李瑞敏：智能交通管理系統(tǒng)的發(fā)展及趨勢(shì)

          至今為止，智能交通管理系統(tǒng)已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，主要可分為四個(gè)階段。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，引入人工智能技術(shù)進(jìn)行交通管理是未來(lái)的必然發(fā)展方向，總體趨勢(shì)特點(diǎn)可以用“閉環(huán)”、“交互”、“智能”來(lái)概括。清華大學(xué)副教授李瑞敏對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)介紹，下面言究社將其講解的主要內(nèi)容整理如下。

          智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展的四個(gè)階段

          截至目前，歐、美、亞太地區(qū)的智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，主要可歸納為交通系統(tǒng)管理、主動(dòng)交通管理、交通需求管理、交互式交通管理四個(gè)階段。

          交通系統(tǒng)管理階段

          具有代表性的事件是60年代計(jì)算機(jī)開始引入在交通管理領(lǐng)域應(yīng)用；1963年，多倫多建成第一個(gè)中心式交通信號(hào)控制系統(tǒng)；60年代之后的幾十年，主要利用交通控制方法及通信技術(shù)對(duì)城市交通流進(jìn)行適應(yīng)性控制與管理。

          主動(dòng)交通管理階段

          80年代出現(xiàn)主動(dòng)交通管理，并隨著技術(shù)的發(fā)展，2000年開始在歐洲、美國(guó)興起，基于可實(shí)現(xiàn)的短時(shí)預(yù)測(cè)對(duì)道路交通流進(jìn)行主動(dòng)性管理，又劃分成主動(dòng)需求管理、主動(dòng)交通管理、主動(dòng)停車管理等，體現(xiàn)了主動(dòng)性的預(yù)知，應(yīng)對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的情況。

          交通需求管理階段

          80年代，明確提出了交通需求管理的概念，并采取改進(jìn)道路交通服務(wù)系統(tǒng)(合乘等)、鼓勵(lì)和限制措施(限購(gòu)、限行等)、實(shí)行彈性工作制等手段來(lái)調(diào)整出行需求

          交互式交通管理階段

          隨著技術(shù)的進(jìn)步和理念的變化，近年來(lái)出現(xiàn)了交互式管理，交通管理不再僅僅是傳統(tǒng)的交通管理部門由上而下單向管理工作，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榈缆烦鲂姓?、交通管理者、信息服?wù)商、出行服務(wù)供應(yīng)商等之間的交互式管理。

          智能交通管理系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)

          未來(lái)可能會(huì)對(duì)智能交通管理帶來(lái)影響的因素

          未來(lái)可能會(huì)對(duì)智能交通管理帶來(lái)影響的主要有四個(gè)因素：

          1.數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)采集逐步從基于路基的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為路基、車基及基于出行者的采集數(shù)據(jù)。

          2.技術(shù)：信息通訊技術(shù)（5G、物聯(lián)網(wǎng)等），車路協(xié)同技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)，以及AI和云計(jì)算技術(shù)等的出現(xiàn)及應(yīng)用。

          3.伙伴：在國(guó)內(nèi)，十年以前智能交通管理系統(tǒng)主要是一批行業(yè)集成商在做，但近五年來(lái)各種領(lǐng)域巨頭進(jìn)入這個(gè)行業(yè)，無(wú)論從技術(shù)還是從各自優(yōu)勢(shì)來(lái)講，都帶來(lái)了相應(yīng)的變化。

          4.服務(wù)：目前主要的出行方式為公交、自駕車、自行車等，隨著出行即服務(wù)概念的提出，未來(lái)自有車輛可能會(huì)轉(zhuǎn)變成為共享車輛的模式，交通組織、交通運(yùn)輸服務(wù)模式也會(huì)發(fā)生變化。

          未來(lái)智能交通管理系統(tǒng)總體發(fā)展趨勢(shì)

          未來(lái)智能交通管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主要可總結(jié)為三個(gè)詞：閉環(huán)、交互、智能。

          1.第一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)“閉環(huán)”

