人工智能技术在城市智能交通方面的应用研究

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　　摘 要 随着经济的大力发展，我国的交通出行方式越来越广泛，交通运输系统也越来越快，规模也越来越大。为了更好的发展交通运输行业，人工智能技术也被应用到了智能交通管制方面，可以极大的改善交通拥堵、交通繁重等问题，进行设计交通路线和公交调控，智能交通行业也由低产业向竞争产业转变。本文主要讨论了当前智能交通面临的问题以及人工智能在交通领域的基本技术，并分析了人工智能技术在城市智能交通方面的应用，为未来人工智能维护交通管制的正常进行打下基础。
　　关键词 人工智能;城市智能交通;应用研究
　　中图分类号： F512;TP18 文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.02.004
　　0 前言
　　人工智能技术指的是运用机器手段、采用人类智能相关理论研究为依据，对机器进行相关理论的模拟、延伸和扩张的一种技术，进一步将机器智能化、运用机器来处理一些人工事物，因此人工智能也被称为机器智能。人工智能技术是极其复杂和繁琐的，它是由计算机科学、统计学、信息论、生物学等等多种学科相互融合发展而来的，包括着机器人、视觉技术、语言处理等多方面技术。目前人工智能具有性能可靠、存储容量大等特点，人工智能在我国的发展越来越快，应用也越来越广泛，其中便包含了交通运输系统。
　　交通运输系统包括着航空、船只、高速公路、高铁、公交等多个方面，在经济效益的驱使下，交通运输系统已经呈现多样化、大规模、互相紧密联系等特点。越来越完善和严密的交通运输系统对交通科技与信息化的要求越来越高，此时就需要人工智能技术为其提供新的起点和发展平台促进交通运输系统的完善和提升智能交通水平，进一步促进我国经济社会发展的发展和适应人民社会的需求。
　　1 城市智能交通遇到的问题
　　信息化带领着智能交通不断发展和进步，在信息化程度，交通监督和疏导方面都有了相应的提高。但是随着我国私家车辆越来越多，交通路线越来越错综复杂，交通管制越来越不完善，城市智能交通面临着以下几个问题：
　　1.1 公交系统不完善
　　随着我国经济的不断发展，城市人口也在不断增加，私家车辆也变得越来越多，公交运输的压力也越来越大。公交系统也面临着一系列问题：公交发车时间调整时未能及时通知;公交的行车路线和途径站点不合理等等，例如在城市早高峰常常会出现路面拥堵的情况，恰逢有些路段乘客多但是公交少，导致一辆公交上常常挤满了人;相反有些路段车多人少，车辆常常空载而行。除此之外，对于一旦公交在行驶过程中出现突发危险的情况，公交运输系统也不能很好的提供一个预备的处理方案。为了更好的解决我国道路车辆繁重的情况和公交系统的难题，必须制定一套公交管理系统对公交运输系统进行全方位的管理，对可能出现突发情况进行应急预案的设计，使得公交更为安全和科学的在交通道路中行走。
　　1.2 交通路线设计和道路规制不合理
　　交通路线设计和交通道路规制是交通道路运输系统中十分重要的关键点之一，它涉及到车辆行驶路线和行驶轨迹以及交通基础设施的配置和安排等方面。对于目前人口密度大和人口流动性强的城市来说，交通道路必须要实现货物运输、人口出行等目的，因此必须要有更加完善的交通规划和管制才能保证这些目的的正常实现。但是目前由于城市人口与农村人口规划不一、分配不均，导致交通路线未能及时涉及到周围的各个城镇、农村。例如在人流密集的城市地點没有设置更多、更宽的道路路线，导致一些路线常常发生拥堵的状况，影响了人们的出行速度;其次还有道路复杂前方弯路较多、单向道路和双向道路错综复杂，导致了路线交通意外事故的频发，存在很大的安全隐患。
　　1.3 私家车越来越多，停车设施过少
　　随着我国经济发展的不断提高，车辆已经成为了家家户户的常见品，几乎家家户户都购买了私家车，大量的私家车在停放方面出现了问题。我国地域辽阔但是人均土地较少，大量的私家车停放需要一定的空间，因此常常会出现私家车停车位不足的情况，停车位的严重不足，常常会导致私家车在行驶中很方便，停车时却相对麻烦，因此常常会出现私家车违规占用道路的情况，对交通造成了一定的不便。例如私家车占领消防通道，导致消防车辆无法驶出影响紧急任务的完成;除此之外，还会占领道路造成交通拥堵和阻挡他人车辆进出。
　　2 人工智能技术应用与智能交通的主要技术
　　2.1 电子软件
　　在智能交通的完善中，需要对交通数据进行采集、传输、存储、处理等操作，完善交通信息的管制可以更好的发现交通运输过程中的问题和缺陷，人工智能中的电子软件技术就能很好的对数据进行收集和分析，它主要是运用电子软件中的一些特殊算法和函数，包括相关分析、回归分析、聚类分析等等分析方法，对智能交通的交通数据信息进行分类、汇总和简单的预测，能够对短期的交通状况和交通路线进行预测。相关分析主要是针对交通系统中的人、车首先进行统计和分类，其次考虑到各种交通因素和情况与交通状况和运输情况是否相关和相关程度，可以通过相关程度的大小来控制因素从而控制交通状况和管控。回归分析和聚类分析则是相关分析的扩充，掌握各个时期的车流和人员的具体分布情况，便于进行交通规划和运营。
