大數(shù)據(jù)時代新技術(shù)在智能交通中的應(yīng)用
ITS智能交通 6月28日
為探索大數(shù)據(jù)時代人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)如何應(yīng)用到交通運輸領(lǐng)域中，實現(xiàn)智能交通的重大變革，首先，從信息資源整合、數(shù)據(jù)智能分析決策、大數(shù)據(jù)全生命周期的新技術(shù)應(yīng)用、信息主動推送、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等方面提出智能交通的痛點及需求。
其次，總結(jié)智能視頻分析、交通信號控制、智能交通平臺應(yīng)用及智能網(wǎng)聯(lián)汽車等業(yè)務(wù)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀。
再次，圍繞自然語言處理、計算機視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍光存儲等新技術(shù)，分別從技術(shù)突破、業(yè)務(wù)應(yīng)用兩個方面闡述新技術(shù)突破在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
最后，提出了大數(shù)據(jù)時代新技術(shù)在智能交通領(lǐng)域研究方向的建議。
01引言
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)的快速發(fā)展，各類終端、電子化外場設(shè)備、中心業(yè)務(wù)應(yīng)用都產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，并且滲透到了交通運輸行業(yè)各個業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，成為了重要的生產(chǎn)要素。大數(shù)據(jù)因此成為了社會各界關(guān)注的焦點，大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)無法滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的實時處理需求，不能挖掘數(shù)據(jù)蘊藏的重要價值。而人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)作為科技發(fā)展新引擎，也仍處于探索應(yīng)用初期階段，還沒有實質(zhì)性地實現(xiàn)智能交通的重大變革。因此，充分發(fā)揮人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的優(yōu)勢，尋找與實際業(yè)務(wù)需求的結(jié)合點顯得尤為重要。在此背景下，本文首先從信息資源整合、數(shù)據(jù)智能分析決策、大數(shù)據(jù)全生命周期的新技術(shù)應(yīng)用、信息主動推送、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等方面提出智能交通日益凸顯的痛點及需求。其次總結(jié)智能視頻分析、交通信號控制、智能交通平臺應(yīng)用及智能網(wǎng)聯(lián)汽車等分業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。再次圍繞自然語言處理、計算機視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍光存儲等新技術(shù)，分別從技術(shù)突破、業(yè)務(wù)應(yīng)用兩個方面闡述新技術(shù)突破在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用。最后，提出了大數(shù)據(jù)時代新技術(shù)在智能交通領(lǐng)域研究方向的建議。
02智能交通行業(yè)痛點及需求分析
2.1從單一散亂到資源整合
單-散亂包括數(shù)據(jù)散亂、技術(shù)散亂、業(yè)務(wù)散亂及應(yīng)用散亂。經(jīng)過我國大規(guī)模的信息化建設(shè)，與交通運輸相關(guān)的絕大多數(shù)部門均已建成自有信息化系統(tǒng)，并積累了大量數(shù)據(jù)。但目前太多數(shù)據(jù)信息只存在于單個部門的垂直業(yè)務(wù)和單一應(yīng)用中，部門之間缺乏開放互通，造成數(shù)據(jù)資源條塊化分割和信息碎片化，數(shù)據(jù)共享程度不高。為此，一方面，亟需建立數(shù)據(jù)開放標(biāo)準(zhǔn)，明確數(shù)據(jù)開放進程、范圍邊界、使用方式以及各部門對數(shù)據(jù)管理及共享的權(quán)利和義務(wù)；另一方面，亟需建立跨部門、跨行業(yè)、跨區(qū)域的信息資源整合平臺，實現(xiàn)高效的交通運輸資源配置，為交通管理、決策、規(guī)劃與運營、服務(wù)提供更加有效的支撐。
2.2從數(shù)據(jù)統(tǒng)計到智能輔助決策
