智能交通助力智慧城市建设

　　随着我国经济社会快速发展，城市化进程不断加快，人口规模不断扩大，城市交通拥堵、环境污染、能源过度消耗等问题越来越突出，社会对打造智慧城市的呼声逐渐高涨。随着物联网技术、网络通信技术的快速发展，智能交通逐渐成为有效解决城市交通问题的科学方法。如何顺应物联网技术、云计算技术以及信息传输技术的快速发展和应用，为智能交通系统建设注入更具活力的新鲜血液，使其成为智慧城市建设的重要部分，已成为当前的一大重要研究课题。

　　智能交通行业发展背景

　　机动车保有量的快速增长

　　随着我国汽车产业迅猛发展，截至2011年底，全国机动车保有量为2.25亿辆，其中汽车1.06亿辆；全国机动车驾驶人达2.36亿人。近五年，我国机动车保有量保持较快增长速度，年均增量达1591万辆，2011年全年增加1773万辆。国内机动车保有量的迅猛增多随之带来突出的各种相关资源的不足问题。道路和交通资源的短缺引发众多如停车紧张、交通堵塞、交通事故的攀升、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化，交通阻塞造成的经济损失巨大。

　　不断加快的城市化进程

　　截至2011年底，中国城镇人口占总人口的比重将超过50%，这意味着中国城市化水平首次超过50%。我国绝大多数大城市布局形态都是从集中型布置的单中心发展起来，形成中心区布局紧凑，人口密度高，活动高度密集的特点。根据建设部的统计显示，我国城市人均道路面积仅为10.6平方米，远远低于国外城市人均道路面积15-20平方米，同时城市的机动车保有量正以15%的高速率增长、而城市道路的增长率则仅为3%左右。

　　能源的大量消耗

　　当前，中国的石油消耗量仅次于美国，居全球第二。截至2011年底，中国原油进口量已达2.43亿吨，年均增幅7.5%，进口依存度达到56%。我国交通运输业的石油消费量仅次于工业，占总消耗量的25%左右。同美国的每辆汽车每年消耗1.8吨燃油、欧盟的1.5吨、日本的1.1吨相比，中国高达2.3吨，能源利用率较低。在污染排放上，我国机动车氮氧化物排放量占排放总量的30%，一辆轿车一年排出有害废气比自身重量大3倍，并且，我国城市交通拥堵也已经日益严重，大约有30%的汽油是消耗在堵车的时候。

　　城市发展对智能交通的迫切

　　随着我国城市经济的快速发展和城市化进程的加快，交通运输在国民经济和现代社会发展中地位的日益突出，如何解决城市交通拥堵问题已经成为城市可持续发展的一个重要课题，城市道路交通管理工作也面临着严峻的挑战，而智能交通恰恰顺应城市社会经济发展的客观要求。据科学家和工程师测算，智能交通系统得到有效应用后可使交通运输效益显著提高，能够达到使交通拥堵降低20％～80％，油料消耗减少30％，废气排放减少26％。

 　　构建智能交通系统

　　智能交通系统概念

　　智能交通系统是在现有道路交通资源有限约束条件下，针对日益严重的交通需求和交通资源的压力，基于交通工程技术，将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术以及计算机处理技术等高新技术有效地应用于整个城市交通管理系统。系统通过大范围智能交通物联网技术应用，全面感知路网动态交通，改善现有路网上的交通运行状况，提高道路的有效利用率和道路通行能力，减少道路的交通拥挤程度、交通事故，并实现交通管理的智能化和高效率，最终实现有序、安全、畅通、经济、环保的城市道路交通网络体系。

　　智能交通系统结构

　　智能交通系统从整体架构上可以从三个层次来进行划分（见图1）。

　　1.感知层

　　感知层主要通过各种传感终端设备实现交通基础信息的采集，然后通过通信传感网络将这些传感终端设备连接起来，使得其从外部看起来就像一个整体，这些传感终端设备就像神经末梢一样分布在城市交通的各个环节中，不断的收集视频、图片、数据等各类信息。

　　2.网络层

　　网络层主要通过有线通信网络或无线通信网络将感知层所采集的信息运输到交通指挥中心，并在交通指挥中心进行信息处理和挖掘，为交通管理者提供管理和控制服务，为交通参与者提供诱导信息服务。

　　3.应用层

　　物联网应用层是基于城市交通管理应用进行开展的，通过将采集的交通信息以多样的方式展现到交通管理者面前，供决策、服务和业务开展。

　　智能交通系统功能

　　交通管理基础功能

　　1.及时接收、处理报警，为交通管理人员提供处理常见交通问题的决策预案和建议。科学调度管辖区域内的警力、紧急救援，快速处置紧急交通事件。

　　2.具有大范围的信息采集、汇总能力，能够整合多种信源交通信息。对所采集到的交通信息进行分级集中处理，具有对道路现状交通流进行分析、判断的能力，能对道路交通拥堵具有规范的分类与提示，包括周期性交通拥堵、交通事件（如交通事故、车辆抛锚等）。在发现交通事件能够以恰当的方式及时向相关交通管理人员报警、提示。

