原创《人工智能在智能交通中的应用》
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摘 要 随着社会的发展,城镇化的水平不断提高,城市交通问题愈发凸显,因而智能交通的研究成为国际上的热点.智能驾驶技术正是基于人工智能而提出的一种新型城市智慧式运营和管理,为人们创造更便捷的生活,促进城市交通发展而提出的构想.文章通过分析人工智能技术,研究智能交通的发展现状及趋势,讨论智能交通系统的应用和可能存在的问题.
关键词 人工智能；智能交通；无人驾驶技术
中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）220-0104-02
随着城市交通需求的迅速增长与道路基础设施的日趋完善,“如何使交通水平再次登上一个新台阶”已成为当今时代热点之一.为了从根本上改善当前的交通现状,进一步实现现代交通运输方式的大型化、高速化、专业化,相关部门已将注意力从完善交通设施和扩大路网规模逐步转移到运用高新技术来改造和管理现有交通系统,建立高效、便捷的路网管理体系上,这就形成了智能交通系统（intelligent transportation system,ITS）［1］.得益于“深度学习”算法的提出,人工智能技术在最近10 年里发展火热,便被运用于智能交通系统的建设中,为智能交通提供技术支持.本文便主要介绍智能交通是如何应用人工智能技术的.
1 人工智能与智能交通的发展现状
1.1 人工智能技术
通俗来讲,人工智能技术的目的,就是创造出一个没有生命的智慧体,它可以用来便捷人类生活、提高生产和工作的效率、推进人类文明建设.而随着对其研究的不断深入,多智能体系统的发展成为一个新的突破,人工智能技术才得以面向更多的实际应用领域［2］.与此相对应的智能驾驶技术也被提上日程.无人驾驶技术作为它的典型代表,自然是备受世人关注.
1.2 智能交通
智能交通系统,是将先进的计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、人工智能及电子技术等有效地综合运用于交通运输管理体系中,建立一种在大范围内、全方位发挥作用的,准时、准确、高效的交通运输管理体系［3］.借助互联网将汽车、火车、轮船、飞机等交通工具与公路、铁路、机场等各个基础设施联系在一起进行管理和运营,对便捷居民交通、解决城市交通问题具有重大意义.
人工智能技术是无人驾驶技术的基础,而无人驾驶技术又是智能交通的基础.作为二者联系的核心,无人驾驶技术的发展状况既取决于人工智能技术的开发及应用的程度,又影响着智能交通系统的建设情况.无人驾驶的汽车剔除了驾驶员,极大地减少了汽车行驶的不可靠因素,从而大大提高了交通系统的效率和安全性,利于解决日益凸显的城市交通问题.
1.3 国内外发展现状
目前国内外应用较为广泛的是车牌识别系统,其使用的数字图像处理技术涉及到采集图像、处理图像信号、转化为数字信号、计算机处理的过程,都有人工智能技术的体现.譬如,处理图像信号时便用到了人工智能技术中的自然语言处理,将采集到的图片中的车牌信息转化成数字信号递交给计算机处理.
正在规划建设中的是城市智能交通系统,一方面的内容是利用人工智能技术将道路的交通情况实时地反馈给智能汽车,以安排更为合理的交通路线、缓解交通压力、便捷市民出行；另一方面是将车流密度的信息反馈给交通信号灯,改变红灯的时间,从而调控交通情况.
在无人驾驶技术中,处于技术领先位置的企业,国内首推百度,国外为美国的特斯拉和谷歌等.相关资料显示,特斯拉已经实现Autopilot 辅助驾驶技术,调用了12 个超声波传感器,分布在车身周围的12 个不同的位置,有效识别周围环境,减少盲点,雷达波可以穿越大雨、雾、灰尘,甚至前方车辆；谷歌的自动驾驶汽车具有GPS、摄像头、雷达和激光传感器,可以以一个360 度的视角从周围环境中获取信息；而百度自2013 年启动无人驾驶项目到如今2018 年计划实现量产,率先将AI 技术商业化.这3 家的研发侧重点各不相同,在此不再赘述.
2 城市智能交通的发展趋势
2.1 智能城市公路系统
作为发展城市智能交通最先开始的领域,智能城市公路系统起步最早,基础设施也较为完善,预测后续的发展将会真正与无人驾驶技术相结合,推动无人驾驶技术的实用化进程.不久的将来,随着无人驾驶汽车的量产与普及,智能城市公路系统才算大致建成,这将会提高城市交通效率,维护社会秩序,保障人民出行,促进经济、社会、环境的协调发展.智能交通系统中的智能城市公路系统必将是最先应用并推广无人驾驶技术的领域.
