1.1 智慧交通系統(tǒng)

1.1.1 智慧交通系統(tǒng)定義方式

近年來，隨著數(shù)字技術(shù)、人工智能、超級(jí)計(jì)算等新技術(shù)與交通運(yùn)輸深度融合，“交通醫(yī)生”“城市交通大腦”“無(wú)人物流”等一系列智慧交通新名詞層出不窮。但也有人提出質(zhì)疑：“交通醫(yī)生”和傳統(tǒng)的交通信息采集、交通信號(hào)控制技術(shù)有何區(qū)別？“城市交通大腦”在交通指揮管控、優(yōu)化交通信號(hào)、治理交通擁堵等方面的應(yīng)用場(chǎng)景和10年前的智能交通發(fā)展重點(diǎn)又有何不同？在這些日新月異的交通運(yùn)輸新技術(shù)背后，必須考慮的是，智能交通是如何向智慧交通發(fā)展的，智慧交通系統(tǒng)能夠解決什么問題，它的本質(zhì)又是什么。

布萊恩·阿瑟（W. Brian Arthur）在《技術(shù)的本質(zhì)：技術(shù)是什么，它是如何進(jìn)化的》[1]一書中將技術(shù)定義為實(shí)現(xiàn)目的的手段，而一個(gè)系統(tǒng)則是所有“實(shí)現(xiàn)目的的手段”的總體。布萊恩·阿瑟還在書中提出技術(shù)進(jìn)化的兩種機(jī)制：一種是組合進(jìn)化；另一種是持續(xù)地捕獲新的自然現(xiàn)象以及帶有特定目的地駕馭這些現(xiàn)象。

由此可見，技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展往往是在特定目的的引導(dǎo)下進(jìn)行的。對(duì)于智慧交通系統(tǒng)而言，所謂的“特定目的”就是交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)Π踩孢m、經(jīng)濟(jì)高效、方便快捷、節(jié)能環(huán)保等一系列內(nèi)容的要求，也就是旅客貨主、運(yùn)輸企業(yè)、政府部門等各相關(guān)方面對(duì)交通運(yùn)輸?shù)恼w需求和期望。

綜上所述，一方面智能交通向智慧交通的發(fā)展要靠技術(shù)的推動(dòng)，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)為智慧交通的發(fā)展起到了必要的推動(dòng)作用；但另一方面，智慧交通的產(chǎn)生與發(fā)展離不開需求的總領(lǐng)。只有在特定的交通運(yùn)輸需求的引導(dǎo)下，對(duì)于智慧交通系統(tǒng)的研究才具有現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)智慧交通系統(tǒng)的定義也必須從系統(tǒng)需求出發(fā)。

1.1.2 智慧交通系統(tǒng)定義

智慧交通系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是在智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建設(shè)而成的新一代綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)，兩者在建設(shè)內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用方向等方面擁有較大的公共部分，但在理念、關(guān)注點(diǎn)、目標(biāo)、結(jié)果等方面也存在著顯著差異。本節(jié)將在智能交通系統(tǒng)定義的基礎(chǔ)上，通過對(duì)智慧交通與智能交通對(duì)比分析，得出智慧交通系統(tǒng)的定義。

自智能交通系統(tǒng)問世以來，許多專家學(xué)者、科研機(jī)構(gòu)都曾就智能交通系統(tǒng)的概念提出自己的看法，此處列舉了不同專家學(xué)者對(duì)智能交通系統(tǒng)概念的描述：

智能交通系統(tǒng)指的是在較完善的基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、港口、機(jī)場(chǎng)和通信）之上將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，從而建立起一種在大范圍、全方位發(fā)揮作用的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。[2]

智能交通系統(tǒng)，是在較完善的交通基礎(chǔ)設(shè)施之上，通過應(yīng)用信息、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和系統(tǒng)集成等技術(shù)，加強(qiáng)運(yùn)載工具、載體和用戶之間的聯(lián)系，提高交通系統(tǒng)運(yùn)行的有序性和可控性，實(shí)現(xiàn)提高運(yùn)行效率、減少事故、降低污染的系統(tǒng)目標(biāo)，建立一個(gè)高效、便捷、安全、環(huán)保和舒適的綜合交通運(yùn)輸體系。[3]

智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。[4]

可以看出，諸多專家學(xué)者對(duì)智能交通系統(tǒng)概念的定義，均主要由兩個(gè)方面組成，一是對(duì)智能交通系統(tǒng)所應(yīng)用技術(shù)的描述（黑體部分）；另一方面則是對(duì)智能交通系統(tǒng)需求的描述（斜體下劃線部分）。

而智慧交通系統(tǒng)與原有智能交通系統(tǒng)又有很大區(qū)別。對(duì)于需求部分，智慧交通系統(tǒng)相較以往的智能交通系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有獨(dú)立分析、判斷、決策的能力，在自主化、人性化等方面對(duì)系統(tǒng)提出了更高的需求。本書從交通運(yùn)輸系統(tǒng)的總體需求入手，歸納整理了智慧交通系統(tǒng)的系統(tǒng)需求（詳見本篇第2章內(nèi)容），在此將其概括為安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、溫馨舒適、方便快捷、節(jié)能環(huán)保。

對(duì)于技術(shù)部分，可以看到不同專家學(xué)者對(duì)于交通系統(tǒng)所應(yīng)用技術(shù)的分類方式并不相同，而所謂信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)手段在定義和應(yīng)用內(nèi)容上實(shí)際上又互有交叉。因此，本書按照智慧交通系統(tǒng)的工作流程（詳見本篇第3章內(nèi)容）對(duì)其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分類。最終，將智慧交通系統(tǒng)所應(yīng)用技術(shù)分為六大類，分別為智慧信息采集、智慧通信傳輸、智慧數(shù)據(jù)處理、智慧決策、智慧管理服務(wù)、智慧控制。所謂“智慧”是指在具體技術(shù)上，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興智慧交通前沿技術(shù)。

在1.1.1節(jié)中已經(jīng)分析過，智慧交通系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展都應(yīng)在系統(tǒng)需求、系統(tǒng)目標(biāo)的引導(dǎo)下進(jìn)行，因此，本文在對(duì)智慧交通系統(tǒng)進(jìn)行定義時(shí)，也將采用先明確需求，后闡述技術(shù)的定義方式。由此，歸納得出智慧交通系統(tǒng)的定義，即智慧交通系統(tǒng)是以安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、溫馨舒適、方便快捷、節(jié)能環(huán)保為目標(biāo)，在較完善的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施上，綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等智慧信息采集、智慧通信傳輸、智慧數(shù)據(jù)處理、智慧決策、智慧管理服務(wù)、智慧控制技術(shù)的新一代綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)。