交通大數(shù)據(jù)體量大、種類繁多，包括卡口、道路視頻監(jiān)控、電子警察、交通信號控制、交通誘導(dǎo)信息、車駕管、交通事故、停車場、運營車輛、車載視頻、場站視頻、公交線網(wǎng)、車輛定位等數(shù)據(jù)。然而面對如此海量、繁雜的數(shù)據(jù)，目前后臺數(shù)據(jù)處理大多仍沿用傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法，或是通過單個維度數(shù)據(jù)的比對、累加、百分比計算，生成簡單圖示模型來輔助決策，或是基于有限維度數(shù)據(jù)的簡單模型算法預(yù)測關(guān)鍵參數(shù)，上述數(shù)據(jù)處理結(jié)果離實現(xiàn)智能分析處理、提供智能輔助決策相差甚遠(yuǎn)。今后的數(shù)據(jù)分析期望實現(xiàn)：根據(jù)既有屬性數(shù)據(jù)值，預(yù)測未知屬性的數(shù)據(jù)值；基于大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在模式，包括復(fù)雜的多維度數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析、將數(shù)據(jù)劃分成若干有意義或有用簇的聚類分析以及從輸人數(shù)據(jù)到各個標(biāo)簽映射的分類分析。
2.3從聚焦數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)到貫穿數(shù)據(jù)全生命周期
一個完備的大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建，包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理以及展示等環(huán)節(jié)，主要挑戰(zhàn)在于以下幾方面。
(1) 數(shù)據(jù)類型的多樣性，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長：智能交通建設(shè)和運營過程中，既要處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，同時還要處理視頻監(jiān)控、卡口電警產(chǎn)生的大量視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫僅能分析處理確定的數(shù)據(jù)關(guān)系，而對于海量數(shù)據(jù)，特別是半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)無能為力。
(2) 數(shù)據(jù)采集的不確定性：數(shù)據(jù)在采集過程中容易存在缺失、錯誤、冗余等異常現(xiàn)象，而既有數(shù)據(jù)清洗算法均無法消除某些數(shù)據(jù)固有的不確定性。
(3) 數(shù)據(jù)存儲能耗高、性能差：1)傳統(tǒng)主存-磁盤存儲架構(gòu)無法滿足大數(shù)據(jù)管理需求；2)大規(guī)模分布式數(shù)據(jù)庫中傳統(tǒng)的持久化策略、索引結(jié)構(gòu)、查詢執(zhí)行、查詢優(yōu)化、數(shù)據(jù)恢復(fù)策略均無法發(fā)揮新型存儲優(yōu)勢；3)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的能耗成本逐年上升。
可見，大數(shù)據(jù)平臺已由過去關(guān)注數(shù)據(jù)處理技術(shù)，逐步開始在數(shù)據(jù)管道驗證、復(fù)雜數(shù)據(jù)碰撞、海量數(shù)據(jù)超算等環(huán)節(jié)產(chǎn)生新的需求，進而提高數(shù)據(jù)使用價值。
2.4從信息被動搜索到信息主動推送
大多智能交通管控平臺采用信息被動搜索模式，即：用戶先發(fā)出請求，然后服務(wù)器響應(yīng)請求，最后將用戶請求的內(nèi)容返回用戶。該模式存在的問題是隨著業(yè)務(wù)量的增加，用戶無法及時獲取準(zhǔn)確有效的信息。因此，利用人工智能等技術(shù)從龐大數(shù)據(jù)資源中自動獲取實用、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的信息，實現(xiàn)主動推送決策信息亟待實現(xiàn)。
2.5汽車從傳統(tǒng)交通工具到下一代移動智能終端
我國與日俱增的小汽車保有量使得城市擁堵問題愈加嚴(yán)重；加之，云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展使得傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生重大變革，智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為全球汽車行業(yè)關(guān)注的焦點。智能網(wǎng)聯(lián)汽車是傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，具體表現(xiàn)在：(1) 高數(shù)據(jù)量、高并發(fā)互聯(lián)娛樂；(2) 通過后臺的大數(shù)據(jù)處理及云計算實現(xiàn)語音交互和手勢識別；(3) 高精度地圖，超視距了解路況信息，更安全、更節(jié)能；(4) 先進的車載組合傳感器技術(shù)，強調(diào)車輛主動安全性能。因此，智能網(wǎng)聯(lián)汽車將是未來智能交通發(fā)展的重要方向之一。
