第4章 智慧交通系统关键技术

在本篇第1章中曾给出智慧交通系统的定义，概括来说，智慧交通系统是在特定需求引导下，综合应用一系列先进技术而形成的新一代综合交通运输系统。在第2章中，已经对系统需求进行了分析，本章将对智慧交通系统相关的关键技术进行介绍。

从第3章智慧交通系统体系框架构建中，可以发现，智慧交通系统从运作流程上可分为五个环节：采集系统运行需要的各类信息，完成对相关信息的传输，对采集到的信息进行分析处理，基于信息做出决策，对智慧交通系统的运行进行控制。由此，本章将与智慧交通系统有关的技术分为信息采集、通信传输、数据处理、智慧决策、智慧控制五大类。此外，考虑交通运输领域目前应用到的很多新兴技术并不只服务于单一环节，而是作为一个集成的系统存在并提供技术服务的，例如数字孪生、信息物理系统等，实际是由信息采集、传输等多种类型技术组合而成，难以拆分开来进行研究。因此，本章将智慧交通集成技术单独列为一节进行介绍。

如图4-1所示，我们将交通系统发展过程中出现的典型技术及应用进行了列举，可以发现，从早期的人工调查、人工控制到各类机械设备、电气设备的诞生，从电子计算技术的出现到自动决策、自动控制等技术的发展应用，交通运输技术的发展具有显著的时代特征。不同时代下，交通运输技术也有着独具特征的应用。早期机械化时期，开始出现交通信号灯等机械新技术；随着电力的发展，诞生了无线电传输、电动信号等电气化技术；随着计算机技术的发展，视频检测、移动通信、数据库、机器学习、自动控制等技术蓬勃发展；21世纪以来，物联网、大数据、5G通信、人工智能等更是推动交通系统不断向智慧化发展。下面，将对不同类型交通技术在各个阶段的发展情况、典型技术以及未来发展趋势等进行具体介绍。

图4-1 交通运输关键技术发展历程