中国新一代智能交通系统研究与发展

交通智能化技术的发展和应用随着科技的不断进步，交通智能化技术也在不断地发展和应用。

交通智能化技术指的是利用新一代信息技术、通信技术和控制技术，实现交通流量监测、车辆智能管理、交通信息服务和电子支付等功能，从而提高城市交通的安全性、效率性和舒适性。

一、交通智能化技术的发展交通智能化技术的发展可以追溯到上个世纪80年代，当时主要应用于交通管理中心和高速公路上的车辆管理。

但是随着计算机技术、通信技术和感知技术的不断进步，交通智能化技术得到了快速的发展。

其中最有代表性的是智能交通系统，它可以实现全方位的交通信息采集、处理和分析，并通过先进的算法对交通流量状态进行预测和控制。

智能交通系统不仅可以提高交通效率，还可以避免拥堵和事故，从而为城市的可持续发展做出贡献。

二、交通智能化技术的应用交通智能化技术已经在很多城市得到了应用，下面介绍一些常见的应用场景。

1.城市交通管理城市交通管理是交通智能化技术应用最为广泛的领域之一。

通过安装智能交通设备，可以实现实时交通监控和管理，及时发现交通拥堵和事故，并根据交通信息进行智能调度。

智能交通管理可以减少交通拥堵和交通事故，提高城市的交通效率，给居民带来更加方便和舒适的出行体验。

2.智能停车系统智能停车系统是一种基于感知技术和通信技术的高科技停车设施，能够实现车辆的无线感知、自主导航和自主停泊。

智能停车系统可以提高城市的停车效率和使用效率，方便居民出行。

另外，智能停车系统还可以降低城市中的停车位寻找成本，减少城市交通拥堵。

3.公共交通优化公共交通优化是一种基于智能信息的优化交通系统，旨在提高城市公共交通的服务水平，为居民出行提供更加便捷快速的方式。

通过智能信息化技术，可以实现公交车辆的实时调度和交通信息分析，优化公共交通线路，提高公交出行的效率和舒适性。

4.智能导航系统智能导航系统是一种基于卫星定位、车联网和感知技术的交通导航系统，可以为驾驶员提供最优的出行路线和交通信息，避免路线拥堵和交通事故。

计算机工程应用技术本栏目责任编辑：梁书我国智能交通系统的发展现状和趋势张乐乐，王丽，肖小玲（长江大学计算机科学学院，湖北荆州434023）摘要：我国目前的经济发展十分迅速，私家车的数量增长十分迅猛，给国内的交通系统带来了非常大的压力，堵车和交通事故层出不穷，在这个前提条件下，我们国家的国务院于去年九月联合中共中央颁发了名为《交通强国建设纲要》的一份文件，这份文件首次将智能交通系统（即ITS ）写入纲要中，为智能交通系统的发展提供了十分便利的环境。

同时，在高新技术飞速发展的今天，大数据、车联网、人工智能以及5G 网络等技术已经十分成熟，在今后的发展中将这些技术与智能交通系统相结合，能极大地改善以往系统的不足，使其变得更加先进和成熟。

关键词：智能交通系统；大数据；人工智能；车联网；5G 中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)03-0247-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）:由于我们国家经济的飞速发展，国内汽车数量的增长十分迅速，到目前为止，全国汽车数量超过一百万的城市有将近70个，汽车总量接近3亿。

庞大的汽车数量带来了很多问题，比如交通事故、交通拥堵、交通违法等事件都较之前有所增加。

所以，为了减少这些事件的发生，我国于21世纪初制定了首个智能交通系统体系框架。

中共中央于2019年9月联合国务院发布了《交通强国建设纲要》，这是我们国家中共中央首次联合国务院一起印发有关于交通建设相关方面的纲要，这次颁发的刚要充分地说明了交通运输工程在国家发展之路上的地位性以及重要性。

其中重要的一点是《交通强国建设纲要》首次将智能交通系统（即ITS ）发展过程中的主要内容与新一代基础设施建设、智能化载运工具、人性化的服务系统等建设结合到一起，对新一代通信和信息技术的应用也进行了充分的考虑，《交通强国建设纲要》可以说是给智能交通系统的发展打开了崭新的一页。

1智能交通系统的概念与组成1.1智能交通系统的概念智能交通系统（ITS ，Intelligent Traffic Systems ）前身为智能车辆道路系统（IVHS ，Intelligent Vehicle Highway System ），是将各种先进的技术（例如有计算机技术，传感器技术，数据通信技术等）相结合的一种实时、高效并且准确的管控体系，是交通运输综合治理中的一个车辆、人员、道路联系紧密，并且实时、高效、环保的综合系统。