03大數(shù)據(jù)時代智能交通領(lǐng)域研究現(xiàn)狀
3.1智能視頻分析
智能視頻分析借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力濾掉視頻噪聲，智能識別對象，分析抽取視頻流中關(guān)鍵信息，在交通運輸領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，包括道路交通流監(jiān)測、車輛自動檢測和識別、道路車輛與行人定位、監(jiān)控區(qū)域內(nèi)個體的異常行為檢測、自動收費系統(tǒng)等。下面分別從目標(biāo)檢測、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)識別三個方面總結(jié)分析計算機視覺技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用情況。
3.1.1基于計算機視覺的目標(biāo)檢測
基于計算機視覺的目標(biāo)檢測即將運動目標(biāo)從實時變化的背景中快速、準(zhǔn)確地提取出來，進而獲取目標(biāo)的相關(guān)屬性、特征信息。常用的目標(biāo)檢測方法有圖像差分法、光流場法以及目標(biāo)特征模型檢測法。圖像差分法的劣勢在于受到復(fù)雜場景、環(huán)境干擾以及噪聲的影響，背景建模比較困難。光流場法由于受多光源、噪聲、透明性、陰影、遮擋等因素的影響使計算出的光流分布可靠性、精準(zhǔn)性、實時性與實用性較差。目標(biāo)特征模型檢測法是較新的研究成果，該方法是通過建立被檢測目標(biāo)的特征模型，設(shè)置分類器，從圖像中對目標(biāo)分類，主要步驟包括目標(biāo)特征提取及目標(biāo)分類識別。傳統(tǒng)的目標(biāo)特征模型檢測法多將特征提取與分類分開，即：首先，采用某種算法提取目標(biāo)特征，人工選擇合適的特征組合；然后，單獨運用包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、自適應(yīng)增強等機器學(xué)習(xí)算法訓(xùn)練獨立的分類器。傳統(tǒng)的目標(biāo)模型檢測法由于人T構(gòu)建的往往是梯度、顏色、紋理等淺層特征，使得其在面對類別數(shù)量大、環(huán)境較為復(fù)雜的情況時有很大的局限性，性能提高空間有限。
3.1.2基于計算機視覺的目標(biāo)跟蹤
根據(jù)采集的視頻圖像對車輛異常行為進行檢測及行人行為進行判定具有重要意義。常用的目標(biāo)跟蹤算法主要有基于圖像特征的跟蹤、基于模板匹配的跟蹤及基于運動預(yù)測的跟蹤。目標(biāo)跟蹤研究的難點在于算法的魯棒性和準(zhǔn)確性。既有研究成果對處理簡單背景下的車輛跟蹤問題有較好的效果，但當(dāng)跟蹤目標(biāo)發(fā)生遮擋、旋轉(zhuǎn)、尺度變化及背景干擾時，很難獲得魯棒性較強的效果。
3.1.3基于計算機視覺的目標(biāo)識別
基于計算機視覺的目標(biāo)識別在目標(biāo)檢測、跟蹤的基礎(chǔ)上進行，首先根據(jù)實際需求確定要劃分的類別，從檢測到的目標(biāo)中提取合適的特征；然后根據(jù)選取的特征，運用分類器將目標(biāo)進行分類，進而獲取視頻圖像中動態(tài)目標(biāo)的類型和數(shù)量。因此，影響目標(biāo)識別的關(guān)鍵是選取準(zhǔn)確、高效、魯棒性好的特征量和構(gòu)建快速、有效的分類器。目前普遍采用的目標(biāo)特征提取方法有形狀特征、顏色特征、運動特征及多特征等?，F(xiàn)有分類器算法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、Adaboost級聯(lián)、貝葉斯決策等。但是，上述方法距離實時、精準(zhǔn)地識別目標(biāo)特征還有-定差距。
近些年，隨著圖形處理器（Graphics Process-ing Unit，簡稱GPU）的并行計算架構(gòu)（Compute Uni-fied Device Architecture，簡稱CUDA）被大規(guī)模應(yīng)用于多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，科研人員開始探索利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)實現(xiàn)圖像視頻檢測識別。其最大的特點在于能將特征提取與分類整合到一個單獨的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，并且隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的增加，圖像信息也會由像素級別的特征、淺層特征提取逐漸過渡到高級、深層特征提取。