人工智能技术在道路交通管理中的应用

杨建平

摘要：随着城市化的进程不断加快，道路交通管理面临着越来越大的挑战。为了解决交通拥堵、事故频发和环境污染等问题，人工智能技术在道路交通管理中的应用变得愈发重要。人工智能技术能够通过数据分析、智能控制和预测模型等手段，实现对道路交通的优化管理，提高交通效率和安全性。通过收集道路交通数据，如车流量、速度和行驶路线等信息，人工智能能够快速分析数据并预测交通状况。根据预测结果，交通管理部门可采取有针对性的措施，如调整信号灯的配时、引导交通流动等，从而合理分配交通资源，减少交通拥堵现象。文章将针对人工智能技术在道路交通管理中的应用展开相应分析，以供参考。

关键词：人工；智能技术；道路交通；管理；应用

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.03.033

中图分类号：Q 811.4，TP 301.6          文献标志码：B           文章编码：1672-7274（2024）03-0-03

0   引言

随着人工智能技术的不断发展和应用，道路交通管理可借助其进一步提升效率、提高安全性、优化资源配置，为城市的可持续发展贡献力量。因此，进一步研究和推广人工智能技术在道路交通管理中的应用是非常必要的。

1   人工智能技术原理

人工智能技术的原理涉及深度学习、机器学习和自然语言处理等多个领域。

（1）深度学习是一种机器学习的方法，通过建立人工神经网络模型来模拟人类大脑和神经机能。深度学习使用多个层次的神经元连接来处理和学习数据。这些层次结构可以自动地从数据中提取特征，并构建复杂的模型来执行任务，如图像识别、语音识别和自然语言处理等。

（2）机器学习是一种让计算机系统自动地从经验数据中学习和改进性能的方法。在机器学习中，算法通过建立数学模型从数据中学习，而不是直接进行编程。机器学习主要分为监督学习、无监督学习和强化学习。监督学习通过已标记的数据进行学习，无监督学习通过未标记的数据进行学习，而强化学习则通过与环境的互动学习来进行决策。

（3）自然语言处理（NLP）是指计算机与人类自然语言之间的交互与沟通。NLP使用机器学习和深度学习的方法来理解、分析和生成自然语言。NLP涵盖多个任务，如文本分类、语义分析、语言生成和机器翻译等。通过构建自然语言处理模型，计算机可以理解和处理语言的语义、语法和语境，从而实现与人类的有效沟通。

这些原理的共同点在于，它们都是通过构建数学模型和算法来实现人工智能的目标。这些模型和算法在大规模的数据集上进行训练和优化，以提高其预测和决策能力。通过反复的学习和训练，人工智能系统可以不断优化模型的性能，提高对复杂问题的解决能力。此外，为了支持人工智能技术，还需要大规模的数据集和强大的计算能力。数据是人工智能的基础，丰富的数据集可以提供训练和学习的基础。计算能力的提升可以加快学习和处理的速度，从而更快地生成模型和结果。

2   人工智能技术在道路交通管理中应用的必要性

2.1 提升效率

在道路交通管理中应用人工智能技术可以显著提升交通效率。通过智能交通信号灯、交通流量预测等技术设备，可以实现交通信号灯的智能调度和优化。根据车流量和拥堵情况动态调整信号灯的时序和时长，使交通流更加顺畅，并减少等待时间和停车次数。此外，道路交通智能导航系统结合交通数据预测，为驾驶员提供最佳驾驶路线和避免拥堵的导航推荐，减少行车时间和能源消耗。通过提升交通效率，人工智能技术可以缓解交通拥堵，提高道路使用效率，提升城市居民的出行体验[1]。

2.2 安全保障

在道路交通管理中应用人工智能技术，通过智能监控摄像头、交通违法检测等技术，可以实时监测交通行为、识别交通违法状况，并及时生成警示和处罚。例如，智能监控摄像头可在发现违法行为时自动拍摄照片或录制视频，作为证据用于交通违法处理通知。智能驾驶辅助系统能够识别道路标志和交通信号灯，对驾驶员做出提醒并进行辅助，降低交通事故发生的风险[2]。通过引入人工智能技术，可以提升道路交通管理的精度和响应速度，提高道路安全水平，降低交通事故发生率，保障驾驶员和行人的出行安全。

2.3 资源优化配置

在道路交通管理中应用人工智能技术可以实现资源的优化配置，提高资源的利用效率。通过车辆追踪技术和对交通大数据分析，可以实时监测和预测交通流量和拥堵情况，从而实现交通信号灯的智能调度。通过合理控制信号时序和优化交通流向，可以减少交通信号等待时间和车辆排队长度。此外，通过智能计费和电子收費系统，可以实现交通收费的自动化和高效化，减少人力资源成本[3]。

