新一輪科技革命和產業(yè)變革深入推進，在算法、算力和數(shù)據驅動下，全球人工智能進入戰(zhàn)略布局加快、產業(yè)應用加速發(fā)展落地階段。我國人工智能產業(yè)技術和應用持續(xù)深化，交通運輸現(xiàn)代化建設加快推進。《國家綜合立體交通網規(guī)劃綱要》提出，注重交通運輸創(chuàng)新驅動和智慧發(fā)展，推進交通基礎設施數(shù)字化、網聯(lián)化，提升交通運輸智慧發(fā)展水平。本期特邀專家聚焦智慧交通深入研討。

主持人

本報理論部主任、研究員 徐向梅

我國智慧交通發(fā)展成效顯著

主持人：什么是智慧交通？我國智慧交通發(fā)展有哪幾個重要階段，取得了怎樣的成效？

岑晏青（交通運輸部科技司司長）：智慧交通，也稱為智能交通，這個概念誕生于20世紀80年代末90年代初。一方面，當時發(fā)達國家的交通基礎設施網已基本建成，但經濟和社會的發(fā)展催生了更多交通需求，擁堵、事故、污染等問題凸顯。實踐證明，單純依靠擴大基礎設施規(guī)模，并不能解決上述問題，而且還面臨土地、環(huán)境等“硬約束”，如何提升既有交通基礎設施的服務能力，成為亟待破解的問題。另一方面，計算機、通信等ICT技術快速發(fā)展，為交通系統(tǒng)智能優(yōu)化提供了技術可能。在此背景下，智慧交通應運而生。

智慧交通可以概括表述為：利用先進信息技術推動交通裝備、基礎設施、運輸服務數(shù)字化，并融合通信、智能控制、系統(tǒng)集成等技術，促進運輸方式變革和治理能力提升，進而實現(xiàn)綜合交通運輸體系優(yōu)化。從技術角度看，智慧交通是典型的信息物理系統(tǒng)，是一個綜合感知、通信、決策和控制于一體的系統(tǒng)，通過計算資源與交通運行過程的有機交互，使出行和運輸更加安全、便捷、高效、綠色、經濟。

當前，智慧交通是交通運輸行業(yè)創(chuàng)新實踐最為活躍的領域，也是新型基礎設施建設的重要領域、國家數(shù)字經濟的重要組成部分，已成為數(shù)字經濟建設的主要場景乃至數(shù)字經濟體系下的新增長極。可以說，智慧交通正推動生產方式、生活方式、科研范式和商業(yè)模式發(fā)生深刻變革。習近平總書記在第二屆聯(lián)合國全球可持續(xù)交通大會開幕式上指出，要大力發(fā)展智慧交通和智慧物流，推動大數(shù)據、互聯(lián)網、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術與交通行業(yè)深度融合，使人享其行、物暢其流。中共中央、國務院印發(fā)的《交通強國建設綱要》《國家綜合立體交通網規(guī)劃綱要》，都將智慧交通作為重要任務之一，對其未來發(fā)展進行謀篇布局。

從1995年起步至今，我國智慧交通主要經歷了三個發(fā)展階段。

第一個階段是1995年到2005年，屬于引進消化吸收階段。當時的交通部組織制定了我國第一個智能交通發(fā)展戰(zhàn)略，科技部組織制定了智能交通體系框架和標準體系，并開展關鍵技術研發(fā)。第二個階段是2006年到2014年，大城市抓住北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會等重大活動機遇，開展了信息服務、交通控制、公交優(yōu)先等關鍵技術的規(guī)?；?、集成化應用示范，電子不停車收費（ETC）在高速公路上實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，并和京津冀、長三角區(qū)域聯(lián)網。第三個階段是2015年至今，智慧交通進入“移動互聯(lián)網+產業(yè)化”發(fā)展的快車道。

在政府和市場共同努力下，我國智慧交通發(fā)展取得積極進展。

一是基礎設施和運輸裝備智能化水平不斷提升。結合交通強國建設試點，多地積極探索智慧公路解決方案，實施了一批試點項目；智慧港口建設成效顯著，先后建成廈門遠海、青島前灣、上海洋山四期等自動化集裝箱碼頭；數(shù)字航道建設全面啟動，長江數(shù)字航道已聯(lián)通運行，全線航標、水情、航道尺度等動態(tài)信息資源實現(xiàn)與航道管理服務深度融合；倉配、分揀、快遞末端配送等物流業(yè)硬件設備不斷智能化，無人分揀中心在物流企業(yè)廣泛應用；自動駕駛、智能航運從研發(fā)逐漸走向試點示范。