由于特征提取不需人工干預(yù)，而是依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)得到，因此深度學(xué)習(xí)的泛化性不是一般機器學(xué)習(xí)算法可以比擬的。目前，深度學(xué)習(xí)與計算機視覺技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用方向主要有：(1) 基于車輛輪廓和形態(tài)的檢測技術(shù)：從基于運動的檢測技術(shù)到基于車輛輪廓和形態(tài)的檢測技術(shù)的轉(zhuǎn)變，可以解決很多過去車輛檢測中存在的問題，排除了天氣、光線等帶來的干擾； (2) 通過深度學(xué)習(xí)實現(xiàn)更多維度的識別：通過深度學(xué)習(xí)精確識別車牌，還有車輛的顏色、類型、品牌年款，車內(nèi)人物，車輛擋風(fēng)玻璃上的特殊標(biāo)志以及車輛尾部的特征標(biāo)志等；(3) 車輛比對一一以圖搜圖：基于視圖大數(shù)據(jù)的以圖搜圖功能，可以在海量圖片里找到一輛特定的車，該技術(shù)應(yīng)用場景包括套牌識別、收費結(jié)算、逃費稽查、移動支付等；(4) 借助人工智能實現(xiàn)準(zhǔn)確的交通事件檢測：由于傳統(tǒng)檢測方法存在較多的誤報，實際效果離真正的需求還有定的差距，而借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能實現(xiàn)真正準(zhǔn)確的交通事件檢測?？傊?，目前交通運輸領(lǐng)域的計算機視覺技術(shù)應(yīng)用還停留在對靜態(tài)圖片的智能分析階段，而真正的挑戰(zhàn)是快速從視頻中找出需要的畫面，為執(zhí)法提供快速、精準(zhǔn)、有效的依據(jù)。
3.2交通信號控制
目前，部分企業(yè)正在尋找人工智能技術(shù)與前端設(shè)備的應(yīng)用結(jié)合點，如智能交通信號控制，典型代表企業(yè)包括滴滴和阿里。滴滴交通云可以融合傳統(tǒng)交通采集設(shè)備數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)軌跡數(shù)據(jù)，實現(xiàn)主動信號優(yōu)化、精確區(qū)域控制及全面效果評價的智能化信號控制。阿里“互聯(lián)網(wǎng)+信號燈”融合移動互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)以及交警自有數(shù)據(jù)，將多種信息融匯在一起優(yōu)化信號配方案。傳統(tǒng)信號控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)信號控制系統(tǒng)的差異體現(xiàn)在：前者的數(shù)據(jù)來源于周邊有限的采集設(shè)備，如視頻、線圈、雷達等，探測范圍非常有限；而后者的數(shù)據(jù)來源于基于手機定位計算得到的交通流數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)可以實時精準(zhǔn)地統(tǒng)計全路網(wǎng)各個節(jié)點、路段的交通流量及流向。此外，互聯(lián)網(wǎng)信號控制系統(tǒng)不僅能夠利用人工智能技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)流算法優(yōu)化信號配時方案，而且可以評價 路口信號配時方案的運行效果及對周邊區(qū)域交通的影響。經(jīng)分析可知，一方面，人工智能、移動互聯(lián)等新技術(shù)應(yīng)用到交通信號控制是未來發(fā)展趨勢；另方面，也需要以具備額外計算能力的信號控制器作為載體。
3.3智能交通平臺應(yīng)用
基于高效數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、共享及應(yīng)用的大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能交通業(yè)務(wù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)共享等功能，如博康智能交通大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺、滴滴交通大數(shù)據(jù)平臺、阿里“城市數(shù)據(jù)大腦”及中興軟創(chuàng)大數(shù)據(jù)治堵綜合平臺等。以易華錄為例，近些年其將重點放在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)的應(yīng)用研究：
（1）基于交通管理業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息，應(yīng)用數(shù)據(jù)倉庫、高性能計算、主題模型、多維度分析、可視化等關(guān)鍵技術(shù)，獲取隱藏在交通管理大數(shù)據(jù)中的趨勢性、預(yù)判性信息；
