物联网时代的智能交通系统

　　随着经济快速发展，我国已经跨越了西方发达国家经过一百多年的发展历程，同时进入了“汽车社会”和“信息社会”。各大城市交通状况越来越成为政府和公众关注的重大民生问题。为解决交通拥堵，各地在不断加大道路建设的同时，也采取了各种措施：限行、摇号、拍卖……但似乎作用不大。面对越来越拥堵的交通状况，城市交通管理部门如何为广大人民群众提供一个畅通便利的交通出行环境，是继续原有的粗放型建设管理模式？还是另辟蹊径？这是摆在每一个城市交通管理者面前的重大课题。

　　本文从物联网时代智能交通的特点、问题和创新体系建设等方面进行探讨，权且起到抛砖引玉的作用，希望引起广大交通参与者的讨论，并在更大范围内为推进我国智能交通发展起到绵薄的作用。

　　一、物联网时代智能交通系统的特点

　　1、物联网——创新时代提出的全新命题

　　“物联网”，最早是由国际上一些知名的企业和行业组织提出的。这些企业和行业组织在提出“物联网”概念时也根据其自身的关注角度给出了相应的定义，如：AutoID组织认为物联网是把物品用网络连接起来；IBM认为物联网是互联网的自然延伸，是互联网的智能化；国际电信联盟（ITU）认为物联网是一种新的通信维度；而EPC-Global组织是一个大型物流集团，他们认为物联网就是物流信息化；我国中科院提出物联网的关键在于通过传感器感知物体的状态，将物联网定义为感知网；国内一些大型IT企业也从自己的认识角度对物联网进行了一定的论述。由此可以看出，目前理论界对物联网的概念还没有统一认识，物联网目前尚处于概念设计深化阶段。目前可以达成共识的是：物联网技术是一种将“物”纳入到信息系统并对其进行管理的一种技术体系。

　　要准确定义“物联网”，必须首先对“物”的特性进行分析。世界是由物质、能量和信息组成的，信息是物质的属性表达，通过能量的传递而传播。物质世界分为自然的物理世界（自然界）和人造的物理世界，人造的物理世界是物联网技术关注和研究的重点，是物联网技术耐以存在的基础。从“物”的生命存在角度看，分为物理生命形态和信息生命形态。“物”的物理生命形态会随着其生命周期的灭亡而消失，但大多数时候人们仍然需要对物理生命形态结束之后的“物”的信息进行管理（可以称作“冥界管理”），所以说信息生命形态的永存的，它构成了物联网技术的灵魂。

　　物联网，实际上是一种人类在信息维度感知“物”，全面揭示、展示、应用“物”的网络，是一个以“物”为中心、以“人”的需求为根本的超级镜像型虚拟世界，在这一镜像型虚拟世界中，其构成要素能在物理实体世界中找到唯一对应的关系，使人类可以突破物理实体世界的刚性时空限制，实现对物理实体世界全时空、全过程、全样本的全景感知。通过这一技术平台，可以沟通、连接“物”的景象虚拟世界和物理实体世界，并实现互反馈操控，使人类第一次获得通过“物”的虚拟世界支配实体世界的能力，是人类从工业文明时代走向信息文明时代过程中的一大创新。

　　2、物联网时代智能交通的特点及其与传统智能交通系统的关系

　　作为人类信息文明时代的产物，物联网技术与传统的信息化技术相比具有较大的不同。在智能交通领域，主要有以下几个方面的特点：

　　首先，与传统智能交通建立在工程学的理论基础之上不同，物联网时代智能交通技术体系是以信息资源为基础，着重关注通过对人、车、道路、路网环境等交通诸元素的镜像化，在信息维度重构物理维度的交通环境，构建镜像型虚拟交通世界，并与物理实体交通世界互联互通和互反馈，突破物理实体世界的刚性时空限制，实现对实体交通的全景感知和操控。

　　其次，传统智能交通工程所取得的大量成果是物联网时代智能交通的基础。物联网时代智能交通系统的建设不是将以前的建设成果推翻重来，而是对原有建成的系统信息资源进行整合利用，是对原有智能交通系统的深度挖掘利用。

