智慧交通和智能交通有什么区别?
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智慧交通是在智能交通、数字交通的基础上,进化而来的更高阶的交通模式。智慧交通主要分为交通智慧化管理、智慧化建设两大部分。其逻辑架构可以分为感知层、边缘计算层、网络传输层、云脑层。目前我国智慧交通建设正处于标准制定与基础设施铺设阶段。

1、智慧交通涉及领域
智慧交通是指依靠于物联网、大数据、云计算、5G通信以及人工智能等多种信息技术,汇集交通信息经过实时分析处理后,最后形成的高效、安全的公路交公路智慧交通逻辑架构。根据交通架构逻辑的不同可以将公路智慧交通分为感知层、边缘计算层、网络传 输层、交通大脑层。

1)车路协同技术
车路协同通过无线通信与新一代互联网技术将车端、人端与路端进行实时连接协同以提高道路运行效率。车路协同技术是中国落实自动驾驶技术的主要路径,将是未来智慧交通的重点建设方向。

当前的自动驾驶解决路径主要分为单车智能与车路协同两种。相较于单车智能,车路协同没有单车算力不足、感知视距相对较短、以及单车成本过高等缺陷,且在中国主要推进智能化新基建的环境背景下,车端与路端基础设施能够通过网联化方式进行实时信息交互、共同决策以达到道路使用效率最大化的出行方式,成为中国未来自动驾驶技 术全面实现的主要方式。 中国在车路协同技术发展中主推C-V2X技术,美国、欧洲、日本目前以DSRC技术为主, C-V2X同样处于备选状态中,如FCC于2019为C-V2X技术 重新分配频谱,2018年欧洲进行C-V2X测试示范。

C-V2X是中国车路协同的核心技术::C-V2X(Cellular Vehicle-to- Everything)基于蜂窝的车联网是基于RSU与OBU将路人、车、路、 网、云通过网络进行连接以辅助汽 车与道路环境协同的一体化网络。 根据连接对象的不同C-V2X可以分 V2I、V2P、V2N、V2V四大类型。 V2X具有网络服务实时性、高可靠性、网络泛在性等特征。

2)5G技术
5G通信技术是车路协同的应用基础:5G通信技术的低时延、高速率、高连接数密度的特征,是实现车路协同的网络基础,中国5G基站总数不断扩大,2018-2021复合年化增长率为247.5%,为车路协同落地奠定基础。

3)边缘计算布设
边缘计算由于其接近于终端设备,能够快速处理部分短期的、非结构化的数据,进而迅速反馈给终端设备, 且车联网产生的数据量巨大,每20,000车每小时可产生近百GB数据,边缘计算可以降低云计算中心的数据存储量以及计算负担。

车路协同目前依然处于探索阶段,各地示范区的试验经验为车路协同中C-V2X技术的标准制定与完善打 下基础,同时5G的全面普及也是车路协同全面推进的必要条件。欧、美、日等发达经济体长期聚焦于DSRC技术,中国在C-V2X具有一定先发优势, 目前行业初具雏形,部分示范区已先行进入测试阶段,如2017年无锡市公安部牵头完成目前全球最大规模 的LTE-V2X网络建设,目前C-V2X依旧处于发展早期阶段,诸如通信设备生产、 终端搭载率、安全体系、数据平台及测试标准等尚未完全建立。

交通智慧化管理是在交通管理的各环节中对大数据、云计算、人工智能等高新技术进行集合应用, 旨在通过数字化提升交通管理人员对交通管理的效率,以提高公路交通效率和安全性的信息化服务。

2、国内智慧交通的发展历程
国内智慧交通行业起始于上个世纪90年代,在公路智慧交通1.0阶段主要是开展基础理论研究、公路建设框架、智能公路的构想以及向发达经济体学习经验的过程, 2005-2015是中国智慧公路行业发展的2.0阶段,中国境内展开了一系列世界性活动如奥运会等,并且为举办这些活动而建设了一批具有示范性的智慧化公路,为后续的公路 智慧化建设提供了引导性作用。至今为3.0阶段,具体体现为数字化建设进程加速,信息的协同性与交互性被列为建设方向且交通管理走向自动化、智慧化。