（2）在交通信息資源共享交換服務(wù)技術(shù)、區(qū)域交通擁堵評價技術(shù)、出行路徑規(guī)劃與主動交通安全技術(shù)、突發(fā)交通事件監(jiān)測預(yù)警技術(shù)等方面進行重點研究；
（3）研究光磁一體化的城市數(shù)據(jù)湖技術(shù)、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)接入及分析挖掘技術(shù)、多源異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合及集成化管理技術(shù)、基于云計算環(huán)境下的大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)。
與傳統(tǒng)智能交通企業(yè)不同，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)占據(jù)了有商業(yè)價值的數(shù)據(jù)資源流量入口，如滴滴300TB的每日處理數(shù)據(jù)，覆蓋交通路況、用戶行為、司機駕駛行為、車輛數(shù)據(jù)等多個維度?；邶嫶蟮臄?shù)據(jù)，滴滴推出一站式出行服務(wù)平臺及交通大數(shù)據(jù)平臺：
（1）一站式出行服務(wù)平臺深耕海量數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)、人工智能算法，進而實現(xiàn)精準(zhǔn)的供需預(yù)測、蜂窩動態(tài)調(diào)價、智能派單、路徑規(guī)劃、智能拼車、矩陣式服務(wù)評價體系；
（2）交通大數(shù)據(jù)平臺根據(jù)交通度量體系設(shè)定，分析海量數(shù)據(jù)，讓分析結(jié)果為乘客、司機、交通主管部門等所有出行參與方都帶來價值，如利用智能調(diào)度優(yōu)勢幫助改善城市交通擁堵問題，協(xié)助設(shè)計智能交通管控方案，提高道路利用率，為城市的路網(wǎng)優(yōu)化提供決策依據(jù)等。
3.4智能網(wǎng)聯(lián)汽車
智能網(wǎng)聯(lián)汽車搭載先進車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)車與人、車、路、云等信息交換與共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能。由于智能網(wǎng)聯(lián)能提供更安全、節(jié)能、環(huán)保、便捷的出行服務(wù)。成為國際公認(rèn)的未來發(fā)展方向。
我國智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展不足主要表現(xiàn)在：（1）尚未形成國家層面的智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展戰(zhàn)略，缺乏大型國家項目支撐；（2）我國智能汽車領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)還十分薄弱，核心技術(shù)仍落后于世界先進水平；（3）自主零部件企業(yè)相對弱小，行業(yè)缺乏有效協(xié)同研制機制；（4）我國雖有強大的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，但信息產(chǎn)業(yè)與汽車的融合層次較淺；（5）智能網(wǎng)聯(lián)汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)及檢測測試落后較多。
我國非常重視智能輔助駕駛，近期工信部和公安部已經(jīng)授權(quán)無錫的科研所建設(shè)國家級智能交通綜合測試基地，旨在打造車聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和測試驗證平臺，該平臺的建立對推動我國智能輔助駕駛規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化起到了重要作用?？梢?，我國智能輔助駕駛已經(jīng)從過去的政策引導(dǎo)轉(zhuǎn)向打破碎片化、推進規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化的新方向。
由上述分析可知：（1）人工智能還處于早期發(fā)展階段，部分企業(yè)在探索其在行業(yè)垂直領(lǐng)域的智能化應(yīng)用，但目前多聚焦在挖掘數(shù)據(jù)處理技術(shù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用，并沒有著眼于研究貫穿數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、應(yīng)用這一全生命周期的人工智能技術(shù)，遠(yuǎn)沒有體現(xiàn)新一代人工智能技術(shù)的先進性；（2）具備平臺技術(shù)能力、數(shù)據(jù)整合能力、智能分析能力的企業(yè)較少，亟需建立跨行業(yè)、跨業(yè)態(tài)的大數(shù)據(jù)平臺、分析平臺及應(yīng)用平臺；（3）行業(yè)內(nèi)企業(yè)多集中于圈占具有商業(yè)價值的數(shù)據(jù)資源；（4）人工智能得到大力推行，智能交通企業(yè)大多在孵化新的產(chǎn)品，推動智能交通大數(shù)據(jù)的發(fā)展，其中，機器學(xué)習(xí)作為人工智能的細(xì)分技術(shù)占據(jù)了市場主導(dǎo)地位，其次是自然語言處理技術(shù)。
