人工智能在道路交通中的应用

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年第9期(下)   作者:童奕飞
[导读] 随着信息时代的高速发展,新一轮科技革命深刻影响着各行各业

        童奕飞
        (重庆交通大学 土木工程学院,重庆 400074)

        摘要:随着信息时代的高速发展,新一轮科技革命深刻影响着各行各业,道路交通行业也不例外。科学技术是第一生产力,科技的发展必然推动人类社会的发展。如今人工智能技术的发展,对于提升交通行业的信息化、自动化、智能化水平有着非常积极的意义。人工智能为道路交通行业的发展带来新的机遇,本文浏览总结国内外人工智能相关文献,从智能交通、智慧道路、智能路面、智能检测和监测四个方面阐述人工智能在道路交通领域的应用和发展,并对人工智能在道路交通领域提出展望,以期对道路交通智能化研究提供参考。
关键词:智能交通;智慧道路;智能检测;智能路面



0  引言
        在土木工程领域中的道路交通方向,人工智能通对机器视觉的应用,在预测交通流量、调节红绿灯、道路结冰检测、破损公路最优施工时间选择、超速检测、闯红绿灯检测、违规行驶检测、违停检测等方向使道路交通系统更加智慧。自动公路系统(Automated Highway Systems, AHS)的提出对于完善智能公路有了巨大的帮助,其目的在于为车辆提供指导,通过减少事故来确保交通安全,同时减少燃料消耗和污染,同时伴有能源供给和道路养护两个功能。在未来道路中,不再是单一的道路结构与材料的概念,而是道路+物质、道路+资源、道路+环境、道路+能源、道路+安全、道路+光能的广泛融合。在路面检测技术方向,路面损坏检测以数字图像方法为主,路面平整度以断面类检测为主,路面车辙检测以激光和数字图像为主,路面抗滑性能检测以激光和数字图像为主,弯沉检测以动态检测为主,均实现了自动化检测。随着人工智能、互联网、大数据、机器视觉、图像处理等技术与道路交通工程广泛融合,中国道路交通领域的建设将更加迅速、安全、便捷和舒适。

1  智能交通系统
1.1  智能交通系统与城市道路拥堵
         Li等[1]根据路段饱和、路口饱和、出入口连接数这三个指标建立了评价指标体系以反映道路交通状况,并根据这三个指标建立了评价指标体系,可以评价小区开放对周边道路通行能力的影响。
1.2  智能交通系统与交通事故
         A.H.Nourbakhsh等[2]研究设计并实现一种智能事故报警系统,该系统不仅能发出事故警报,还能提供准确的车祸或碰撞地点。结果表明,通过集成报警系统,降低了救护车到达时间。

2  智慧道路
2.1  智慧道路系统
         吴世旺[3]总结人工智能技术在交通检测方面,包括路况监测、交通基础设施相关数据监测等方面具有提高工作效率、掌握更新道路交通信息的优势;在通违法执法方面可以提高工作效率,进行动态化监测。
2.2  智慧道路照明系统
        陈仲林等[4]提出一种基于联网路灯再加上具有智能感测、通讯、计算、判断、调光等功能的光环境系统的城市道路智慧照明概念。认为城市道路智慧照明通过选用具有高量子效率、高速响应功能、稳定输出性能的光传感器,再通过大数据分析,使城市道路照明满足安全快速通行需求的同时并做到最大化节能。

3  智能路面
        曾庆成[5]以云湛高速公路工程项目为依托,采用路面智能压实监控系统,为沥青路面施工过程中提供全过程实时监控,并及时反馈结果。通过检测获得的压实度、空隙率、渗水系数等参数为提高沥青路面压实质量提供保障。



4  智能检测和监测
4.1  智能检测方法
         高博煜等[6]对路面平整度传统测量方法进行总结,并对互联网时代相关创新测量技术进行归纳。互联网时代路面平整度(IRI)测量新方法研究都以汽车作为数据采集器,测量载体通常是具有内置加速度计、陀螺仪以及全球定位系统的智能手机或者是配有便携式传感器的手提电脑。
4.2  智能交通监测
         V . C. Maha Vishnu等[7]提出了一种基于动态交通信号控制和事故检测机制的快速交通视频监控系统,利用hybrid medianfilter对交通视频进行预处理并去除噪声,利用混合支持向量机(SVM与扩展卡尔曼滤波器)对车辆进行跟踪,对车辆分类提取了流量梯度特征的直方图。根据交通密度,通过视频文件,对车辆进行计算,然后对应急车辆进行交通信号的动态切换。应用多项逻辑回归方法,正确识别事故。

结语
        人工智能在道路交通中的应用已广泛开展,各种理论技术创新层出不穷,但在实际建设和使用过程中仍存在不少问题,针对这些问题,在人工智能在道路交通中应用的已有成就上提出展望:
        (1)应对筑路机械的工作系统进行创新,让筑路机械面向节能、环保、自动化方向发展。
        (2)对于检测仪器应提高其精度,增加其对外界环境的抗干扰性,并开发相应的信号处理系统,改进信号处理系统的信息处理快捷性和大量实时监测信息的储存功能。
        (3)由于目前所使用的路面传感器存在功能单一、成本较高、容易损坏的缺点,所以需改善路面传感器的耐久性和实用性。同时建立处理、存储由路面传感器实时监测传来的数据信息的路面信息管理系统。除此之外,智能路面施工技术目前还没有一个标准规范,编制智能路面相关规范也是今后的一个重点。目前智能路面的发展还未形成一个统一的体系,需要设计一套完整的材料设计和制备方法,建立一个可靠稳定的物联网监测系统,并对监测系统所收集到的数据进行处理,再通过监控系统对智能路面各部分组成和功能区下达各项指令,从而形成一套有效的功能集成体系。

参考文献
[1]Zhichao Li, Jia Ru, Jilin Huang. The simulation model on delay time of road accessibility based on intelligent traffic control system[J]. Cluster Computing, 2018, 22(53) : 5919-5929.
[2]Nourbakhsh A. H. , Delavar M. R. , Jadidi M. et al. Reducing the Time To Get Emergency Assistance for Accident Vehicles on the Road through an Intelligent Transportation System[J]. ISPRS - International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2019, XLII-4/W18 : 827-832.
[3]吴世旺.人工智能在道路交通管理中的应用[J].信息与电脑,2019,13(22):107-109.
[4]陈仲林,翁季.城市道路智慧照明探讨[J].灯与照明,2015,39(4):13-16.
[5]曾庆成.公路路面智能压实监控系统在云湛高速公路沥青路面施工中的应用[J].公路交通技术,2018,34(4):21-25.
[6]高博煜,商泽进,龚立平等.路面平整度的传统与智能化监测方法综述[J].筑路机械与施工机械化,2018,35(7):21-26.
[7]V . C. Maha Vishnu1, M. Rajalakshmi1, R. Nedunchezhian. Intelligent traffic video surveillance and accident detection system with dynamic traffic signal control[J]. Cluster Computing, 21(1) : 135-147.
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