物聯網時代的智能交通系統

　　隨著經濟快速發展，我國已經跨越了西方發達國家經過一百多年的發展歷程，同時進入了“汽車社會”和“信息社會”。各大城市交通狀況越來越成為政府和公眾關注的重大民生問題。為解決交通擁堵，各地在不斷加大道路建設的同時，也采取了各種措施：限行、搖號、拍賣……但似乎作用不大。面對越來越擁堵的交通狀況，城市交通管理部門如何為廣大人民群眾提供一個暢通便利的交通出行環境，是繼續原有的粗放型建設管理模式？還是另辟蹊徑？這是擺在每一個城市交通管理者面前的重大課題。

　　本文從物聯網時代智能交通的特點、問題和創新體系建設等方面進行探討，權且起到拋磚引玉的作用，希望引起廣大交通參與者的討論，并在更大范圍內為推進我國智能交通發展起到綿薄的作用。

　　一、物聯網時代智能交通系統的特點

　　1、物聯網——創新時代提出的全新命題

　　“物聯網”，最早是由國際上一些知名的企業和行業組織提出的。這些企業和行業組織在提出“物聯網”概念時也根據其自身的關注角度給出了相應的定義，如：AutoID組織認為物聯網是把物品用網絡連接起來；IBM認為物聯網是互聯網的自然延伸，是互聯網的智能化；國際電信聯盟（ITU）認為物聯網是一種新的通信維度；而EPC-Global組織是一個大型物流集團，他們認為物聯網就是物流信息化；我國中科院提出物聯網的關鍵在于通過傳感器感知物體的狀態，將物聯網定義為感知網；國內一些大型IT企業也從自己的認識角度對物聯網進行了一定的論述。由此可以看出，目前理論界對物聯網的概念還沒有統一認識，物聯網目前尚處于概念設計深化階段。目前可以達成共識的是：物聯網技術是一種將“物”納入到信息系統并對其進行管理的一種技術體系。

　　要準確定義“物聯網”，必須首先對“物”的特性進行分析。世界是由物質、能量和信息組成的，信息是物質的屬性表達，通過能量的傳遞而傳播。物質世界分為自然的物理世界（自然界）和人造的物理世界，人造的物理世界是物聯網技術關注和研究的重點，是物聯網技術耐以存在的基礎。從“物”的生命存在角度看，分為物理生命形態和信息生命形態。“物”的物理生命形態會隨著其生命周期的滅亡而消失，但大多數時候人們仍然需要對物理生命形態結束之后的“物”的信息進行管理（可以稱作“冥界管理”），所以說信息生命形態的永存的，它構成了物聯網技術的靈魂。

　　物聯網，實際上是一種人類在信息維度感知“物”，全面揭示、展示、應用“物”的網絡，是一個以“物”為中心、以“人”的需求為根本的超級鏡像型虛擬世界，在這一鏡像型虛擬世界中，其構成要素能在物理實體世界中找到唯一對應的關系，使人類可以突破物理實體世界的剛性時空限制，實現對物理實體世界全時空、全過程、全樣本的全景感知。通過這一技術平臺，可以溝通、連接“物”的景象虛擬世界和物理實體世界，并實現互反饋操控，使人類第一次獲得通過“物”的虛擬世界支配實體世界的能力，是人類從工業文明時代走向信息文明時代過程中的一大創新。

　　2、物聯網時代智能交通的特點及其與傳統智能交通系統的關系

　　作為人類信息文明時代的產物，物聯網技術與傳統的信息化技術相比具有較大的不同。在智能交通領域，主要有以下幾個方面的特點：

　　首先，與傳統智能交通建立在工程學的理論基礎之上不同，物聯網時代智能交通技術體系是以信息資源為基礎，著重關注通過對人、車、道路、路網環境等交通諸元素的鏡像化，在信息維度重構物理維度的交通環境，構建鏡像型虛擬交通世界，并與物理實體交通世界互聯互通和互反饋，突破物理實體世界的剛性時空限制，實現對實體交通的全景感知和操控。

　　其次，傳統智能交通工程所取得的大量成果是物聯網時代智能交通的基礎。物聯網時代智能交通系統的建設不是將以前的建設成果推翻重來，而是對原有建成的系統信息資源進行整合利用，是對原有智能交通系統的深度挖掘利用。