04新技術(shù)突破在智能交通中的應(yīng)用
圍繞自然語言處理、計算機視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍光存儲等新技術(shù)，從技術(shù)突破和業(yè)務(wù)應(yīng)用兩個方面來看，新技術(shù)突破在智能交通中的應(yīng)用情況如下。
4.1自然語言處理技術(shù)
目前，工業(yè)界、學(xué)術(shù)界利用深度學(xué)習(xí)算法已經(jīng)實現(xiàn)了高級階段的一些關(guān)鍵性突破，能夠?qū)崿F(xiàn)少數(shù)民族語言、方言、口音、輕度噪音環(huán)境的語音識別分析，語音識別率可以達到95%，還可通過語氣判斷講話人的性格及心情，通過訓(xùn)練實現(xiàn)人機對話。
4.2計算機視覺技術(shù)
當(dāng)前計算機視覺技術(shù)在智能交通領(lǐng)域的主要突破有以下五個方面：（1）由基于計算機視覺技術(shù)的目標(biāo)檢測到目標(biāo)跟蹤；（2）由簡單、純凈的場景到復(fù)雜場景下檢測、跟蹤、識別，提高算法的魯棒性；（3）由簡單的汽車電子號牌識別到車型、多種微觀特征識別；（4）由機動車的檢測跟蹤到行人的檢測跟蹤；（5）由靜態(tài)圖片的目標(biāo)分析到動態(tài)視頻檢索。
4.3智能化交通信號控制技術(shù)
過去傳統(tǒng)的交通信號控制多集中于基于路口交通流參數(shù)確定信號控制方案。目前，信號控制技術(shù)的突破方向有：（1）交通信息采集手段的突破，從原有的基于“點”的、“單一”方式到基于“區(qū)域”的、“多源”方式，實現(xiàn)汽車電子標(biāo)識、互聯(lián)網(wǎng)車輛定位數(shù)據(jù)、視頻、地磁、雷達等多種交通數(shù)據(jù)的融合互補；（2）智能載體的突破，從原有前端信號控制器的智能化到上端中心的智能化，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)單點的信號控制，更可以實現(xiàn)千道控制甚至區(qū)域控制；（3）評價方法的突破，從原有的基于飽和度、停車次數(shù)、排隊長度、信號延誤、效率系數(shù)等指標(biāo)評價單點信號控制方案的好壞到單點信號配時對周邊區(qū)域的交通影響評估。
4.4汽車電子標(biāo)識技術(shù)
汽車電子標(biāo)識是智能交通管理系統(tǒng)的高精度、高準(zhǔn)確性、海量、動態(tài)數(shù)據(jù)的采集源。汽車電子標(biāo)識技術(shù)突破方向有：（1）汽車電子標(biāo)識標(biāo)簽技術(shù)，包括超高效率整流電路設(shè)計技術(shù)、超低功耗技術(shù)、全頻段寬帶和高增益技術(shù)、存儲數(shù)據(jù)的高可靠性技術(shù)；（2）讀寫設(shè)備技術(shù)，包括基于分離元器件和芯片的讀寫設(shè)備設(shè)計、空口效率優(yōu)化技術(shù)、安全技術(shù)、通信協(xié)議技術(shù)等。基于汽車電子標(biāo)識技術(shù)與交通物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控技術(shù)的聯(lián)合使用，在高速公路、公路收費站以及城市主干道、出人口、交叉路口等現(xiàn)有的交通技術(shù)監(jiān)控設(shè)備上加裝電子標(biāo)識識讀設(shè)備，并在汽車站、大型停車場、居民小區(qū)和單位門禁等位置（區(qū)域）安裝識讀設(shè)備，采集車輛精確行駛軌跡數(shù)據(jù)，并上傳匯總至部、省兩級車輛軌跡數(shù)據(jù)中心，可以實現(xiàn)對全國車輛行駛軌跡的精確管控。
4.5數(shù)據(jù)湖藍光存儲技術(shù)
該技術(shù)的提出源于數(shù)據(jù)使用頻率的2/8原則，即城市大數(shù)據(jù)中有20%數(shù)據(jù)高頻使用、80%數(shù)據(jù)低頻使用，采用藍光、磁存一體化應(yīng)用方案，是新大數(shù)據(jù)時代最理想的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)。數(shù)據(jù)湖藍光存儲技術(shù)實現(xiàn)了三方面的突破：（1）自主研發(fā)的光盤庫管理軟件，實現(xiàn)了藍光存儲產(chǎn)品的統(tǒng)一監(jiān)管、控制和管理，解決了藍光光盤的智能化操控，目前單臺藍光存儲容量可以達到1.9PB；（2）自主研制了“基于在線磁盤存儲系統(tǒng)+光盤存儲系統(tǒng)”的多級存儲架構(gòu)，實現(xiàn)了EB級大數(shù)據(jù)光磁存儲，并將數(shù)據(jù)合理保存在光、磁兩種存儲設(shè)備中，同時不同速率的訪問要求可使存儲設(shè)備節(jié)電約80%；（3）城市數(shù)據(jù)湖大數(shù)據(jù)人工智能引擎，采用模型高性能訓(xùn)練及自主增強引擎、模型應(yīng)用異構(gòu)引擎、智能檢索引擎，提供圖像識別、人臉識別、人車物檢測、視頻摘要等人工智能服務(wù)，依托城市數(shù)據(jù)湖升級提供智慧驅(qū)動力。
