第4章 智慧交通系統關鍵技術

在本篇第1章中曾給出智慧交通系統的定義，概括來說，智慧交通系統是在特定需求引導下，綜合應用一系列先進技術而形成的新一代綜合交通運輸系統。在第2章中，已經對系統需求進行了分析，本章將對智慧交通系統相關的關鍵技術進行介紹。

從第3章智慧交通系統體系框架構建中，可以發現，智慧交通系統從運作流程上可分為五個環節：采集系統運行需要的各類信息，完成對相關信息的傳輸，對采集到的信息進行分析處理，基于信息做出決策，對智慧交通系統的運行進行控制。由此，本章將與智慧交通系統有關的技術分為信息采集、通信傳輸、數據處理、智慧決策、智慧控制五大類。此外，考慮交通運輸領域目前應用到的很多新興技術并不只服務于單一環節，而是作為一個集成的系統存在并提供技術服務的，例如數字孿生、信息物理系統等，實際是由信息采集、傳輸等多種類型技術組合而成，難以拆分開來進行研究。因此，本章將智慧交通集成技術單獨列為一節進行介紹。

如圖4-1所示，我們將交通系統發展過程中出現的典型技術及應用進行了列舉，可以發現，從早期的人工調查、人工控制到各類機械設備、電氣設備的誕生，從電子計算技術的出現到自動決策、自動控制等技術的發展應用，交通運輸技術的發展具有顯著的時代特征。不同時代下，交通運輸技術也有著獨具特征的應用。早期機械化時期，開始出現交通信號燈等機械新技術；隨著電力的發展，誕生了無線電傳輸、電動信號等電氣化技術；隨著計算機技術的發展，視頻檢測、移動通信、數據庫、機器學習、自動控制等技術蓬勃發展；21世紀以來，物聯網、大數據、5G通信、人工智能等更是推動交通系統不斷向智慧化發展。下面，將對不同類型交通技術在各個階段的發展情況、典型技術以及未來發展趨勢等進行具體介紹。

圖4-1 交通運輸關鍵技術發展歷程