交通是人類永恒的話題，陶淵明在《桃花源記》中提到“阡陌交通，雞犬相聞”，這里的“交通”指的就是田間小路交錯(cuò)縱橫。一個(gè)與時(shí)隔絕的小村子也要用“交通”來(lái)解決人員及物品的流動(dòng)問(wèn)題，那么今天動(dòng)輒幾百上千萬(wàn)人口的大城市，交通就是一個(gè)很大的問(wèn)題。
交通要解決的問(wèn)題就是人員或貨物的流動(dòng)。400萬(wàn)年前，人類的始祖以非洲大草原為原點(diǎn)，遷徙跋涉，經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年后才占據(jù)了地球的每一個(gè)角落。400年前，他們分散在各地的子孫又一次發(fā)現(xiàn)了彼此，自此開(kāi)始，人貨往來(lái)，綿延不絕。交往的密切與頻繁，以及文明的快速傳播，促進(jìn)了交通的大發(fā)展。第一次科技革命我們進(jìn)入蒸汽時(shí)代，輪船、 火車、水運(yùn)、鐵路出現(xiàn)在我們的視野。第二次科技革命我們進(jìn)入了電氣時(shí)代，電氣化鐵路、飛機(jī)、地鐵突飛猛進(jìn)。第三方信息科技革命將我們生活的方方面面帶入了信息化、智能化的時(shí)代。
智能交通系統(tǒng)的組成
智能交通的由來(lái)
近幾年隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們?cè)诟惺艿絿?guó)際、城際交通越來(lái)越便利快捷的同時(shí)，也感受到了市內(nèi)交通越來(lái)越給我們“添堵”。在這種背景下，“智能交通”開(kāi)始走到舞臺(tái)的中央。
智能交通系統(tǒng)（Intellingent Transport System或 ITS）是以傳統(tǒng)的交通工具理論與實(shí)踐為基礎(chǔ)，以提高交通系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性及運(yùn)行效率為目的，運(yùn)用電子技術(shù)、信息技術(shù)、 傳感技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等科學(xué)技術(shù)成果，對(duì)傳統(tǒng)的交通工具、交通設(shè)施及其規(guī)劃、運(yùn)行及管理方法進(jìn)行趕緊和提高的一個(gè)新興領(lǐng)域。
信息采集系統(tǒng)
智能交通要想發(fā)揮效能，采集系統(tǒng)的密集化、精確化、智能化必不可少，采集系統(tǒng)實(shí)際上相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的感官。
采集系統(tǒng)主要包括卡口、電警等車輛抓拍系統(tǒng)，對(duì)過(guò)往車輛進(jìn)行記錄、分析，目前主要功能是對(duì)車輛的控制、排查、刑偵以及交警用于治安處罰使用，其實(shí)這些信息對(duì)于交通的規(guī)劃、改造、建設(shè)也有重要的意義，在后文會(huì) 有闡述。
GPS定位系統(tǒng)
在交通運(yùn)輸管理中，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與GIS電子地圖、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。(1) 車輛跟蹤；(2) 提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航；(3) 信息查詢；(4) 話務(wù)指揮；(5) 緊急援助等。
目前ITS發(fā)展較好的國(guó)家主要有日本、美國(guó)等，這些國(guó)家的ITS應(yīng)用中，GPS技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。在日本，由于政府的高度重視，較為突出的是利用GPS技術(shù)的自主導(dǎo)航產(chǎn)品非常普及。在日本國(guó)內(nèi),2012年底，裝有GPS自主導(dǎo)航設(shè)備的車輛已超過(guò)900萬(wàn)臺(tái)。它們?yōu)轳{乘人員提供出行的最佳路徑規(guī)劃，沿途的道路指引，途中的加油站、便利點(diǎn)、維修點(diǎn)、商旅服務(wù)信息提供等一系列的幫助。
停車場(chǎng)管理系統(tǒng)
停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、車道管理設(shè)備搭建的一套對(duì)停車場(chǎng)車輛出入、場(chǎng)內(nèi)車流引導(dǎo)、收取停車費(fèi)進(jìn)行管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。是專業(yè)車場(chǎng)管理公司必備的工具。它通過(guò)采集記錄車輛出入記錄、場(chǎng)內(nèi)位置，實(shí)現(xiàn)車輛出入和場(chǎng)內(nèi)車輛的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的綜合管理。系統(tǒng)一般以射頻感應(yīng)卡為載體，通過(guò)感應(yīng)卡記錄車輛進(jìn)出信息，通過(guò)管理軟件完成收費(fèi)策略實(shí)現(xiàn)，收費(fèi)賬務(wù)管理，車道設(shè)備控制等功能。
停車場(chǎng)系統(tǒng)能空余車位信息、在場(chǎng)車輛信息，空余車輛信息在交通誘導(dǎo)時(shí)會(huì)起到非常重要的信息，駕駛員提前知道空位信息可以提前做出機(jī)動(dòng)調(diào)整。而在場(chǎng)車輛信息在追蹤和排查中會(huì)有重要的意義。
