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一、當前城市交通系統技術智能化升級面臨的問題

智能交通系統是現代城市交通管理的重要手段，通過引入人工智能、物聯網、大數據等技術，提升交通運營效率，保障交通安全，優化出行體驗。同時，在城市智能交通領域，人工智能（AI）的使用也正在推動一場革命。然而，盡管智能交通取得了一定的進展，還也存在著一些待解決的問題。

1. 數據如何整合和共享是一個關鍵挑戰。由于交通系統的復雜性，準確、實時地收集和處理數據是一個巨大的挑戰。交通數據來源多樣且量大，如何有效地整合這些數據，以及如何確保數據的安全和隱私，是智能交通系統需要解決的重要問題。此外，不同交通系統之間的數據共享也面臨諸多困難，如標準不一、技術差異等，數據的標準化和互操作性也是一個需要解決的問題。

2．數據分析和處理的復雜度不容忽視。大數據在智能交通中發揮著重要作用，但有效的數據分析和處理是一項復雜的工作，需要專業的技能和工具。如何提取有價值的信息，并將其轉化為實際的決策和行動是一項具有挑戰性的任務。盡管在這方面 AI 取得了顯著的進步，但仍存在許多技術局限性，AI 算法可能無法處理復雜的交通情況，例如異常擁堵、突發事故和惡劣天氣等。此外，AI 在處理道德和倫理問題，如優先級排序和路權分配等方面也面臨著挑戰。

3．安全和隱私問題也是智能交通面臨的重要問題。隨著數據的增加和系統的復雜化，保護數據安全和用戶隱私的難度也在上升。如何在利用數據的同時確保信息安全和隱私保護，是智能交通系統必須面對的挑戰。

4．如何制定合適的法規和政策以規范和管理AI 的使用。智能交通系統的技術更新迅速，新的技術和解決方案不斷涌現，AI 的使用和部署需要相應的法規和政策支持，然而目前這方面的法規和政策還存在許多空白。如何跟上 AI 算法升級及大模型等技術的發展速度，以及如何將最新的技術應用到實際的交通管理中，也是當前面臨的一個重要問題。

5．智能交通系統要與城市規劃發展有效融合。智能交通系統不僅是獨立的系統，更應是城市整體規劃的一部分，需要與其他城市設施和服務相配合，共同推動城市的可持續發展。盡管智能交通領域存在諸多問題，但隨著技術的不斷進步和管理的不斷完善，我們有信心逐步解決這些問題，實現更高效、更安全、更舒適的城市交通出行。

二、城市交通系統技術智能化升級的必要性

1．政府導向性強推動產業發展

政府導向性強推動智能城市交通產業的發展具有重要意義。從 2019 年開始，國家政策加大向交通領域傾斜力度，與智慧交通相關的政策逐年增多，智慧交通將向數字化、智慧化、網聯化的方向發展。

2．智慧交通系統需要面對城市安防的需求

城市智慧交通系統需要與城市安防系統聯動，才能更好地實現信息共享和協同作業，共同制定信息共享規范和標準，實現數據的互通互聯和共享。

如在城市交通管理中心設立安防監控模塊，對交通場景中的安全狀況進行實時監測和預警，及時發現和處理安全問題。通過智能化手段實現對城市交通的動態管理，搭建起網絡化的智慧交通體系，為城市安全提供協同聯動的支撐管理。

3．解決城市交通擁堵、推動綠色交通建設的必然選擇

伴隨著城市建設及汽車保有量的快速發展，城市交通擁堵加劇、安全事故頻發、空氣污染嚴重等問題凸顯，智慧城市交通發展面臨的考驗也越發加劇，依靠老路子建設已經明顯管理乏力。現如今，在保證安全的基礎上要提升通行效率、提升智慧化水平，同時為實現綠色交通和新型生態城市助力，那么智慧交通依托人工智能與互聯網等關鍵技術的建設就抓住了重要節點。智慧交通建設一方面可以通過智慧管理平臺等技術設施提高現有設施和交通運行效率；另一方面可以通過管理水平的提升緩解交通供需矛盾，最終達到提升城市交通運行效率、安全性及綠色環保的建設需求。

4．提升綜合交通管理及數據分析的必要性

面對繁多且相互獨立的管理系統及多維度質量參差不齊的交通數據，建立一套合理且完善的指標體系，分析道路容量、流量等運行數據，并運用科學的計算方法，實現對路口路段、微中宏觀的數據研判分析。同時對獲取到的大數據進行智能規范化的整理清洗，提升數據的可用性及合理性，能夠實現高效的交通管理，將數據靈活賦能更多元的應用，使交通管理更及時、決策更準確、業務更全面。