二是出行方式和運輸模式不斷創(chuàng)新。共享單車、共享汽車、網約車、定制巴士等新業(yè)態(tài)引領世界潮流，滿足了公眾多樣化、差異化的出行需求。目前，網約車/共享出行服務已覆蓋全國400多個城市、近5億用戶，單日峰值訂單量超過2700萬。鐵路、民航已形成全國聯(lián)網售票能力，網絡售票率分別超過80%和85%；各地基本完成省域道路客運聯(lián)網售票系統(tǒng)建設；公交一卡通日益普及，覆蓋90%的城鎮(zhèn)；ETC技術覆蓋全國16萬公里高速公路和2.3億用戶，ETC收費占比達80%；“互聯(lián)網+物流”實現(xiàn)了貨源信息的快速和精準匹配，配貨時間從原先的3至5天縮短至2至3小時；“互聯(lián)網+城市配送”模式快速推進，成為城市配送的重要組成部分。同時，無車無船承運豐富了物流組織模式，對于推進物流業(yè)供給側結構性改革、提升綜合運輸服務品質具有積極意義。

三是行業(yè)治理和服務能力不斷增強。目前，我國已建成重點營運車輛聯(lián)網聯(lián)控系統(tǒng)和道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務平臺；北京、上海、江蘇、重慶、安徽等省市全面建成省級公路網運行管理與應急處置平臺；鐵路調度指揮和運輸管理智能化水平全面提升；民航已形成較為完善的空中交通管理系統(tǒng)；船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）岸基網絡系統(tǒng)建立，覆蓋全國沿海水域和4大水系內河高等級航道，實現(xiàn)了重點船舶動態(tài)定位跟蹤監(jiān)測全覆蓋；國家綜合交通運輸信息平臺建設統(tǒng)籌推進；已建成一批綜合客運樞紐管理與信息服務系統(tǒng)，并基于政企合作模式建設了綜合交通出行大數(shù)據開放云平臺；國家交通運輸物流公共信息平臺和區(qū)域物流公共信息平臺建設、交通旅游服務大數(shù)據試點穩(wěn)步推進，有力支撐了行業(yè)決策和服務。

此外，智慧交通的發(fā)展還帶動了智能網聯(lián)汽車、移動通信、電子芯片、信息服務、人工智能等上下游產業(yè)快速發(fā)展，有力促進了基礎科學研究和工藝、方法創(chuàng)新，推動我國產業(yè)邁向全球價值鏈中高端。

在全面建設社會主義現(xiàn)代化國家新征程上，我國進入加快建設交通強國、交通運輸業(yè)率先實現(xiàn)現(xiàn)代化和高質量發(fā)展的新階段，智慧交通展現(xiàn)出更加廣闊的發(fā)展空間。未來智慧交通將呈現(xiàn)三個方面特征：一是運輸工具實現(xiàn)智能化和自動化，人為因素導致的事故率大大降低；二是基礎設施更有彈性和韌性，天氣等自然因素對交通的影響降至最低，全天候安全可靠出行成為可能；三是交通管理更加高效，新的運輸組織方式和服務模式不斷涌現(xiàn)，系統(tǒng)網絡承載能力成倍提升。

先行者實踐探索值得借鑒

主持人：交通信息化是經濟發(fā)展的必然趨勢，其他國家是如何發(fā)展智慧交通的，有何可借鑒經驗？

劉鵬（中國大數(shù)據應用聯(lián)盟人工智能專家委員會主任）：近年來，隨著云計算、大數(shù)據、人工智能、物聯(lián)網等技術發(fā)展，智慧交通發(fā)展勢頭迅猛，已成為推動經濟增長和社會發(fā)展不可或缺的力量。從全球范圍看，世界各國持續(xù)出臺新的智慧交通政策，研發(fā)新的智慧交通技術，并不斷優(yōu)化智慧交通建設。據不完全統(tǒng)計，2021年，全球范圍內智慧交通基礎設施、自動駕駛、智慧交通管理、智慧停車四個領域涌現(xiàn)的新政策、新技術、新建設約3300例。