實(shí)時(shí)/歷史路況系統(tǒng)
實(shí)時(shí)/歷史路況信息在整個(gè)智能交通系統(tǒng)中的作用舉足輕重，是實(shí)現(xiàn)智能交通根本目的的關(guān)鍵點(diǎn)。出行人根據(jù)歷史及實(shí)時(shí)的路況，可以提前預(yù)測(cè)交通狀態(tài)，規(guī)劃出行時(shí)間，選擇合適路線。從根本上提高路面利用率。而該系統(tǒng)的關(guān)鍵在于信息的信息的準(zhǔn)確性，智能性，機(jī)動(dòng)性；舉個(gè)例子，當(dāng)一個(gè)城市出現(xiàn)暴雨時(shí)，某些路段無(wú)法通行，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)是否能給出智能的路線建議。甚至在暴雨出現(xiàn)前，就能結(jié)合天氣預(yù)報(bào)的信息給出實(shí)時(shí)的路線建議，則是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)是否智能的重要考量。
指揮調(diào)度系統(tǒng)
交通里邊最常見(jiàn)的指揮調(diào)度系統(tǒng)就是紅綠燈信號(hào)，發(fā)揮著最基礎(chǔ)、最直接的作用。但這種比較機(jī)械的設(shè)置也會(huì)影響交通的效率，比如在十字路口，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)空車道一直顯示綠燈，而繁忙車道卻一直紅燈的情況。能否智能判斷車道的空閑與繁忙，從而機(jī)動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈信號(hào)，這個(gè)也是可以研究的課題。
當(dāng)我們將特定車輛的GPS信息與GIS信息結(jié)合的時(shí)候，就可以建立一套可視化的指揮調(diào)度系統(tǒng)，比如要人保衛(wèi)時(shí)對(duì)于警衛(wèi)車輛及跟隨車輛的調(diào)度，或者嫌疑車輛抓捕時(shí)相關(guān)車輛的調(diào)度。
大數(shù)據(jù)系統(tǒng)
智能交通每天收集的信息必然是海量的，以一個(gè)中型城市（70萬(wàn)輛車），設(shè)置500個(gè)卡口為例，每年單過(guò)車數(shù)據(jù)就達(dá)10億級(jí)。在這種海量的數(shù)據(jù)中如果使用原有的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)的車輛信息比對(duì)與查詢會(huì)嚴(yán)重的消耗系統(tǒng)資源，所需時(shí)間也較長(zhǎng)，容易貽誤戰(zhàn)機(jī)。大數(shù)據(jù)技術(shù)高數(shù)據(jù)吞吐量和高度容錯(cuò)性的先天優(yōu)勢(shì)可以使查詢達(dá)到秒級(jí)的速度。例如浙江世界杯官網(wǎng)科技基于hadoop搭建的大數(shù)據(jù)架構(gòu)，可以做到對(duì)于30億的數(shù)據(jù)量的查詢達(dá)到秒級(jí)響應(yīng)的效果。
智能交通系統(tǒng)的應(yīng)用
違章處罰
智能交通最直接的聯(lián)想就是對(duì)違章駕駛行為的處罰，1997 年4 月，當(dāng)全國(guó)第一個(gè)“電子警察”（俗稱“電子眼”）在深圳福田區(qū)新洲／紅荔路口“上崗”時(shí)，這一交警執(zhí)法手段革命性的改變?cè)趪?guó)內(nèi)引起了轟動(dòng)。時(shí)至今日，電子眼部署在全國(guó)的各個(gè)大小城市，為交通安全與交通效率的提高立下了汗馬功勞。
交通誘導(dǎo)
交通誘導(dǎo)系統(tǒng)（TGS, Traffic GuidanceSystem），是基于電子、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信等現(xiàn)代技術(shù)，根據(jù)出行者的起訖點(diǎn)向道路使用者提供最優(yōu)路徑引導(dǎo)指令或是通過(guò)獲得實(shí)時(shí)交通信息幫助道路使用者找到一條從出發(fā)點(diǎn)到目的地的最優(yōu)路徑。 這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是把人、車、路綜合起來(lái)考慮，通過(guò)誘導(dǎo)道路使用者的出行行為來(lái)改善路面交通系統(tǒng)，防止交通阻塞的發(fā)生，減少車輛在道路上的逗留時(shí)間，并且最終實(shí)現(xiàn)交通流在路網(wǎng)中各個(gè)路段上的合理分配。
交通規(guī)劃
智能交通所產(chǎn)生的大量過(guò)車數(shù)據(jù)對(duì)于交通的改造與規(guī)劃也有重要的意義，可以將過(guò)去一年道路的繁忙/ 空閑進(jìn)行量化，并標(biāo)注在地圖上；也可以將過(guò)去一年道路的平均通行速度標(biāo)注在地圖上；也可以根據(jù)月份、天氣、節(jié)假日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)標(biāo)注；這些信息對(duì)于未來(lái)要做的交通改造與規(guī)劃有重要意義。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)，智慧城市在我們眼中的愿景已經(jīng)越來(lái)越清晰，智能交通作為智慧城市中重要的有機(jī)組成部分，必將在我們的日常出行、交通安全、治安管理領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