3   人工智能技术在道路交通管理中的

应用

3.1 道路交通视频监控

道路交通视频监控系统是一种集人工智能技术于一身的创新工具，它具有智能化的道路交通监测和分析功能。借助于计算机视觉和图像处理算法，该系统能够自动地辨识和追踪交通工具、行人、交通标志和交通信号灯，实现对交通状况的实时监控和分析。道路交通视频监控系统将给交通管理部门带来诸多便利，及时获取道路交通流量、拥堵情况以及交通事故等重要信息。这些信息有助于管理部门调整信号灯的时序、完善路权规划，从而提升交通效率，减少交通堵塞。此外，该系统还能辨别和追踪交通违法行为，比如闯红灯、超速、逆行等，为交通违法处理和交通事故调查提供重要证据。随着城市化进程的加速和车辆数量的快速增长，道路交通问题日益突出。传统的交通管理方式已经无法满足日益复杂的交通需求。道路交通视频监控系统的出现，填补了传统交通管理方式的不足之处，为交通管理带来了强大助力。道路交通视频监控系统能够实时地提供各条道路上的交通状况，如交通流量、拥堵情况以及事故发生状况等。这些信息对于交通管理部门非常重要，能够帮助他们更好地了解道路的交通情况，及时采取应对措施。以往，交通管理人员往往需要亲自到现场进行勘察，进行烦琐的调研工作，才能收集到相关的数据。而道路交通视频监控系统的出现，方便了交通管理部门获取信息，大大节省了相关人员的时间和精力[4]。

3.2 道路交通大数据预警

道路交通大数据技术可以收集、分析和处理大量的道路交通数据，以提供实时和准确的交通状态预测和预警。结合人工智能技术，可以利用大数据分析算法对交通流量、速度、拥堵程度等进行建模和预测。基于这些预测结果，交通管理部门可以及时采取相应的措施，如调整信号灯时序、引导交通流向、提供路线推荐等，以缓解道路拥堵和优化交通流量。道路交通大数据预警系统还可以结合全球定位系统（GPS）等信息，为驾驶员提供实时的交通情况和路况预警。通过智能导航系统，驾驶员可以根据道路交通大数据的预测结果选择最佳的行驶路线，避免拥堵和事故。这不仅可以提高驾驶安全性和通行效率，还可以减少能源消耗和环境污染。

3.3 道路交通智能信号灯

道路交通智能信号灯是将人工智能技术应用于交通信号灯控制系统的一种创新应用。传统的交通信号灯系统通常根据定时或感应设备来控制信号灯的时序，缺乏实时的交通流量和需求信息。而采用人工智能技术，交通信号灯可以根据交通情况进行智能调度。通过搭载摄像头和计算机视觉技术，道路交通智能信号灯可以实时监测和分析道路上的交通状况。通过人工智能算法的支持，信号灯可以根据交通流量和拥堵情况自动调整信号时长和时序。当路口交通流量较大时，信号灯可以自动延长绿灯时间，以减少拥堵。相反，当交通流量较小时，信号灯可以根据需求调整信号时序，以提高交通效率和减少等待时间[5]。此外，道路交通智能信号灯还可以结合交通大数据和预测模型，根據预测的交通流量和拥堵情况提前做出调整，以避免拥堵发生。智能信号灯还能减少不必要的行车停顿，降低尾气和二氧化碳排放量，减少交通对环境的影响。

3.4 道路交通警用机器人

道路交通警用机器人是一种利用人工智能技术和机器人技术来辅助交警工作的创新应用。随着交通拥堵问题的不断加剧，交警需要投入大量人力资源进行交通管理和指挥。道路交通警用机器人可以通过智能视觉识别、语音交互和人机协作等技术，来辅助警力进行交通管理。警用机器人可以通过搭载摄像头和传感器来实时监测道路交通状况，并将信息传输给交警指挥中心。它可以通过对交通信号灯的控制，对违法行为进行实时监测、识别和记录，如闯红灯、超速、逆行等。通过人机协作，警用机器人可以向交警提供实时的交通违法信息，并辅助交警进行处罚和处理。此外，警用机器人还可以与驾驶员和行人进行语音交互，提供交通指引和路况信息，增强他们的交通安全意识。它还可以为民众提供交通事故处理指导、紧急救援指引等服务，提高社会大众的道路交通安全意识和应急能力。

4   结束语

综上所述，人工智能技术在道路交通管理中的应用极具潜力。通过道路交通视频功能、道路交通大数据预警、道路交通智能信号灯和道路交通警用机器人的应用，可以实现道路交通的智能监测、预警和调度，提高道路交通效率，减少交通拥堵，保障交通安全，从而为城市的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1] 刘建宁．人工智能和物联网技术在交通中的应用分析[J]．长江信息通信，2022（11）：233-235.

[2] 吴探微．人工智能技术在城市智能交通系统中的应用[J]．时代汽车，2021（5）：179-180.

[3] 王吉豪，王在俊，王乾垒．人工智能在空管中应用的研究进展[J]．自动化技术与应用，2021（1）：1-4，19.

[4] 杨奕烨，樊重俊，安艾芝．人工智能在智慧民航建设中的应用研究[J]．智能计算机与应用，2020（12）：214-215，219.

[5] 周锐鑫．人工智能技术在城市智慧交通管理中的应用展望[J]．信息记录材料，2020（5）：1-3.