国家相关政策的出台,鼓励智慧交通行业未来将向着一体化管理、数据协同、车路协同方向发展。同时, 到2035年,中国交通基础设施数字化率规划达到90%,围绕现存公路的智慧化建设与管理将迎来机遇。

3、智慧交通常用名词梳理
智慧公路 :可通过交通资讯信息的收集和传递,实现对车流在时间和空间上的引导、分流,避免公路堵塞,加强公路用户的安全,以减少交通事故的发生。智慧公路能够改善公路交通运输环境,使车辆和司乘人员在公路上安全、快速、畅通、舒适地运行
车路协同: 车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术,全方位实施车车、车路动态实时信息交互,并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理,充分实现人车路的有效协同,保证交通安全,提高通行效率,从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统
交通诱导: 基于电子、计算机、网络和通信等现代技术,根据出行者的起讫点向道路使用者提供最优路径引导指令或是通过获得实时交通信息帮助道路使用者找到一条从出发点到目的地的最优路径
绿波路段: 在指定的交通线路上,当规定好路段的车速后,要求信号控制机根据路段距离,把该车流所经过的各路口绿灯起始时间,做相应的调整,以确保该车流到达每个路口时,正好遇到“绿灯”
边缘计算 :边缘计算,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求
鲁棒性: 是在异常和危险情况下系统生存的能力。比如说,计算机软件在输入错误、磁盘故障、网络过载或有意攻击情况下,能否不死机、不崩溃,就是该软件的鲁棒性
OBU :车载单元(On Board Unit),又称电子标签,安装于车辆前挡风玻璃内侧、后视镜内、控制台上下等位置,通过OB与RSU之间的通信,实现不停车收费功能,可分为单片式和双片式
RSU :路侧单元(Road Side Unit),又称路侧天线,电子不停车收费系统中的路侧组成部分,由微波天线和读写控制器组成,实时采集和更新标签和IC卡中的收费信息,并与计算机和网络连通
DSRC :专用短程通信技术(Dedicated Short Range Communications),一种高效的无线通信技术,它可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双 向通信。DSRC主要应用在不停车收费、出入控制、信息服务等领域。DSRC技术属于射频技术的范畴
RFID :射频识别( Radio Frequency Identification) 。其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信,达到识别目标的目的
MEC: Multi-access Edge Computing 多接入边缘
V2X :即车对车的信息交换、车对外界的信息交换,是未来智能交通运输系统的关键技术。它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信,从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,从而提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等
V2I :V2I是指车载设备与路侧基础设施(如红绿灯、交通摄像头、路侧单元等)进行通信,路侧基础设施也可以获取附近区域车辆的信息并发布各种实时信息。V2I通信主要应用于实时信息服务、车辆监控管理、不停车收费等
V2V
:指的是道路上车辆之间的通信
V2N
:V2N是指车载设备通过接入网/核心网与云平台连接,云平台与车辆之间进行数据交互,并对获取的数据进行存储和处理,提供车辆所需要的各类应用服务。V2N通信主要应用于车辆导航、车辆远程监控、紧急救援、信息娱乐服务等
V2P :V2P是指弱势交通群体(包括行人、骑行者等)使用用户设备(如手机、笔记本电脑等)与车载设备进行通信。V2P通信主要应用于避免或减少交通事故、信息服务等
C-V2X: Cellular V2X,是基于 3G/4G 等蜂窝网通信技术演进形成的,主要基于 3GPP 全球统一标准的通信技术,有PC5 和Uu两种通信模式,包含LTE-V2X(Long Term Evolution,长期演进)和5G-V2X。LTE-V2X支持向 5G-V2X 平滑演进
LTE-V2X: 实现 V2X(Vehicle to Everything)的两大技术阵营之一,是基于4.5G网络,以LTE通信技术作为 V2X 的基础,专门针对车间通讯的协议
OBD:
On-Board Diagnostic,车载诊断系统
T-BOX:
Telematics Box,远程信息处理盒
MaaS:
出行一体化服务
CSDN: 指“CSDN专业开发者社区”
Gbps: Gbps也称交换带宽,是衡量交换机总的数据交换能力的单位,以太网是IEEE802.3以太网标准的扩展,传输速度为每秒1000兆位(即1Gbps)
BrePaaS:
千方科技旗下的人工智能PaaS平台名称
Ms:
毫秒,时间单位,1秒=1000毫秒
M/Km2:
每平方公里一百万台
LPWA:
低功率广域网络(Low-Power Wide-Area Network)是一种用在物联网(例如以电池为电源的感测器),可以用低比特率进行长距离通讯的无线网络。
GNSS:
全球导航卫星系统(
Global Navigation Satellite System)
是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统
IMOS 10.0 : 千方科技智能网联平台名称
结论先行 :
智能交通 是一种以现代电子信息科技为主的为交通运输量身定制的服务体系。
智慧交通 通过云计算、物联网、自动控制等技术来集合交通信息,实现对交通运输、交通管理、公众出行等交通领域整体和交通建设管理过程的管控和支持,达到维护交通安全,提高系统运行效率和管理水准。
智慧交通与智能交通的区别 :智慧交通是智能交通质的飞跃,侧重交通信息的规律发掘、分析、决策反应等领域,它的技术含量更高,可对人力资源更加高效的调度应用来改善交通的环境,最终实现城市化进程加快的目标