-124-科学技术创新2019.14浅析我国智能交通系统发展现状与前景洪中荣(长安大学，陕西西安710000)摘要：智能交通对于我国交通运输行业发展有着巨大的意义，本文通过中国与美欧日在ITS发展现状的对比，综合分析我国ITS趋势与建设ITS路上所面对的挑战，并提出一些对策。

关键词：ITS智能交通;现状;趋势中图分类号:TP18,U491.1+2文献标识码：A文章编号:2096-4390(2019)14-0124-021概述从1885年第一辆汽车诞生到现在的这130多年以来，人们的出行方式发生了翻天地覆的变化，然而随着人们交通方式的不断发展，交通堵塞、环境污染等问题也相应产生了。

智能交通系统在这种情况下应运而生，通过科学的方案解决现在城市交通所面临的问题。

2智能交通系统的概念智能交通系统(Intelligent Traffic System,简称ITS)又称智能运输系统(Intelligent Transportation System),是将信息技术、计算机技术、数据通信技术、电子控制技术、传感器技术、自动控制理论、运筹学、人工智能、大数据、云计算等先进的科学技术有效便捷地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造这三个方面叫使“人”、“车”、“路”三者之间加强联系，减轻路面交通运行的压力，达到减少安全隐患的目的，建立起的一套覆盖广泛、实时、高效、精准的智能化的道路交通系统。

3国外智能交通系统发展现状3.1美国ITS发展现状美国早在20世纪60年代就开始了可以称为ITS最早起源的电子路径诱导系统研究(Electronic Route Guidance System)的先驱性研究工作。

随后80年代中期，加利福尼亚交通部门研PATHFINDER(路径导航)系统获得成功，进一步加速了ITS的发展。

美国的ITS发展到现在,基本形成了出行和运输管理系统、公共交通运输管理系统、电子收费系统、商业车辆运营系统、应急管理系统、先进的车辆安全系统、信息管理系统、养护和施工管理系统等八大研发领域和研究内容。

“十三五”中国智慧交通发展趋势判断智慧交通是在整个交通运输领域充分利用物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术，综合运用交通科学、系统方法、人工智能、知识挖掘等理论与工具，以全面感知、深度融合、主动服务、科学决策为目标，通过建设实时的动态信息服务体系，深度挖掘交通运输相关数据，形成问题分析模型，实现行业资源配置优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力的提升，推动交通运输更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适的运行和发展，带动交通运输相关产业转型、升级。

一. 智慧交通发展的背景与意义1. 国家释放的政策红利为智慧交通的发展提供了良好机遇多年来，国家和政府高度重视交通行业的发展。

2000年，科技部会同国家计委、经贸委、公安部、交通部、铁道部、建设部、信息产业部等部委相关部门，专门成立了全国智能交通系统协调指导小组及办公室，组织研究中国智能运输系统的发展；《信息产业科技发展“十一五”规划2020年中长期规划纲要》将“智能交通系统”确定为重点发展项目；《交通运输“十二五”发展规划》中提出:“十二五”时期要推进交通信息化建设，大力发展智能交通，提升交通运输的现代化水平；在国家八部委起草的《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》中，智能交通被列为十大领域智慧工程建设之一；2014年杨传堂部长在全国交通运输工作会议中所做的报告《深化改革务实创新加快推进“四个交通”发展》则提出将“四个交通”（综合交通、智慧交通、绿色交通、平安交通）作为今后和当前一段时期交通运输发展的主旋律；杨部长则在2015年全国交通运输工作会议上的讲话中两次提到“以智慧交通为主战场”。

交通运输部近年来高度重视智慧交通发展，提出了要建设交通基础设施和信息化基础设施两个体系，将信息化提升到交通基础设施同等重要地位。

智慧交通扛起了引领交通现代化的大旗，是未来交通发展主要趋势之一。

2. 新一代新兴技术的发展为智慧交通提供了强大支撑物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术的快速发展为智慧交通提供了强大的技术支撑。

智能交通系统（Intelligent T ransportation System，简称ITS）作为现代交通运输系统的重要发展方向，在全球范围内受到普遍关注和重视。

