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1、無人駕駛技術下智能交通系統(tǒng)發(fā)展展望
郭俊財+蓋文娟
[提要] 隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)已無法適應環(huán)境的變化以及人們的需求。為此，智能交通系統(tǒng)應運而生，成為解決我國交通問題并推動技術革新和社會發(fā)展的有效力量。無人駕駛技術作為智能交通系統(tǒng)中重要的一環(huán)，在其中起著技術支持與車輛控制的重要角色。本文以無人駕駛技術為切入點，闡述智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀、不足及建議，探討在無人駕駛技術發(fā)展情況下智能交通系統(tǒng)發(fā)展趨勢。
關鍵詞：無人駕駛技術;智能交通;公路交通;發(fā)展展望
中圖分類號：F49 文獻標識碼：A
收錄日期：2018年1月10日
引言
隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展以及科學技
2、術的不斷完善，人們對解決公路交通中存在的諸多問題顯得越來越迫切。智能交通系統(tǒng)（簡稱ITS）作為新一代融合多領域、多技術的交通管理服務系統(tǒng)，在處理傳統(tǒng)交通系統(tǒng)所帶來的交通擁堵、資源浪費和配置不均衡、交通信息不流暢等問題中顯得尤為重要。無人駕駛系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)中車輛控制和管理的重要組成部分，影響著智能交通系統(tǒng)的實現(xiàn)周期和成果。本文以無人駕駛技術為基礎，探討公路智能交通系統(tǒng)存在的不足并淺談了幾點建議，依據(jù)無人駕駛技術的發(fā)展展望公路智能交通系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
一、概述
（一）智能交通系統(tǒng)概述。智能交通系統(tǒng)（ITS）是應用先進的計算機技術、信息技術（包括大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等）、圖像處理技術、傳感器技術
3、、通信技術、無人駕駛技術、自動化控制技術等，融合交通、機械、電子信息等領域，涉及政府、企業(yè)、高校的高效、便捷、安全的將人、車、路協(xié)同起來的交通管理和控制系統(tǒng)。主要由安全系統(tǒng)、公共交通營運系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、出行需求系統(tǒng)、車輛控制系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、營運車輛運行系統(tǒng)以及營運管理系統(tǒng)構成。
智能交通系統(tǒng)通過信息鏈實現(xiàn)信息實時、高效的傳遞，數(shù)據(jù)通過傳感器、定位系統(tǒng)及監(jiān)控等設備獲取數(shù)據(jù)，通過移動通信、衛(wèi)星通訊等媒介進行與智能交通系統(tǒng)（ITS）的通信，數(shù)據(jù)由各子系統(tǒng)中央處理器進行識別、融合、計算、處理后被發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)等渠道，通過信息反饋及自動化控制等技術以實現(xiàn)路徑誘導、匝道控制、交通信號控制等功能。智
4、能交通系統(tǒng)（ITS）信息鏈如圖1所示。（圖1）
（二）無人駕駛技術概述。無人駕駛技術是隨著新一代信息技術、人工智能發(fā)展起來的汽車智能控制技術，其主要包括環(huán)境感知技術、人機交互方式、車輛智能決策、自動化控制技術。其工作流程如圖2所示。（圖2）
環(huán)境感知技術利用視覺傳感器、激光雷達或毫米波雷達進行環(huán)境信息的采集，其充當無人駕駛汽車的“眼睛”，通過信息管理系統(tǒng)及環(huán)境感知獲取汽車當前地理位置并感知周圍環(huán)境，由中央處理器進行線路規(guī)劃及三維建模以實現(xiàn)無人駕駛汽車的最優(yōu)線路規(guī)劃、避障、車道回正等功能。當前，無人駕駛汽車環(huán)境感知系統(tǒng)包括Boss無人駕駛汽車環(huán)境感知系統(tǒng)、Junior無人駕駛汽車環(huán)境
5、感知系統(tǒng)、Talos無人駕駛汽車環(huán)境感知系統(tǒng)、Google無人駕駛汽車環(huán)境感知系統(tǒng)。