從技術上理解，目前智慧交通發(fā)展主要依托于智慧交通系統(tǒng)（ITS），ITS的研發(fā)和實踐，實質上是圍繞智慧感知、智慧決策、智慧運營與智慧服務四個方面，將前沿的信息技術、電子技術、傳感器技術和系統(tǒng)工程技術運用于實際交通需求，進行數(shù)據與信息的收集、處理、分析與應用，以此建立實時、準確、高效的地面運輸系統(tǒng)。

縱觀智慧交通行業(yè)發(fā)展歷程，英國、美國、日本、新加坡等國家作為智慧交通領域的先行者，率先在該領域積極探索，積累了值得借鑒的有益做法。

在智慧感知領域，各國不約而同將交通基礎設施建設作為重中之重，大力建設包括交通檢測、信號控制、設備采集信息等在內的交通系統(tǒng)與應用，通過GPS定位、視頻采集、測速儀器等獲取車輛的動靜態(tài)信息，實現(xiàn)道路和路口層次的全息感知，促進數(shù)據匯聚與共享，為交通調度和統(tǒng)籌控制提供基礎信息參考。例如，舊金山通過無線傳感器檢測道路上的停車位占用情況，并以此為基礎進行停車價格調整，進而引導區(qū)域停車。我國在智慧感知方面也有深厚積累，江蘇交通控股舉辦的高速公路車牌識別比賽中，各種自然條件下（反光、磨損、雨霧等）的車牌綜合識別率已超過99.9%。

在集中交通數(shù)據基礎上，對交通資源進一步預測和配置是智慧決策要務。在大數(shù)據、人工智能、物聯(lián)網等技術加持下，各國著力建設具有智能化決策能力的綜合調度系統(tǒng)，實時掌握和調度復雜多變的路網交通情況，協(xié)助管理者做到事前預警、事中指揮調度以及事后分析研判，提高路網通過能力。例如，英國的交通信號控制系統(tǒng)通過連續(xù)檢測道路網絡中交叉口的交通需求并借助數(shù)學模型仿真，為每個交叉口設計優(yōu)化配時方案，引導車輛和行人采用優(yōu)選路線，從而實現(xiàn)交通信號燈下車流和人流的高效流動。我國云創(chuàng)大數(shù)據研發(fā)的人工智能交通實時優(yōu)化控制系統(tǒng)，有望大幅提升城市整體交通效率。

高效的智慧運營建立在多種應用互聯(lián)互通基礎上。在建設ITS過程中，各國始終注重整合交通檢測、信號控制、電子計費、公交查詢等多項功能，通過交通大數(shù)據的采集、傳輸、存儲、挖掘、分析等，把人、車、路綜合起來，以期實現(xiàn)交通一體化。例如，新加坡結合電子道路收費系統(tǒng)、居民交通卡信息以及實時交通情況，在為車輛提供智能卡自動扣費的同時，開展交通數(shù)據挖掘與應用，預測不同時段交通流量，并通過智能路徑信息系統(tǒng)IRIS為乘客提供實時公共交通信息，幫助其更好安排出行時間。

智慧交通雖然技術先行，卻始終服務于人，出行即服務是終極目標之一。目前，各國紛紛加強ITS各功能子系統(tǒng)集成度，深化其功能研發(fā)和普及應用，拓展新一代智慧交通車載設備的服務，積極探索包括自動駕駛、車路協(xié)同、多式聯(lián)運、一站式出行等應用場景。例如，日本的主干道已基本覆蓋智慧交通的導航、車路協(xié)同等功能，其中道路交通信息通信系統(tǒng)通過車輛導航，實時提供包括交通擁堵、交通管制等道路信息。

不難發(fā)現(xiàn)，各國值得借鑒的智慧交通經驗主要集中在智慧感知、智慧決策、智慧運營以及智慧服務方面，我國智慧交通建設亦可結合此四項內容進行更多探索與嘗試：智慧感知方面，著力構建多元多維度、萬物互聯(lián)的大數(shù)據全息感知體系，實現(xiàn)多層次、全方位乃至車道級感知，為交通決策積累盡可能多的參考數(shù)據；智慧決策方面，構造快速響應的“智慧大腦”，在交通預測和路徑規(guī)劃的同時，對交通事件推演模擬，及時制定和推進應急方案；智慧運營方面，通過優(yōu)化智慧交通管理系統(tǒng)，對人、車、路動態(tài)監(jiān)測評估，打造交通出行和智能管理新模式；智慧服務方面，充分應用信息服務平臺，一方面采用面向用戶的功能設計，另一方面整合跨部門、跨領域的數(shù)據資源，為車輛和行人提供實時、高效的出行信息以及個性化、精細化出行服務。