　　3.有效地组织调度，加强交通疏导能力，提高管辖区内的行车速度，减少停车次数和延误时间。

　　4.有效监测管辖区内的交通行为，为纠正交通违法提供可靠依据，并为快速处理提供相关信息，为维护交通秩序提供技术保障。

　　5.具有交通信息服务的能力，以调节、诱导或控制相关区域内交通流变化。发布内容可以是交通拥挤，交通事故等信息。发布的方式可以是诱导标志、网站、手机、车载、电台、电视台等。

　　6.对系统设备有故障监测功能，使系统的运行管理人员能及时了解设备状况。

　　城市交通安全与畅通保障

　　城市交通管理部门可以依托智能交通系统在采集的交通流信息基础上制定实时有效的交通管理措施和控制方案，保障城市交通安全与畅通，同时根据路网上交通流的分布，给交通参与者提供实时的交通信息服务，科学合理地诱导交通参与者的出行路线。

　　资源共享及信息交换

　　具备全面的信息资源共享和交换能力，可与城市交通管理部门实施信息交换，使城市交通管理部门能够及时了解、处置、指挥和调度提供有力保障；也可与消防、医院等部门进行信息交换和共享，达到快速处置紧急事件、救援等。

 　　智慧城市是智能交通发展的高级阶段

　　智慧城市概念

　　智慧城市是利用新一代信息技术，以整合、系统的方式管理城市的运行，让城市中各个功能彼此协调运作，为城市中的企业提供优质的发展空间，为市民提供更高的生活品质。智慧城市需要更加智能的城市规划和管理、资源分配更加合理和充分、城市有可持续发展的能力、城市的环境保护到位、能够提供更多的就业机会、对突发事件具备应急反应能力等。

　　智慧城市特征

　　全面物联：智能传感设备将城市公共设施物联成网，对城市运行的核心系统实时感测。

　　充分整合：物联网与互联网系统完全连接和融合，将数据整合为城市核心系统的运行全图，提供智慧的基础设施。

　　激励创新：鼓励政府、企业和个人在智慧基础设施之上进行科技和业务的创新应用，为城市提供源源不断的发展动力。

　　协同运作：基于智慧的基础设施，城市里的各个关键系统和参与者进行和谐高效地协作，达成城市运行的最佳状态。

　　智慧城市愿景

　　灵活：能够实时了解城市中发生的突发事件，并能适当即时地部署资源以做出响应。

　　便捷：远程访问“一站式”政府服务，可在线支付帐单、学习、购物、预订和进行交易。

　　安全：更好地进行监控，更有效地预防犯罪和开展调查。

　　高效：实现政府不同部门之间常规事务的整合以及与其他私营机构的协作，提高政府工作的透明度和效率。

　　智慧城市整体架构

　　智慧城市总体架构是由技术层面和政策层面构成。（见图2）

　　技术层面自下而上可以分为：感知层、网络层、应用层、服务层和终端层。

　　1.感知层：指的是传感器，可以分布于城市需要感知的各个行业和角落，用于采集原始数据，例如：交通用传感器、医用传感器、农用传感器等。

　　2.网络层：指的是支撑整个城市信息传输的通信网络。包括：公众通信网络、互联网、广电网及其各个行业自己内部的专用网络。

　　3.应用层：是信息处理层面，通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来，实现城市社会与物理系统的整合，即将感知层采集到的基础信息加以处理和分析实现不同的应用功能，充分运用在各行各业之中，通过更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到“智慧”状态。

　　4.服务层：是应用层功能的展示。

　　5.终端层：是信息发布的最终接收层面，面对最终用户。

　　政策保障层面主要因为智慧城市的实施不仅是技术层面的问题，而且还需要政府职能做保障，包括：财税保障、政策保障、资金保障、人才保障、组织保障等。

　　智能交通助力智慧城市建设

　　智能交通系统是城市社会经济发展过程中交通信息化建设的第一步，顺应物联网技术、云计算技术以及信息传输技术的快速发展和应用，未来的智能交通依托完善的智能交通物联网体系，会进一步在向智慧化交通发展，其目标是让城市交通变得更智慧。到时，基于智能交通的智慧交通、交通物联网、交通云计算、交通云服务、交通云管理、交通云群等的体系形成，将极大地促进智能交通产业化的崛起与发展，激发全新的智能交通产业链以及新的市场需求。

　　从中我们可以看到，智能交通的发展是循序渐进的，顺应新技术的成熟应用，智能交通的发展方向是交通的智慧化，与智慧城市的特征及愿景是一脉相承、保持一致的，也就是说智能交通产业的快速发展，将助力和加速智慧城市的建设。

　　结束语

　　综上所述，智能交通将逐渐成为有效解决我国城市交通拥堵、环境污染、能源过度消耗等问题的科学方法，并将顺应物联网技术、云计算技术以及信息传输技术的快速发展和应用，进一步迈向智慧化交通，成为智慧城市建设的重要部分，构建和谐、绿色的城市生活。作者单位：中兴智能交通（无锡）有限公司