　　第三，物聯網時代智能交通系統是對傳統智能交通系統的繼承和提升。物聯網技術體系繼承了微傳感、RFID、泛在通訊、云計算和信息材料等傳統的信息技術，并以此為基礎，融入信息物理融合系統技術（CPS）、泛物電子鏡像技術、鏡像型虛擬世界構建技術、映射技術和互反饋操控技術等物聯網關鍵技術組成，是對傳統智能交通系統的繼承和提升。

　　3、物聯網時代智能交通系統帶來的交通變革

　　由于物聯網時代智能交通系統實現了對實體交通環境的全時空、全過程、全樣本感知操控，將帶來革命性的交通變革。

　　首先，從交通管理的角度，將實現以往現場管理型模式向組織協調型模式轉變。由于物理時空的剛性限制，傳統的智能交通系統無法對市域交通情況進行全面掌控，只能就某一處交通事件開展點狀或很小區域內的管制。但是，城市交通的復雜性導致交通情況的多樣性，往往一點的交通事故可以因蝴蝶效應、疊加效應影響到較大的范圍交通狀況。物聯網時代智能交通系統實現了對市域交通情況的全景感知，并能自動研判交通事故對其他地區的影響，從而實現交通管理部門合理安排資源開展相關區域管控，將交通異常狀況對市域范圍的影響降到最低。

　　其次，物聯網時代智能交通系統的建成，將有利于實現路權二次分配。相關資料表明，我國目前的汽車資源利用率較低，無效和低效利用現象嚴重，已成為交通擁堵的重要原因。物聯網時代智能交通系統是建立在對車輛身份精準識別的基礎上，可精確統計每一車輛的駕駛信息。政府可運用這些信息對路權開展二次分配，通過經濟杠桿保障必須的用車需求、有條件滿足必要的用車需求、引導盲目用車需求和禁止有害的用車需求。

　　二、推進智能交通領域邁向物聯網時代

　　1、盡快完善物聯網理論，提升智能交通技術體系

　　理論界目前對物聯網的概念還沒有統一認識，物聯網目前尚處于概念設計深化階段。由于歷史的原因，我國在前沿技術領域一直落后于西方發達國家，物聯網是我國第一次在技術領域與西方發達國家站在同一起跑線上，應該抓住這一大好的機會，在國際物聯網技術領域提高我國整體話語權。為此，各高校、科研機構應該從學科設置等方面給予高度重視和適當傾斜，培養相關人才，領域內科技企業也應該主動參與其中，共同提升、完善理論基礎。

　　2、以事權為核心主導統籌規劃建設智能交通信息系統應用體系

　　由于管理體制的原因，我國長期以來存在部門間協調困難的現象，由此帶來信息系統重復建設、資源嚴重浪費等情況。當前政府部門已逐漸意識到這一問題的嚴重性，開始逐步啟動資源整合的相關工作。物聯網時代智能交通系統的建設，應本著以事權為核心主導的原則，統籌規劃建設相關信息系統，各部門充分整合交通信息資源，協同共享交通資源信息，有利于投資最小化和效益最大化。

　　3、政府主導牽引，帶動技術服務優勢企業成長，培育市場良性快速發展

　　長期以來，城市交通設施投入主要以政府為主，投資規模大、成效低，政府背上了沉重的包袱。城市交通是一項全民參與的活動，關系到每個人的切身利益。隨著市場經濟的不斷深入和居民出行對交通工具的依賴程度越來越高，交通資源已成為重要的可開發市場資源，已具備改變原有投資運行模式的條件，一些企業也逐步具有交通資源建設和運營的技術優勢和服務優勢，可在堅持政府主導的原則下逐步開放交通資源運營市場，培育一批優勢企業快速成長，實現交通設施建設和運行維護經費的多渠道來源，減輕政府財政壓力。

　　三、結論

　　物聯網技術體系是人類社會從工業文明向智慧文明發展過程中出現的一大創新，必將深遠地影響人類社會活動。從當前物聯網發展趨勢來看，我國第一次在前沿技術領域與西方發達國家站在同一起跑線上，能否抓住這一機會，將影響到未來我國在國際上的技術地位和話語權。交通物聯網，是物聯網技術在交通領域的重要實踐，將對未來的城市交通帶來深刻的變革，必須引起政府、高校、科研研所和科技企業的高度重視。

　　（作者單位：1重慶市公安科學技術研究所；2重慶藍盾電子技術服務公司）

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