智能交通系統(tǒng)是以人的安全為根本服務宗旨，無人駕駛技術中的人機交互方式正是處理人車之間的關系。人機交互包括車內人與車之間的交互以及車外人與車之間的交互。當前，人機交互的研究主要偏向于處理行人與車之間的關系，建立一種可以使雙方互相理解的信息反饋機制，以提高人-車-路的協(xié)同，預計將來的交互方式將以人的行為模式為依據(jù)進行車輛的智能決策。良好的人機交互有助于提升駕駛體驗，并且加速無人駕駛市場化的進程，正如清華大學汽車工程系副教授、智能交通學者李升波所說：“人機交互是無人駕駛汽車市場化的最后門檻”。并通過交通信息管理系
6、統(tǒng)將信息發(fā)送給運行車輛進行決策，以實現(xiàn)智能的線路規(guī)劃、避障、換道、自動泊車等功能，同時道路監(jiān)控系統(tǒng)時時追蹤道路交通狀況反饋給管理系統(tǒng)。
車輛的智能決策是汽車具有良好無人駕駛效果的關鍵，汽車將感知信息交由處理器處理，由處理器依據(jù)輸入信息進行環(huán)境的精準判別并做出最優(yōu)的決策，其核心在于處理算法的先進性，應使算法具有自主學習、算法優(yōu)化等功能，以適應汽車行駛的不同道路狀況。
自動化控制是汽車行為動作的執(zhí)行機構，實現(xiàn)對決策命令的執(zhí)行，自動控制系統(tǒng)性能將直接決定車輛的駕駛效果并具有提高效能和節(jié)能減排的作用。
二、我國智能交通系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
我國智能交通系統(tǒng)（ITS）起步較晚，目前中國智能交通系統(tǒng)已從探
7、索階段進入實際開發(fā)和應用階段。雖然與發(fā)達國家相比仍存在較大差距，但發(fā)展態(tài)勢較好。在政策層面，我國在“十二五”專項規(guī)劃中，明確將智能交通融入交通規(guī)劃體系中。在技術層面，在眾多城市引入了城市信號控制系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)等。當前，我國在智能交通系統(tǒng)方面的研究主要表現(xiàn)在交通信號控制與指揮系統(tǒng)、交通監(jiān)管系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、交通信息動態(tài)顯示系統(tǒng)、交通誘導系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)以及公共交通運營指揮調度等方面。
我國在智能交通系統(tǒng)領域發(fā)展投資不斷增加。2016年，中國智能交通市場上有1，056個項目，形成了1，800億元市場規(guī)模，其中有896個為城市智能交通項目，城市智能交通市場規(guī)模在1，300億元左右，增幅達1
8、03%，超過2015年一半還多。將來我國政府、企業(yè)、高校等部門會不斷加大在智能交通系統(tǒng)各領域的投資，預計2018年城市智能交通市場規(guī)模將超過1，300億元。
三、智能交通系統(tǒng)中存在的問題及建議
（一）智能交通系統(tǒng)中存在的問題
1、在部門合作層面上，智能交通系統(tǒng)（ITS）的發(fā)展涉及包括交通、機械、計算機、設計等在內的眾多領域，現(xiàn)今發(fā)展中依然存在“各自為政”的現(xiàn)象，使智能交通的發(fā)展受到局限，延長了其發(fā)展的周期。endprint
2、在技術層面上，盡管我國在科技創(chuàng)新發(fā)展領域實現(xiàn)眾多突破，但仍有多項技術停留在實驗或概念層面。以環(huán)境感知技術與人機交互方式為例，利用視覺傳感器容易在車速變化率較大時
9、造成圖像失真，受環(huán)境影響程度大，利用雷達探測受環(huán)境影響程度小但存在較大視覺盲區(qū)，人-車協(xié)同發(fā)展難以實現(xiàn)，人車交互存在技術不足。
3、在經(jīng)濟層面上，利用攝像頭獲取數(shù)據(jù)信息價格低廉，但受環(huán)境影響程度較大，容易造成圖像失真，從而造成車輛決策失誤，帶來極大的安全隱患，利用激光雷達或毫米波雷達時，探測距離遠，受環(huán)境影響程度小，但價格昂貴，難以實現(xiàn)無人駕駛汽車的量產(chǎn)和普及。
（二）發(fā)展智能交通系統(tǒng)的幾點建議
1、健全全面協(xié)調組織機制。當前，我國公路、鐵路、高校等部門聯(lián)系較少，信息不對稱，無法形成行之有效的問題處理機制，并且呈現(xiàn)出自我研發(fā)的發(fā)展態(tài)勢。這無疑會造成資源的浪費并延緩智能交通系統(tǒng)的發(fā)展進度。
10、在政府角度，努力發(fā)揮政府作用，加強各交通部門、企業(yè)、研究院、高校之間的協(xié)調組織，制定完善的智能交通發(fā)展及管理規(guī)劃，鼓勵各部門之間加強合作，同時加強我國外交的戰(zhàn)略引導。
2、健全人才培養(yǎng)體系。人才是我國社會發(fā)展的第一要素，現(xiàn)今我國教育體制仍以應試教育為主，以素質教育為輔，逐步加強職業(yè)教育正規(guī)化，使具有創(chuàng)新活力與熱情的專業(yè)型應用人才的培養(yǎng)較為延遲。政府應加強我國人才培養(yǎng)的主導作用，以適應我國國情為基礎，逐步完善我國人才培養(yǎng)體制，加大教育投入，健全人才培養(yǎng)的具體措施和人才選拔機制，為我國科技發(fā)展培養(yǎng)一系列具有高水平的專業(yè)人才，推動智能交通系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展。