2.2 智能城市轨道系统
众所周知,城市轨道交通包括地铁、轻轨、自动导向、单轨铁路、短途磁悬浮等.其智能化运行,核心技术在于控制,即控制列车的出站、运行、进站、停靠候客.城市轨道交通的发展,离不开人工智能的开发.
AI 协助控制列车,安全事故发生的可能性将会大大降低,列车运行的安全性将会大大提高.预计城市的轨道交通将会向着安全可靠、高速省时、全自动的无人驾驶的方向发展,将来的出行会更加便捷、高效.
2.3 智能水运系统
目前还尚未有专家、学者提出相关的概念,但我们不妨类比智能城市公路系统和智能城市轨道系统来指出智能水运系统的概念.智能水运系统可能就是水运交通系统智能化,将现代科学技术运用到辅助船只航行、停靠、装卸货物.
现在考虑其可行性,若要将人工智能应用到水运系统的无人驾驶中,则需要考虑的环境因素以及其他客观因素众多,以当前的高级计算机的普及性和算法的水平,难以迅速地做出正确而又合理的判断,面对突发情况时的应对很难有效,船员的安全难以得到保障.想要真正做到水运系统的无人驾驶,技术上还需要很大的突破,而这或许还要有一段很长的时间.
3 智能交通系统发展的隐患
3.1 技术性问题
目前技术上的难关是阻碍智能交通系统发展的重要因素.我国尽管在科研创新上投入力度较大,且取得了众多成果与突破,但因起步时间与发达国家相比较晚,存在着设施不完善、基础薄弱等缺陷.同时在无人汽车领域有多项技术停留在实验或概念层面.
以环境感知技术与人机交互方式为例,利用视觉传感器容易在车速变化率较大时造成图像失真,受环境影响程度大,利用雷达探测受环境影响程度小但存在较大视觉盲区,人- 车协同发展难以实现,人车交互存在技术不足［4］.突破无人驾驶技术难题,为推广智能交通系统扫清障碍.
3.2 实用性问题
智能交通系统能否普及化实施,无人驾驶技术的发展是关键.人工智能技术能否引领时代潮流,AI 能否顶替司机的位置进行无人驾驶,这些结果都尚未可知.假设无人驾驶技术普及到了各个交通行业,那大量的司机将会失业,这会加大政府的财政支出,而所产生的经济效益短期内并不一定能够弥补损失,同时待就业人口大量增加,也会增大就业压力,影响社会秩序.
3.3 安全性问题
智能交通系统是以人的安全为根本服务宗旨.李彦宏提出,AI 的最高原则是安全可控.并以无人车举例,一辆无人车如果被攻击了,它有可能变成一个杀人武器.毕竟,开发出高新技术,究其根本是为了人类更好的生活,是为人类服务,倘若安全得不到保障,就是在做无用功甚至是负功.特斯拉的无人驾驶汽车致死事件三番五次地发生,又有沃尔沃的无人驾驶汽车撞袋鼠,事故有大有小,但从其中暴露出的安全性问题不容忽视.
4 结论与展望
随着我国经济的高速发展,城镇化的进程不断加快,城镇人口不断上升,城市交通压力不断增大,发展更快更高效的智能交通系统是适应我国经济社会发展的有效举措.我们看到,围绕着我国“十三五”交通运输的各项规划,人工智能、大数据分析、“互联网+”等技术全面布局,依靠我国政策强有力的出台和驱动,我国在城市智能交通系统领域定有长足发展.
参考文献
[1]李德仁,李清泉,杨必胜,等.3S技术与智能交通[J].武汉大学学报（信息科学版）,2008,33（4）：331-336.
[2]洪炳熔.机器人足球比赛——发展人工智能的里程碑[J].电子世界,2000（4）：4-5.
[3]史新宏,蔡伯根,穆建成.智能交通系统的发展[J].北京交通大学学报,2002,26（1）：29-34.
[4]郭俊财,盖文娟.无人驾驶技术下智能交通系统发展展望[J].合作经济与科技,2018（6）：18-20.
人工智能论文参考资料：
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