智能交通系统具有显著的国情相关、行业相关、地域相关等特征，新技术发展为智能交通系统不断注入发展活力，推动智能交通创新发展。

我国自20世纪末开始推动智能交通系统的建设发展，面向交通运输高效、安全、便捷、低碳发展的战略需求，立足国情，通过创新驱动和引领，取得了显著成效。

近年来，在交通强国战略、数字交通建设、综合立体交通网体系构建等政策背景下，中国智能交通正在进入新的发展阶段。

一、中国智能交通创新发展历程智能交通在中国的发展主要经历了以下几个发展阶段：1.培育阶段（1996~2000年）。

主要是通过国际交流学习了解智能交通系统的理念及国际发展情况，与美国、日本、欧洲在智能交通领域建立了合作关系。

2000年，在科技部设立了“全国智能运输系统协调指导小组及办公室”，科技部、建设部、交通部、公安部、工信部等参与，开展了智能交通系统发展战略和标准规范的相关研究，形成了《中国智能运输系统体系框架》《中国智能交通系统标准体系》，明确了中国智能交通系统建设发展的总体方向。

2.起步阶段（2001~2005年）。

在北京、上海、广州、深圳、天津、青岛等12个城市进行了智能交通系统示范工程建设，国家“十五”科技攻关计划对ITS 规划、ITS数据管理、车载信息装置、交通信息采集、专用短程通信、汽车安全辅助、交通共用信息平台等重点关键技术支持进行研究和示范应用，推动了全国城市推动智能交通系统的建设发展。

3.基础阶段（2006~2010年）。

主要城市全面开展智能交通系统建设，在北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等重大国际活动的交通保障中，大规模应用了智能交通技术。

多个城市建设了智能化公交、快速公交等，为公众智能化出行提供了便利。

交通运输智能化运营管理成效明显，京津冀、长三角等区域实现高速公路联网不停车电子收费，智能交通基础研究和示范应用取得多项创新成果。

智能交通系统发展现状和未来智能交通系统是指利用信息、通信、控制等技术手段实现公路交通自动化、智能化、信息化的系统。

它通过智能交通设施、应用软件和服务系统，以及信息化技术进行道路状况、车辆位置、交通拥堵等信息的采集、处理和传递，实现了交通系统的智能化。

近年来，智能交通系统得到了广泛的关注和推广，成为了“智慧城市”建设中必不可少的一部分。

在全球范围内，各国政府也在不断投资和推广智能交通系统。

目前国内的智能交通系统发展还比较初级，但未来的发展前景十分广阔。

一、智能交通系统发展现状1.1 取得了一定成果中国的智能交通系统发展取得了一定的成果，各地交通部门已经开始部署智能交通系统。

如北京市“交通一张网”、“交通大脑”等智能交通平台，以及上海市、深圳市等地的智能交通系统，都得到了一定的推广。

1.2 存在较大问题然而，智能交通系统的发展还存在许多问题，如技术标准不统一、数据安全隐患、设施维护不及时、应用效果不明显等。

这些问题不仅影响着智能交通系统的发展，也给路面交通带来一定的风险。

二、未来智能交通系统的发展趋势2.1数据应用将成为重点未来的智能交通系统将更加注重数据应用。

通过采集和分析道路交通、车辆和驾驶员行为等数据，构建数据平台，随时监测路况信息、预测拥堵情况，并提供准确的导航和路线推荐，优化交通组织和流量控制，提高通行效率和公路安全性。

2.2无人驾驶技术将进一步发展随着无人驾驶技术的不断发展，未来的智能交通系统将进一步发挥其作用。

无人驾驶车辆可以通过智能交通设备获取道路信息，与其他车辆共享信息，实现智能化的协同驾驶。

同时，无人驾驶技术可以减少人为因素对交通安全的影响，提高交通运行的稳定性和安全性。

2.3智能交通设备将更加智能化未来的智能交通设备将更加智能化。

随着人工智能、云计算等新一代信息技术的不断发展，智能交通设施也将不断升级。

未来，这些设备将变得更加智能化，采用更加高效的交互方式和控制算法，提高设备的准确性和自适应性，为公路运输提供更加便捷和高效的服务。

新一代智能交通系统的技术特点和发展建议
一、智能交通系统的技术特点
1、网络化：将公路、高速公路、出租车、轨道交通等交通模式对接，建立一个综合性的智能交通信息网络，实现行车信息的实时传输。

2、多媒体化：借助计算机科学和通信技术，将视频监控、路况信息、行人定位信息、车辆定位信息等综合起来，实现智能交通系统的多媒体系统。

3、智能化：应用多层次的智能算法，将智能控制、自主决策、多种
数据处理等技术融入到智能交通系统中，实现高效、安全的交通管理。

4、互联网化：建立交通信息共享的多层次网络，将各级智能交通系
统连接起来，实现多参与者的数据共享，提高交通管理的效率。

5、大数据技术：利用交通信息采集、处理和管理的大数据技术，构
建智能交通系统的自动数据分析、诊断和优化系统，实现智能管理。

二、发展建议
1、扩大投资额：政府要进一步加大对交通投资，为智能交通系统提
供足够的资金，使技术研发和投入更加合理有效。

2、完善监管体系：交通管理系统的有效实施，需要建立完善的监管
体系，以监督管理智能交通的安全运行性能。

1 中国及世界轨道交通的发展趋势与需求预计到2050年全世界近75%的人口将居住在城镇，单个特大城市将延伸数百公里、拥有过亿人口，城市化进程不断加快将给已经紧张的城市基础设施带来更大压力。

