智能交通信號燈系統(tǒng)在智慧交通體系中的作用，在各類創(chuàng)新技術(shù)的引領(lǐng)下，不斷提升我國交通行業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的實力，進而有力推動交通強國戰(zhàn)略的實施。

4結(jié)束語

目前，交通行業(yè)由高速增長向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型，也更加注重由傳統(tǒng)要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變。隨著“新基建”政策的相繼出臺及實施，我國交通信號燈系統(tǒng)將逐步向智能化、高效化、可持續(xù)化方向邁進。未來，隨著智能交通信號燈系統(tǒng)在我國城市各個交通路口的廣泛應(yīng)用，將推動智能交通產(chǎn)業(yè)的全面升級，為統(tǒng)籌鐵路、公路、水運等基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，建設(shè)現(xiàn)代化高質(zhì)量的綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)交通強國戰(zhàn)略按下“加速鍵”。

參考文獻

[1] 趙光輝，李長健.交通強國戰(zhàn)略視野下交通治理問題探析[J].管理世界，2018，34（2）：182-183.

[2] 吳世旺.人工智能在道路交通管理中的應(yīng)用[J].信息與電腦（理論版），2019（22）：107-109.

[3] 王子安，朱旭東.我國交通信號控制燈的應(yīng)用與發(fā)展——以電子信息技術(shù)應(yīng)用為例[J].電子世界，2019，561（3）：83，85.

[4] 周文奇，韓曉玉.電子信息技術(shù)在智能交通信號燈控制中的運用研究[J].電子測試，2015（21）：91-92.

[5] 盛杰誠.人工智能技術(shù)在智慧交通中的應(yīng)用[J].電子制作，2019 （10）：67-68，34.

作者簡介

任桂香（1991-），女，河南周口人;學(xué)歷：碩士研究生，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計院（集團）有限公司，研究方向：交通規(guī)劃。