此外，政策指引、機構設置、產業(yè)投入、標準制定等也是推動智慧交通加速發(fā)展的重要因素。全球范圍來看，英國、美國、日本、新加坡等國家統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃、制定投資計劃，開展政企學研相結合模式，研究制定多項有利政策，全面開展ITS領域標準化工作，加速本國ITS產業(yè)化等做法，同樣值得借鑒。

未來，隨著自動駕駛、虛擬現(xiàn)實等更多新興技術發(fā)展，智慧交通系統(tǒng)將不斷演進和迭代。碳排放逐漸成為重要發(fā)力點，而自動駕駛、車路協(xié)同、量子計算已成為國內外著重研究的智慧交通場景和技術。值得關注的是，智慧交通并不是新一代信息技術和設備的簡單整合，面向實際需求的技術創(chuàng)新才是其發(fā)展的根本動力。

重在技術創(chuàng)新和應用推廣上破題

主持人：從世界范圍看，目前智慧交通在技術創(chuàng)新、應用推廣方面有何難點？我國未來智慧交通發(fā)展需從哪些方面著力？

姚丹亞（清華大學自動化系系統(tǒng)工程研究所教授）：智慧交通的“智慧”主要體現(xiàn)在：通過安裝信息化設備，采集交通系統(tǒng)中所需的可利用數(shù)據和信息，再通過信息綜合處理，實現(xiàn)對交通的決策、管理和控制。但目前實際搭建的各個智慧交通應用系統(tǒng)，主要為實現(xiàn)單一應用的“煙囪式”體系架構，大部分應用系統(tǒng)都要從數(shù)據的采集、傳輸?shù)教幚?、應用完成全過程覆蓋，而對于同一個交通對象的不同應用系統(tǒng)，有很多基礎交通運行數(shù)據（如流量、速度、道路占有率等）進行了重復采集。交通系統(tǒng)本身結構復雜、規(guī)模龐大，通常涉及數(shù)十個應用系統(tǒng)，涵蓋上百種數(shù)據采集設備。雖然不同應用系統(tǒng)之間可以通過外部接口交換和共享部分數(shù)據，但受體系架構和傳統(tǒng)通信技術（特別是蜂窩移動通信技術）影響，數(shù)據共享的實時性、效率和數(shù)量往往大打折扣，很難做到實時交互共享。

上述因素帶來兩大問題：“煙囪式”體系架構造成了巨大的重復建設和資源浪費，當更新系統(tǒng)的某一項功能或者集成幾個應用系統(tǒng)的功能時，甚至需要將整個系統(tǒng)推倒重建；由于無法在最前端進行基礎數(shù)據實時交互共享，很多對實時性要求較高的安全類應用難以實現(xiàn)。

這涉及技術創(chuàng)新和應用推廣兩方面難題。一方面，要徹底改變“煙囪式”體系架構，必須著力提升數(shù)據采集、傳輸和處理等相關技術，精準采集細粒度的交通參與者信息，在人、車、路與數(shù)據中心之間實時交互數(shù)據，并建成統(tǒng)一數(shù)據處理平臺。一是交通參與者信息采集技術。交通參與者包括車輛駕駛人、乘車人、行人等，目前智慧交通相關研究中，通常把車輛作為重點，而較少關注行人信息采集。雖然行人交通數(shù)據采集方法在車輛基礎上發(fā)展而來，但由于實際交通中行人運動的復雜性和不規(guī)則性，細粒度的信息采集難度較大，同時，還要對交通參與者進行目標檢測、識別跟蹤、交通參數(shù)提取。如何提升識別速度和精度、擴充識別范圍、精簡設備體積等，都對信息采集技術提出了更高要求。二是實時交互技術。智慧交通系統(tǒng)數(shù)據來源廣泛、數(shù)據量大，為保證交通運行效率和安全，應將采集到的各類信息在交通參與者、道路智能設備和云端三個層面分別進行數(shù)據交互共享和匯聚，在不同層面形成實時、準實時和非實時的控制、管理及規(guī)劃指令并反饋給人、車、路。這一交互過程需要構建完整的技術體系，包括面向實時互動場景的基礎設施，用于處理實時音視頻數(shù)據的云加速、數(shù)據處理、人工智能等技術，以及一些解決重要衍生問題的技術，其中技術成熟度和高度是創(chuàng)新難點所在。三是數(shù)據平臺技術。對不同類型數(shù)據，分層的數(shù)據標準不可或缺，包括將實時數(shù)據用于交通控制、準實時數(shù)據用于管理、非實時數(shù)據用于規(guī)劃等，這類數(shù)據平臺技術在各城市還較為缺乏。綜合來看，數(shù)據平臺應建立數(shù)據分層交互共享機制，結合云計算、大數(shù)據中心等數(shù)字底座，在不同層級處理特定類型數(shù)據，實現(xiàn)各項數(shù)據的標準化處理，并將所需數(shù)據統(tǒng)一傳輸至后續(xù)應用系統(tǒng)。