         這個(gè)趨勢(shì)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)支撐下從問題發(fā)現(xiàn)到優(yōu)化到評(píng)估形成閉環(huán)反饋迭代。問題的發(fā)現(xiàn)和識(shí)別，早期一般由人工、專家型管理者完成，未來(lái)將轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型。深度分析方面，未來(lái)可能在保證專家思維型的致因分析和溯源下，全部交給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算機(jī)完成，我們需要做的更多是建立相應(yīng)知識(shí)庫(kù)、模型來(lái)提升計(jì)算機(jī)的水平。發(fā)現(xiàn)問題后要進(jìn)行優(yōu)化，包括微觀方面的信號(hào)配時(shí)、車道渠化，宏觀方面的區(qū)域性交通組織等，這些都不是一次性工作，是不斷優(yōu)化的過程，未來(lái)將形成閉環(huán)反饋型迭代的優(yōu)化和改善，這個(gè)工作全靠人工不太現(xiàn)實(shí)，應(yīng)該是人機(jī)整合下的系統(tǒng)控制與調(diào)度。優(yōu)化過后的評(píng)估也非常重要，未來(lái)將是數(shù)據(jù)支撐下的在線實(shí)時(shí)計(jì)算，多維度視角的宏觀微觀評(píng)估。數(shù)據(jù)的深入應(yīng)用，可以幫助了解、繪制現(xiàn)實(shí)交通狀況，掌握基本出行規(guī)律，了解老百姓對(duì)于各種交通管理措施的實(shí)際反應(yīng)，明確特定交通需求。

          2.第二個(gè)發(fā)展趨勢(shì)“交互”

          這個(gè)趨勢(shì)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)、措施和專業(yè)等方面的交互。數(shù)據(jù)的交互是指交通管理部門、信息服務(wù)部門、出行者、交通服務(wù)部門等實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的數(shù)據(jù)共享。例如在分析城市交通問題時(shí)，整合多源數(shù)據(jù)，包括指揮中心的視頻數(shù)據(jù)、地圖信息數(shù)據(jù)等，有助于找到更合理有效的優(yōu)化方案。交通管理措施應(yīng)結(jié)合交通系統(tǒng)管理與交通需求管理措施，除了區(qū)域交通組織、應(yīng)急管理、信號(hào)調(diào)優(yōu)等措施以外，也要考慮利用經(jīng)濟(jì)手段、管制手段來(lái)應(yīng)對(duì)整個(gè)城市的交通發(fā)展。目前智能交通系統(tǒng)或者智能交通管理系統(tǒng)參與的專業(yè)越來(lái)越多，且很多信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越發(fā)揮更為關(guān)鍵的作用，但需要注意交通工程等專業(yè)也不能夠忽略，專業(yè)與技術(shù)要實(shí)現(xiàn)充分的整合。

          3. 第三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)“智能”

          “智能”并非一個(gè)新詞，但在智能化程度方面還有進(jìn)一步提高的余地，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：分析，多源海量數(shù)據(jù)需要更智能的分析手段和技術(shù)；預(yù)測(cè)，未來(lái)要交互式主動(dòng)交通管理，借助大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)短時(shí)交通變化做出精準(zhǔn)預(yù)測(cè)；管控，智能化應(yīng)用多種手段，目前各地已在做各種無(wú)論是否具備普適性手段的探索。

         對(duì)于智能交通預(yù)測(cè)，筆者認(rèn)為未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)這4個(gè)方面：常態(tài)預(yù)測(cè)；惡劣天氣下的交通預(yù)測(cè)，例如雨、雪天氣時(shí)，可能比日常擁堵，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)降雨、降雪量，預(yù)測(cè)半小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間后的情況，有助于交通管理部門提前采取應(yīng)對(duì)措施；事故影響預(yù)測(cè)，整合多源數(shù)據(jù)，包括基于接處警粗略記錄數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)路況數(shù)據(jù)、檢測(cè)機(jī)數(shù)據(jù)等，預(yù)測(cè)事故持續(xù)時(shí)間和事故影響范圍；宏觀預(yù)測(cè)。

          過去10年，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)技術(shù)迅速發(fā)展，目前矛盾從如何獲取數(shù)據(jù)變成如何高效利用數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析模型已經(jīng)無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代的計(jì)算需求，引入人工智能技術(shù)是未來(lái)的必然方向。

          總的來(lái)說(shuō)，閉環(huán)反饋是未來(lái)智能交通管理系統(tǒng)的根本，要從工作流程上做好，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化、評(píng)估、再發(fā)現(xiàn)問題、再優(yōu)化和評(píng)估的過程；交互協(xié)同是實(shí)現(xiàn)智能交通管理系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵，需全方位多角度應(yīng)對(duì)所有的問題；智能計(jì)算是核心，提升交通管理水平的支撐，目前很多工作僅靠傳統(tǒng)技術(shù)手段可能找不到答案或解決途徑，要擁抱這些最新發(fā)展的技術(shù)，來(lái)解決技術(shù)難題。