智能交通是一种以现代电子信息科技为主的为交通运输量身定制的服务体系 。它的特点是把信息的采集、处理、转换、发布、运用、分析作为主线,为交通用户提供多样的功能和服务。它的产品设备:车辆防盗设备、交通收费设备、3S产品、通安全设施、交通控制管理车辆救援、智能停车场、交车牌识别系统、其他智能交通设备。

智慧交通与智能交通相比,它具有更加丰富的定义, 它通过云计算、物联网、自动控制等技术来集合交通信息,实现对交通运输、交通管理、公众出行等交通领域整体和交通建设管理过程的管控和支持 ,让这个系统在区域、城市、甚至更广的时空得到多种能力,比如互联、感知、预测等功能,以此来达到维护交通安全,并发挥交通基础设施的效能,让这个系统运行效率和管理水准获得提升,并确保公众出行的畅通和经济可持续发展。

两者的差异: 智慧交通是智能交通质的飞跃,侧重交通信息的规律发掘、分析、决策反应等领域 ,且把功能自动化和决策分析支持者2项作为基本目标, 与智能交通相比,它的技术含量更高,可以对人力资源更加高效的调度应用来改善交通的环境,最终实现城市化进程加快的目标 。
智慧交通系统的设计特点,凭借目前交通基础设施, 智慧交通可以起到降低道路运行强度、减少污染、运输效率、提升交通管理的作用,及时解决目前城市交通的常见问题 。与传统的交通管理措施和交通基础设施相比之下,智慧交通发挥的作用为:
其一, 它提高了出行的效率 。智慧交通目的是让出行更通畅,最大程度避免交通堵塞的情况,或把拥堵时间减小到大众可接受的范围。由建设智慧交通系统,让交通资源获得及时且准确的反馈,这就使得交通流量的最大化,让市民出行更便利化和更高效化。
其二, 它提高了安全性 。智慧交通系统的作用是典型的预警与求助,在危险将要来临的时候,系统移动终端触发警报,且对司机提醒来降低交通事故的隐患,有效提高交通的安全性。
其三, 它提高了城市交通管理水平 。智慧交通可自主的采集数据,分析交通的状况,成为支撑决策的依据,达到警力的最优配置,减小警员的工作强度,有效缓解交通拥堵和交通事件。
其四, 它提高了便捷度 。智慧交通使出行用户能利用多种途径获得所需的交通讯息,让用户带来最佳的行驶路线和更便捷的收费服务,这种方式减小出行成本。

实施智慧交通是交通领域的未来趋势,智慧交通系统的特点:
其一, 智慧交通具有主动服务 。由各处的传感器所采集的数据,对数据进行整理和分析,构建有效的数据模型,并对它采用科学合理的估测和预先判断,利用目前健全的交通信息传输网络,凭借多样化的服务途径,把信息分析和预先判断按照主动的方式实时且准确的向用户传递,以此可实现交通服务的主动性,对满足主动交通运输服务需求非常重要。

其二, 智慧交通具有融合层次深 。智慧交通更强调每个部口间的有效融合,且可以对每一类数据采取深层次的挖掘,有效的激发交通数据的潜能,让交通运输管理部门的管理流程和结构进行优化,强化每个交通业务和交通系统间的融合,对每个部门间的功能进行协调;对目前的交通服务模式来创新,达到供需间平衡的效果。