05緊密結(jié)合交通需求的技術(shù)研究建議
結(jié)合智能交通建設(shè)需求，圍繞視頻精準(zhǔn)識別、運維智能檢測系統(tǒng)、智能化交通信號控制、大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定、貫穿數(shù)據(jù)全生命周期的新技術(shù)應(yīng)用等，提出具體的技術(shù)研究方向建議。
5.1視頻精準(zhǔn)識別
（1）優(yōu)化視頻智能分析算法，實現(xiàn)包括車輛異常行為、燃爆等交通事件的精準(zhǔn)識別。
（2）降低算法能耗.即通過減少物理服務(wù)器節(jié)點的工作量，重新配置任務(wù)，然后讓一部分工作量極少的節(jié)點休眠，從而達到節(jié)能的效果，改變過去過度依賴通過擴展服務(wù)器數(shù)量實現(xiàn)秒級搜索響應(yīng)的做法。
5.2運維智能檢測系統(tǒng)
開展跨平臺自檢、跨產(chǎn)品的智能化聯(lián)合檢測技術(shù)研究。從設(shè)備運維單一產(chǎn)品的網(wǎng)上巡檢到城市級、行業(yè)級，開發(fā)突破產(chǎn)品、突破企業(yè)的運維智能檢測系統(tǒng)。
5.3智能化信號控制
開展復(fù)雜交通信息對交通控制的綜合影響研究。傳統(tǒng)的交通信號控制研究主要分析單一路口的交通流數(shù)據(jù)對信號控制方案的影響，不適用于復(fù)雜、不確定的交通，實際效果較差。
5.4大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定
開展政府、企業(yè)間大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)共享機制研究。一般情況下，政府的數(shù)據(jù)可以通過法律程序推動數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化。但是，企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)間的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)碎片化、零散化、不規(guī)范的特點。因此，研究企業(yè)間、企業(yè)與政府間的共享機制勢在必行。
5.5貫穿數(shù)據(jù)全生命周期的新技術(shù)應(yīng)用
研究人工智能等新技術(shù)在數(shù)據(jù)全生命周期的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、應(yīng)用等階段。實現(xiàn)不僅具有智慧大腦，還要有匹配智慧機體的智能交通系統(tǒng)。
智能交通行業(yè)日益凸顯的痛點及需求體現(xiàn)在以下幾個方面：由數(shù)據(jù)散亂、技術(shù)散亂、業(yè)務(wù)散亂及應(yīng)用散亂轉(zhuǎn)向資源整合；數(shù)據(jù)處理分析方法由簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計轉(zhuǎn)向輔助智能決策；由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、算法低效轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)智能清洗提取、超算高效；由被動搜索信息、被動管理轉(zhuǎn)向信息主動推送、主動服務(wù)；汽車由傳統(tǒng)交通工具轉(zhuǎn)向下一代移動智能終端。大數(shù)據(jù)、人工智能還處于早期發(fā)展階段，并且多是集中在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)探索數(shù)據(jù)融合挖掘技術(shù)的應(yīng)用，并沒有著眼在某一業(yè)務(wù)領(lǐng)域研究覆蓋數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、應(yīng)用全生命周期的新技術(shù)。圍繞自然語言處理、計算機視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍光存儲等新技術(shù)，本文提出新技術(shù)未來在智能交通領(lǐng)域的突破性應(yīng)用，如車輛異常行為跟蹤、車輛燃爆事故精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)預(yù)警、多源全視角的交通信號控制等。
來源：交通運輸研究