　　2.2 计算机视觉
　　在对交通进行管制的过程中，要时刻关注到交通的客流和运营情况，此时人工智能中的计算机视觉则能很好的对交通运行过程中的车辆进行观察。计算机视觉运用了数学、光学、人体视觉等多领域的知识，将这些知识运用在计算机技术层面上发展而来的新兴人工智能技术，计算机视觉可以充当人类的眼睛，在对交通道路的客流和车流等方面，运用图像识别和处理技术可以将重大枢纽的客流和车流的情况全面识别出来，然后根据其中特殊的算法对交通出现的情况进行指导和疏解，并且能将疏解方案的模式进行匹配，根据匹配结果来对重大的交通枢纽进行交通疏导。 　　2.3 深度学习技术
　　深度学习技术是指人工智能中的先进深度学习和视频感知技术，人工智能通过对网络上的众多交通视频样本进行学习和研究，识别视频中的交通场景和运输目的，从这些视频信息中汲取相关的目标和关键数据。这些数据可以很好的对交通场景中人物、车辆及其行为进行计算机层面上的描述，从描述中可以提高交通视频的挖掘性和实用性，例如，要想车辆实现自动驾驶，就能通过自动驾驶车辆上的传感器对车辆周围的环境的变化和场景的移动做出分析，分析出来的结果可以进一步通过计算机中深度学习的算法来进行计算分析，分析出来的结果可以为自动驾驶实现保驾护航。
　　3 人工智能在智能交通领域的主要应用
　　3.1 规划交通道路
　　人工智能的智能终端、大数据、云计算等新技术都可以引导交通规制向着更智能化的方向发展。智能终端遍布在城市角落的大小枢纽上，收集车辆状况和道路环境信息数据，数据收集完成后通过终端上传到云端中，储存在云文件库中，接下来便是大数据技术的层面了，大数据技术运用计算机中的算法对数据进行一系列的分类、汇总、分析和处理，最后经过总结数据得出了路面交通的状况和调配的对策，通过这些对策可以了解到居民的出行规律、把握居民出行的偏好和地点、准确的为路段增加枢纽和对道路路线进行设计和整合，同时准确的预测到智能交通短期内的需求，为交通规划决策支持提供有力的依据。
　　3.2 落实公交调用
　　公交的使用对交通压力有相对的缓解作用，可以一定程度上减少私家车的使用和环境的污染，因此我们需要落实公交中的调度，让公交更好的为人们服务。人工智能在公交方面的主要应用是基于全球定位系统和客流IC卡来实现数据的收集和整理，IC卡可以保存下客户使用的历史记录，再由终端对其进行整理上传至云端系统中。除此之外，还可以利用公交车辆的GPS系统获取公交的行驶路线、发车时间、行车速度和路段情况，在收集好信息和数据之后便可以利用人工智能中的一些算法对客流、行车进行统计分析并且进行一些细微的调整为了能更好的对未来公交的客流、运行进行预测。
　　3.3 人工智能交通监控系统
　　交通进行监控的常见方式便是道路上的摄像头，智能交通监控系统则可以通过计算机与摄像头实现融合，以摄像头为媒介通过图像检测和图像识别技术来分析各个路段的交通状况和车流量。智能交通系统可以放置在城市中的重大路段枢纽，对城市的重大出入口进行检测和实时监控，防止意外交通事故的产生，另外通过摄像头对各个路段的车流量、车辆饱和度进行数据采集，及时对交通信号灯做出智能化的调整，控制车辆的运行和停留时间为缓解交通拥堵做出贡献。除此之外，交通监控系统还可以运用在停车场，对停车场的空余车位进行时刻记录并对一些不合法的车辆做出相应的处理。交通监控系统可以更好的配合交通管理，達到绿色交通的目的。
　　3.4 实时路况记录和指导
　　目前很多车辆都装有GPS系统，GPS系统可以在行车过程中实现人工智能的交通实时路况和路径规划，通过对行驶道路进行数据收集和分析评估，根据行车目的地自动生成相应的路线指导信息，有效的减少车辆在行驶过程中花费的时间、人力、物力，对道路上的车辆进行均匀分配。GPS利用人工智能中的在途导航技术对道路进行智能算法，实现动态导航最短时间、最短路程的方法。除了实现在途导航中，人工智能还可以实现停车指导，对停车场进行智能管理的方式将车位和停放情况等数据上传至云端，然后便可以对司机进行停车的引导实现快捷停车，解决司机找不到车位的情况。
　　4 结语
　　人工智能不断发展和扩大其影响范围，智能交通在人工智能的帮组下已经在领域内取得了一定的成果，缓解了交通道路的压力、缩短了市民出行的时间、加快了社会经济的发展。但是人工智能还需要不断的发展和完善，争取改善智能交通领域内交通规划不足、公交系统应变能力不够、停车设施供需不对应等问题。本文简述了人工智能在智能交通方面的应用，人工智能在城市交通方面展现了美好的前景，因此我们需要在未来不断完善人工智能行业的电子软件、计算机视觉、深度学习技术，促进人工智能和智能交通产生更好的融合。
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