3、加大技術創(chuàng)新投資。創(chuàng)新是社會發(fā)展的原動
11、力，技術創(chuàng)新是解決智能交通技術問題和應用普及的關鍵所在。加大技術研發(fā)投資，鼓勵專業(yè)人才不斷開發(fā)具有實用性、魯棒性、經(jīng)濟性的前沿技術或產(chǎn)品，以實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)發(fā)展質的飛躍。
四、智能交通系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望
伴隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及前沿技術的不斷研發(fā)，城市智能交通系統(tǒng)發(fā)展始終呈現(xiàn)增長態(tài)勢。導向上，智能交通系統(tǒng)將堅持以服務為中心，以人的安全為第一要素，通過人才培養(yǎng)及技術創(chuàng)新不斷提高我國交通控制、管理、服務水平，提高交通運輸效率及道路安全保障水平。技術上，大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術，無人駕駛技術，人、車、路協(xié)同技術，計算機技術，傳感器技術，交通仿真等均是現(xiàn)在的主導領域。
盡管目前我國無人駕駛汽車
12、大多還處于研發(fā)階段，存在諸多問題，但是以無人駕駛技術為切入點，實現(xiàn)在環(huán)境感知、人-車-路協(xié)同、智能決策、自動控制、信息反饋處理方面的突破，將為智能交通系統(tǒng)在管理和服務方向奠定可靠的基礎。智能交通系統(tǒng)中管理和服務功能以交通流量調度控制、交通動態(tài)仿真、車輛信息服務系統(tǒng)、電子收費系統(tǒng)、應急救援系統(tǒng)、交通運營系統(tǒng)為核心，可利用無人駕駛技術中信息感知、智能決策、自動控制、信息反饋等在建立多領域合作的基礎上實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)在城市的發(fā)展應用，并以城市為中心向周邊輻射發(fā)展以實現(xiàn)智能交通系統(tǒng)的普及。
在以無人駕駛技術為技術基礎發(fā)展智能交通系統(tǒng)時，應以加強智能交通系統(tǒng)規(guī)范與監(jiān)管為切入點，從而提高智能交通系統(tǒng)在公
13、路運輸、航空運輸、水路運輸、鐵路運輸、管道運輸及綜合運輸之間的兼容性，實現(xiàn)無人駕駛技術在其他智能交通系統(tǒng)中的互換性、包容性及智能交通系統(tǒng)技術在其他領域的應用。
五、結語
智能交通系統(tǒng)的發(fā)展需要各部門、各領域、各行業(yè)的共同努力，需要各方進一步的研究。無人駕駛技術在智能交通系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，其研究與發(fā)展的成果將直接影響智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。雖然我國當前并沒有實現(xiàn)真正意義上的無人駕駛，但在國家政策的完善與支持，科學技術不斷的創(chuàng)新突破下，相信智能交通系統(tǒng)和無人駕駛技術都將實現(xiàn)質的飛躍，在不久的將來，我國將真正實現(xiàn)智能交通。
主要參考文獻：
[1]邊明遠，陳思忠，羅漢軍.智能交通系統(tǒng)（ITS）及其發(fā)展[J].武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2001.23.1.
[2]馬佃波.無人駕駛汽車環(huán)境感知技術綜述[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017.5.
[3]董長青，丁田妹，黃曉延等.無人駕駛的人機交互方式研究綜述[J].時代汽車，2017.7.
[4]時洪然.智能交通體系的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].城市建設理論研究（電子版），2017.24.
[5]陳宇飛.中國智能交通系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析[J].知音勵志，2017.8.
[6]王嘉偉，袁浩東，武瑩.淺談智能交通與無人駕駛技術的發(fā)展展望[J].企業(yè)技術開發(fā)，2011.30.14.endprint
無人駕駛技術下智能交通系統(tǒng)發(fā)展展望