三、關鍵技術突破支撐智慧城市交通系統發展

基于以上分析，可以看出只有充分發揮城市交通系統智慧化升級的優勢，通過建設新型智慧交通管理基礎設施、匯聚分析海量城市交通數據，實現關鍵技術的突破才能更好的支撐智慧城市交通系統的發展。

例如在搭建交通一體化數字孿生與賦能應用平臺時，基于可計算路網數字化的動靜態路網設施設備，映射構建車道級孿生路網的路段、路口、車道、車道連接器、虛擬停車場和信號燈實體，并動態加載交通信號控制和交通認知數據，通過邏輯關系實現靜態孿生路網實體和動態交通運行數據的關聯組織，可以完成全要素孿生場景的自動構建。

1．可計算數字路網關鍵技術

面對越發復雜、精細的路網建設，將實體轉變為數字可計算化是智慧化交通管理的基礎。可計算數字路網就是對標志、標線等道路交通元素進行交通語義建模，對道路所蘊含的交通規則、行駛行為限制、拓撲連通關系等進行數字化描述，在計算機上完成由高精地圖到可計算路網的轉化，實現道路交通元素可被計算。同時，通過設定“認知邊界”“虛擬停車場”等條件，形成“物理空間邏輯封閉”，進一步結合“彈性自組織”“動靜時空一體計算”等技術，實現在不同分辨率下的全量指標交通參數計算，將海量的交通數據進行合理分類計算。

2．交通對象認知分析關鍵技術

由于車輛保有量的快速增長，我們面對如何將路面上行駛的個體有效洞悉及管理的問題。交通對象認知分析技術以個體車輛為最小計算單元，在建設新型智慧交通管理基礎設施的基礎上，依托數據質量的增強，通過個體車輛軌跡重構、個體車輛出行特征描述等技術，實現精準認知每個個體車輛的出行狀態，實時掌握車輛位置、軌跡等出行狀態信息以及出行特征信息。進一步集計個體車輛出行信息，得到路段、路口、停車場、區域等不同交通對象狀態信息及交通特征。

3．交通數字孿生與推演關鍵技術

在個體車輛實時交通狀態及出行特征認知的基礎上，依托個體車輛行駛狀態孿生映射、個體出行推演等計算模型，在可計算數字路網上實現在網機動車行駛過程實時在線重現。根據電警卡口斷面檢測和浮動車移動感知的多種狀態數據，構建宏、中、微多尺度交通流演變模型。在宏觀層面，對現有卡口布局進行多級元胞劃分，并融合浮動車軌跡數據對稀疏卡口形成互補觀測，根據流量守恒以元胞為單位進行狀態演化計算。在中觀層面，對個體車輛進行車隊判別，通過刻畫車隊間的跟馳和隊內的平均運動，以及車輛的換道行為，等效推演車輛在路段和路口的行駛過程。在微觀層面，基于卡口檢測時空點的約束下回溯重現車輛在路段內排隊和暢行的逐秒行駛軌跡，完成端到端車輛運動的精準模擬。

四、智慧交通領域的創新應用

傳統安防技術與新型智能交通關鍵技術結合的應用多樣性使得其可以為城市交通的各個領域提供服務和支持。例如，視頻監控技術可以應用于道路交通監控、車輛監控等領域，智能卡口技術可以應用于車輛和行人管理、交通執法等領域，人像識別技術可以應用于公共交通站點等場所的安保工作。

在人工智能新一代信息和智能技術快速發展的大背景下，卡口、視頻人像識別、移動定位等身份型個體檢測技術日臻完善，逐步形成人、車、路的全量感知環境，使交通需求、容量、狀態實時精確可知，人車路全要素動態精準可控成為可能，為道路交通管理實現“感知泛在、研判多維、指揮扁平、處置高效”提供了條件與方法。

1．重點車輛監管

重點車輛監管是為了掌握全網重點車輛的運行狀態和違法報警數據，提升交警對多種重點車輛的監管能力和效率，并通過數據共享等方式，為相關部門提供重點車輛監管賦能。得益于技術水平的提升，重點車輛的監管技術方案有了顯著進展。

結合“六合一”車輛登記信息，利用車輛相關信息，對高污染車輛、非法營運車輛、危化品運輸車輛、渣土車等出行實時軌跡進行重點監管。對于卡口檢測的上路行駛車輛，先初步篩選符合重點車型特征的條件，再利用卡口過車圖片，基于圖像識別技術篩選車身顏色特征條件和車尾特征條件等，得到上路車輛數據，進而結合車輛運輸審批數據判別該車輛是否為未經審批的“非法上路重點車輛”。