其三, 智慧交通具有全面感知 。它借助于各处的传感设备和智能终端,让交通运输网络中每个节点的交通运行状况进行监管、测量、分析,以此可以对整个交通管理问题来进行精准的掌握和控制,从而获得所需的信息和数据融合。

智慧交通系统的架构和功能
智慧系统的关键功能:数据的自主分析、信息发布、自主采集,治愈性、预测性、可预防性等高阶能力的实现是基于智慧系统的数据自主分析功能的基础上 。智慧交通系统是智慧系统在交通领域的应用,那么它关键功能必须具备大数据自主挖掘与分析、交通数据全方位监测、便利通达的信息发布。除此以外,针对政府,指挥调度和交通调控是城市交通管理的关键方法,它也成为影响居民出行效率的重要因素,那么高效互动的指挥调度、科学主动的交通调控也成为智慧交通系统的重要功能。总结一下,为实现智慧交通系统的设计目的,智慧交通系统的关键功能: 大数据自主挖掘与分析、交通数据全方位监测、便利通达的信息发布、科学主动的交通调控、高效互动的指挥调度 。

智慧交通系统因为城市的差异,也会拥有架构的差异,比如,北京架构是一个中心、三个平台、八大系统的体系、深圳架构是三个中心、一个平台的建设,而由于成熟的智慧交通系统均包含的5大关键功能。那么智慧交通系统也要具备5大核心子系统: 大数据分析系统、交通监测系统、信息发布系统、指挥调度系统、交通控制系统。
其一, 大数据分析系统 。这个子系统自主接收交通监测系统采集到的数据,并由一套算法对数据进行分析、归集、知识提取,达到交通状况的研判来形成对应的交通措施,这个是智慧交通系统的大脑。
其二, 交通监测系统 。交通监测系统的功能是交通状况监测和交通数据的自主采集,这个是其它子系统功能实现的基石。
其三, 信息发布系统 。这个子系统承接大数据分析结果,并把交通状况和研判结果发布给交通管理者和用户,帮助政府完善交通管理决策,辅助用户完成出行决策。
其四, 交通控制系统 。这个子系统依靠大数据分析系统和信息发布系统,由交通信号灯等交通基础设施达到交通流量控制效果,优化交通流且减小交通拥堵程度。
其无, 指挥调度系统 。这各子系统以大数据分析结果为基石,实现警力资源的合理调配和警务处理的自动化,减小警务处置成本的同时,还提高交通管理效率。

由于智慧交通体系中的信息采集技术比较关键,将对其解释一下。
智慧交通体系中需要采集的信息包含静动态交通信息、路况信息、交通环境信息,它的采集技术具有多样性,目前广泛应用的交通信息采集技术分类: 路网检测技术、浮动车检测技术 。

路网检测技术 ,路网交通信息采集依赖道路两边的传感器来实现 。按照路网检测传感器的工作方式差异和工作电磁波波长差异,分为如下三类:
磁频检测器的原理 是由检测磁场变化获得所需的交通信息,在地磁技术和磁成像技术发展的前提下,磁频检测器的种类形式较多,如下为它们的优缺点,其中复合型表示能够检测通过的车辆、静止的汽车。
波频检测器的原理 是在道路两边安装雷达或者超声波这样的检测器,它们向通过的汽车发射波束,按照汽车通过时候反射回来的微波和红外波的波束,以此来确定汽车的车型和速度等信息。

视频检测器 ,基于图像识别处理技术的视频检测器是一种非接触式的检测方法,它由视频抓取的静态照片或动态视频的数据,分析和整理出各种交通的情况。这种检测器安装调试比较容易,在每种路况下都能够工作,而且它的维护费用低,缺点是易受到照明条件的限制。
浮动车检测技术重点关注的是全球导航卫星系统GNSS 。GNSS 通过卫星信号Kauai定位, 具有的特点是:精度高、定位速度快、受天气影响小、全球覆盖、价格低廉、操作简便,快速成为获取汽车位置和速度信息的浮动监测最佳手段 。目前全球四大 GNSS 系统分别是美国的 GPS系统、中国的北斗导航系统、欧盟的伽利略GALILEO卫星导航系统、俄罗斯的GLONASS系统。

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