此外，极端天气事件的发生频率和强度将进一步增加，气候变化、高强度风暴、海平面上升对轨道交通基础设施的设计、运行和维护带来巨大影响，增加了干扰和危害运输系统安全的风险。

全球温室气体排放需削减到现在的50％以内，碳排放需遵循更严格的规定和价格机制，应优先考虑更环保的轨道交通出行方式。

客流将以200％~300％速度增长，运费将以高达150％~250％速度增加，急需大运量、低成本的轨道交通系统解决方案，为不断增长的货物和旅客容量提供足够的运输能力。

综上所述，城市化和道路拥堵的增加、极端天气变化对交通安全的干扰、能源和环境友好的凸显，以及客货运输量的激增，决定了当前及未来一段时间内轨道交通将成为全球范围内交通发展的大趋势[1]。

中国轨道交通系统经过多年的发展已经取得了巨大的进步和关键性的突破。

到“十二五”末我国轨道交通总运营里程超过12万km，其中高速铁路达到1.6万km。

城市轨道交通总运营里程接近4 000 km。

高速动车组超过1 500列，地铁车辆超过1.8万辆。

这些种类繁多、规新一代轨道智能运输系统总体框架与关键技术贾利民：北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，教授，博士研究生导师，北京，100044秦 勇：北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室，教授，博士研究生导师，北京，100044李 平：中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，研究员，博士研究生导师，北京，100081摘 要：全面分析当前及未来一段时间内世界及中国轨道交通系统面临的发展需求，回顾铁路智能运输系统的研究历程，提出新一代轨道智能运输系统NG-RITS的定义及其具备的“系统集成化、业务一体化、运营管理与服务智能化、安全保障泛在化”内涵，以及“可测、可视、可控、可响应”4个核心特征，设计满足最新要求和集成最新技术的，由感知层、传输层、融合层、业务层构成的NG-RITS总体架构。

5G技术在智能交通中的应用研究在当今科技飞速发展的时代，5G 技术的出现无疑是一场革命性的变革。

它不仅改变了人们的通信方式，更在众多领域展现出巨大的应用潜力，智能交通便是其中之一。

智能交通旨在通过先进的技术手段，提高交通运输的效率、安全性和舒适性。

而 5G 技术凭借其高速率、低时延、大容量连接等特性，为智能交通的发展注入了强大的动力。

首先，5G 技术能够实现车辆与基础设施之间的高效通信（V2I）。

在以往的交通系统中，车辆获取道路信息的方式较为有限，往往依赖于路边的固定标识或者驾驶员的观察。

而 5G 网络的低时延特性使得车辆能够实时接收来自道路基础设施的信息，如交通信号灯状态、路况预警等。

这意味着车辆可以提前做出反应，调整行驶速度和路线，从而避免交通拥堵和事故的发生。

其次，5G 技术促进了车与车之间的通信（V2V）。

车辆之间能够快速交换位置、速度、行驶方向等关键信息。

当一辆车突然刹车或遇到紧急情况时，周围的车辆可以在瞬间收到警报，并及时采取避让措施。

这种实时的通信机制大大提高了道路交通的安全性，减少了追尾和碰撞事故的发生概率。

再者，5G 技术支持高精度的定位和导航。

传统的卫星导航系统在城市峡谷、隧道等环境中可能会出现信号丢失或定位不准确的问题。

5G 网络结合基站定位和卫星定位技术，可以提供厘米级的高精度定位服务。

这对于自动驾驶车辆准确判断自身位置和行驶路径至关重要，确保车辆在复杂的交通环境中安全、准确地行驶。

在智能公交领域，5G 技术也发挥着重要作用。

通过实时传输车辆的位置、载客量等信息，公交调度中心可以更加智能地安排车次和线路，提高公交运营的效率和服务质量。

乘客可以通过手机应用实时获取公交的到站时间，合理安排出行计划，减少等车时间。

5G 技术还为智能物流带来了新的机遇。

物流车辆可以通过 5G 网络实现远程监控和调度，实时掌握货物的运输状态和车辆的运行情况。

同时，智能仓储系统可以借助 5G 技术实现货物的快速识别、分拣和搬运，提高物流作业的效率和准确性。