此外，車載安防系統也可以為車輛提供安全保障，包括車載報警器、GPS 定位器、行車記錄儀等設備，可以實時監測車輛周圍環境和行駛狀態。例如，車載報警器可以實時感知車輛的異常情況，如車身被撞擊、車輛偏離道路等，并在第一時間發出警報提醒車主。這些技術的應用拓展了城市交通市場的空間，提高了城市交通運營效率和服務水平。

2．無信控交叉口隱患治理

在道路安全方面，根據公安部道路安全研究中心數據，近 10 年路段交通事故逐年下降的同時，交叉口交通事故出現了明顯反彈。其中，無信控交叉口隱患治理是道路安全隱患治理任務的重要抓手，提升無信控交叉口治理水平將有力支撐交管部門“減量控大”工作目標。

應對無信控交叉口場景的隱患治理需求，結合場景的道路交通特征，聚焦路面基礎設施不齊、主支路視距盲區、行人過街隱患、車輛超速隱患等典型問題。可以采用雷達視頻融合感知、信息實時發布、道路安全預警等科技化手段，建設包括會車、行人預警系統等前端子系統，預警設備及線路的網絡傳輸子系統，包括隱患治理一張圖等的后端應用子系統，以提升無信控交叉口的隱患治理水平。聚焦場景特征和典型風險，采用交安設施疊加道路安全預警手段，全方位提升無信控交叉口隱患治理水平，系統化治理，防事故于未然。構建“感知—認知—預警—監測”的無信控交叉口隱患治理系統，提供主動預防事故的無信控交叉口場景綜合治理方案，達到減少事故數量、降低事故嚴重性、有效支撐道路交通安全“減量控大”的目標。

3．“車路協同”與“車網互聯”

隨著 5G 通信、人工智能、大數據等技術的不斷發展和推廣應用，交通領域正在逐步呈現出“車路協同”和“車網互聯”的新態勢。這些新技術的應用，不僅將提升道路交通的安全性和效率，還將對傳統交通運營模式帶來深遠的影響。

借助新一代信息通信技術，實現車輛與云平臺、車輛與車輛、車輛與路、車輛與人、車內等全方位網絡鏈接，可以實現車與車、車與路、車與人之間的動態實時信息交互，實現車輛信息與城市、交通等多網融合。依托于先進的無線通信和新一代互聯網技術，例如 5G 通信、物聯網、云計算、大數據等。通過實現車輛與道路基礎設施之間的信息共享和協同作業來減少交通事故的發生率，設備采集與融合多渠道信息能夠獲取到其他車輛的位置、速度、行駛方向等信息，可以開展車輛主動安全控制和道路協同管理，從而能夠更加準確地判斷路況，避免因信息不對稱而導致的交通事故。對于提高道路交通的安全性、效率和舒適性有著重要的作用。

同時，也可以實現車輛之間的信息共享和協同駕駛，實現智能交通信號控制和智能停車等應用，車輛可以更加智能地規劃行駛路線和行駛時間，避免交通擁堵和浪費時間，從而提高城市交通的效率和便利性；提供更加便捷的出行服務，滿足現代人對高效、便捷出行的需求。此外，車路協同技術還能夠使車輛更加高效地利用能源、減少環境污染，促進城市經濟的可持續發展，也能夠為城市交通管理提供更加智能化的解決方案，促進城市交通的可持續發展。

五、結語

智慧城市交通系統是支撐城市運行的必要系統，雖然現在還面臨著很多挑戰和問題，如網絡安全問題、數據隱私保護、系統集成和標準化等問題，需要不斷加以完善和解決，新型技術的推廣和應用也需要政策支持和法律保障等方面的配合。但同時，與城市交通密切相關的安防行業是一個技術創新密集型的領域，不斷涌現的新技術為城市交通的應用賦能提供了強有力的支持，伴隨著人工智能、物聯網、大數據等技術的引入，使得城市交通管理更加智能化、精細化、高效化。所以我們有理由相信新興技術將會在未來成為智能城市交通領域的重要發展方向，在提高道路交通的安全性、效率和舒適性的同時，成為智慧城市建設的重要組成部分，可以與城市交通管理、公共安全、環境保護等領域進行有機結合，推動智慧城市的建設與發展，促進城市經濟的可持續發展。

來源：中國安防協會