另一方面，當前智慧交通推廣應用中，亟需改變多個應用系統(tǒng)之間縱向并列的“煙囪式”架構，由相關部門主持建立新型橫向智慧交通體系架構。該架構以統(tǒng)一的數(shù)據采集和交互為基礎，將應用系統(tǒng)與數(shù)據采集分離，各應用系統(tǒng)通過接口接入基礎數(shù)據采集與交互平臺，獲取所需交通數(shù)據。這樣，采集同樣特征的數(shù)據只需一套設備，且同時供多方使用，在降低重復成本的同時可增加數(shù)據實時交互效率。在建設實施中，需加強信息基礎設施統(tǒng)一規(guī)劃。不僅要增加各類傳感器、控制終端、數(shù)據中臺等設備建設，更要注意統(tǒng)一規(guī)劃設備接口、數(shù)據標準，使其適合進行平臺集成。目前存在的“信息孤島”問題就是由于各個功能的智慧交通系統(tǒng)在建設時分屬不同地區(qū)、部門管理，采用不同標準分別設計，而不同設備、系統(tǒng)之間因技術或安全等原因互通程度有限，為獲取同樣特征數(shù)據，常常出現(xiàn)同一條道路上存在幾套相同視頻采集設備的現(xiàn)象。目前我國雄安新區(qū)及其他類似新區(qū)或實驗區(qū)，智慧道路建設中已逐步加強前期統(tǒng)一規(guī)劃和設計，道路土建施工的同時做好信息化設施布設，將有利于高效集約開展各類智慧交通應用。

未來我國發(fā)展智慧交通，需從“去冗余”著手，建立以全時空交通參與者狀態(tài)采集和實時共享為基礎、具有綜合管控能力的橫向結構的綜合智慧交通系統(tǒng)，以提升資源利用率，進一步完善交通數(shù)據信息體系，提升交通數(shù)據資源系統(tǒng)的整體服務能力。搭建這一智慧交通系統(tǒng)，可從以下幾方面發(fā)力。

一是細粒度智慧交通信息獲取。推進細粒度時空數(shù)據的獲取，需要規(guī)范交通數(shù)據收集和更新過程，加強交通數(shù)據的標準化建設，從整體上整合信息資源，促進智慧交通信息在不同層級、區(qū)域、行業(yè)共享。利用云計算等技術分析處理數(shù)據，通過跨管轄區(qū)域與跨交通模式的管理推動信息資源利用無縫銜接。二是智慧交通信息實時可靠交互。數(shù)據交互過程中，需注意信息發(fā)布的實時性、真實性和有效性。一方面，交互過程中提高數(shù)據傳輸效率并建立信息交互安全屏障；另一方面，交互初始時嚴格判斷數(shù)據來源，及時清除虛假、無用、惡意數(shù)據。三是智慧交通全新應用。智慧化服務方面，根據出行者用時、費用、舒適、低碳等不同需求，提供個性化、多樣化信息服務；交通控制方面，采用基于V2X（汽車對外界的信息交換）的交通主動控制，通過協(xié)調車輛變速和換道等，提升道路通行效率和行車安全；智能網聯(lián)汽車通行方面，通過智慧交通系統(tǒng)幫助車輛自動駕駛和多車協(xié)同駕駛，進一步提升通行效率。（本文來源：經濟日報 ）