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(jī)視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍(lán)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(yùn)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(jī)視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍(lán)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(jìn)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?，F(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(jìn)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(jìn)的車載組合傳感器技術(shù)，強(qiáng)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(jī)強(qiáng)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(jī)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(jī)視覺的目標(biāo)檢測
基于計算機(jī)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(jìn)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(jī)、自適應(yīng)增強(qiáng)等機(jī)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(jī)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(jìn)行檢測及行人行為進(jìn)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(qiáng)的效果。
3.1.3基于計算機(jī)視覺的目標(biāo)識別
基于計算機(jī)視覺的目標(biāo)識別在目標(biāo)檢測、跟蹤的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jìn)行分類，進(jìn)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。現(xiàn)有分類器算法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、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(jī)器學(xué)習(xí)算法可以比擬的。目前，深度學(xué)習(xí)與計算機(jī)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。總之，目前交通運輸領(lǐng)域的計算機(jī)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(dá)等，探測范圍非常有限；而后者的數(shù)據(jù)來源于基于手機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)、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(jìn)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(jìn)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(jī)制；（4）我國雖有強(qiáng)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。可見，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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍(lán)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(dá)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(jī)對話。
4.2計算機(jī)視覺技術(shù)
當(dāng)前計算機(jī)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(jī)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(jī)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(dá)等多種交通數(shù)據(jù)的融合互補(bǔ)；（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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)光存儲產(chǎn)品的統(tǒng)一監(jiān)管、控制和管理，解決了藍(lán)光光盤的智能化操控，目前單臺藍(lán)光存儲容量可以達(dá)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(qiáng)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(dá)到節(jié)能的效果，改變過去過度依賴通過擴(kuò)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)視覺、智能化交通信號控制、汽車電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)湖藍(lán)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