　　第三，物联网时代智能交通系统是对传统智能交通系统的继承和提升。物联网技术体系继承了微传感、RFID、泛在通讯、云计算和信息材料等传统的信息技术，并以此为基础，融入信息物理融合系统技术（CPS）、泛物电子镜像技术、镜像型虚拟世界构建技术、映射技术和互反馈操控技术等物联网关键技术组成，是对传统智能交通系统的继承和提升。

　　3、物联网时代智能交通系统带来的交通变革

　　由于物联网时代智能交通系统实现了对实体交通环境的全时空、全过程、全样本感知操控，将带来革命性的交通变革。

　　首先，从交通管理的角度，将实现以往现场管理型模式向组织协调型模式转变。由于物理时空的刚性限制，传统的智能交通系统无法对市域交通情况进行全面掌控，只能就某一处交通事件开展点状或很小区域内的管制。但是，城市交通的复杂性导致交通情况的多样性，往往一点的交通事故可以因蝴蝶效应、叠加效应影响到较大的范围交通状况。物联网时代智能交通系统实现了对市域交通情况的全景感知，并能自动研判交通事故对其他地区的影响，从而实现交通管理部门合理安排资源开展相关区域管控，将交通异常状况对市域范围的影响降到最低。

　　其次，物联网时代智能交通系统的建成，将有利于实现路权二次分配。相关资料表明，我国目前的汽车资源利用率较低，无效和低效利用现象严重，已成为交通拥堵的重要原因。物联网时代智能交通系统是建立在对车辆身份精准识别的基础上，可精确统计每一车辆的驾驶信息。政府可运用这些信息对路权开展二次分配，通过经济杠杆保障必须的用车需求、有条件满足必要的用车需求、引导盲目用车需求和禁止有害的用车需求。

　　二、推进智能交通领域迈向物联网时代

　　1、尽快完善物联网理论，提升智能交通技术体系

　　理论界目前对物联网的概念还没有统一认识，物联网目前尚处于概念设计深化阶段。由于历史的原因，我国在前沿技术领域一直落后于西方发达国家，物联网是我国第一次在技术领域与西方发达国家站在同一起跑线上，应该抓住这一大好的机会，在国际物联网技术领域提高我国整体话语权。为此，各高校、科研机构应该从学科设置等方面给予高度重视和适当倾斜，培养相关人才，领域内科技企业也应该主动参与其中，共同提升、完善理论基础。

　　2、以事权为核心主导统筹规划建设智能交通信息系统应用体系

　　由于管理体制的原因，我国长期以来存在部门间协调困难的现象，由此带来信息系统重复建设、资源严重浪费等情况。当前政府部门已逐渐意识到这一问题的严重性，开始逐步启动资源整合的相关工作。物联网时代智能交通系统的建设，应本着以事权为核心主导的原则，统筹规划建设相关信息系统，各部门充分整合交通信息资源，协同共享交通资源信息，有利于投资最小化和效益最大化。

　　3、政府主导牵引，带动技术服务优势企业成长，培育市场良性快速发展

　　长期以来，城市交通设施投入主要以政府为主，投资规模大、成效低，政府背上了沉重的包袱。城市交通是一项全民参与的活动，关系到每个人的切身利益。随着市场经济的不断深入和居民出行对交通工具的依赖程度越来越高，交通资源已成为重要的可开发市场资源，已具备改变原有投资运行模式的条件，一些企业也逐步具有交通资源建设和运营的技术优势和服务优势，可在坚持政府主导的原则下逐步开放交通资源运营市场，培育一批优势企业快速成长，实现交通设施建设和运行维护经费的多渠道来源，减轻政府财政压力。

　　三、结论

　　物联网技术体系是人类社会从工业文明向智慧文明发展过程中出现的一大创新，必将深远地影响人类社会活动。从当前物联网发展趋势来看，我国第一次在前沿技术领域与西方发达国家站在同一起跑线上，能否抓住这一机会，将影响到未来我国在国际上的技术地位和话语权。交通物联网，是物联网技术在交通领域的重要实践，将对未来的城市交通带来深刻的变革，必须引起政府、高校、科研研所和科技企业的高度重视。

　　（作者单位：1重庆市公安科学技术研究所；2重庆蓝盾电子技术服务公司）

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