《人工智能基础与应用(第2版)》07AI+交通-提升人们的幸福感

人工智能基础与应用第七章AI+交通——提升人们的幸福感导读交通行业是国民经济的基础产业。随着人们经济水平的提升，车辆数量逐渐增加，这不仅加大了交通管理的难度，还导致越来越多的城市出现了交通拥堵的现象。为了解决这些难题，国家政府部门利用人工智能等新技术大力发展智慧交通，这不仅能够有效节能降耗、合理配置资源、提高运输效率，还能有助于促进“互联网+”便捷交通的发展，让人民群众出行更便捷，从而提升人们的幸福感。本章将从智慧交通的概念入手，介绍人工智能在交通行业的应用。学习目标了解什么是智慧交通，以及智慧交通的发展历程。了解电子警察、无人驾驶汽车、智能停车诱导系统和不停车收费等应用。体验智能科技——高德地图。231素质目标01了解违章行为智能化管理方法，加强学生遵守交通规则的意识。02普及智慧交通新科技，开阔学生视野，增强学生的生活技能。

03紧跟科技发展的步伐，扩宽学生的知识领域，激发学生的创新思维。目录CONTENTSAI+交通的飞速发展0102人工智能在交通行业的多项应用03智能体验馆：高德地图AI+交通的飞速发展017.1AI+交通的飞速发展7.1.1认识智慧交通智慧交通是基于智慧城市的大框架提出的，强调如何将交通系统全面地融合到城市总体发展和建设中，发挥其对城市各个要素的连接、传导和交换功能，是智慧城市建设的重要组成部分。智慧交通是一种新的服务体系。它在交通领域充分运用人工智能、物联网、云计算、移动互联网等新一代技术，以全面感知、深度融合、主动服务、科学决策等为目标，建设实时的动态信息服务体系。同时，深度挖掘交通的相关数据，形成问题分析模型，从而提升行业资源配置的优化能力、公共决策能力、行业管理能力、公众服务能力等，推动交通更安全、更高效、更便捷、更经济、更环保、更舒适地运行和发展，同时带动交通的相关产业实现转型和升级等。7.1AI+交通的飞速发展7.1.2智慧交通的发展历程纵观全球智慧交通行业的发展历程，不难发现大多数国家的智慧交通行业都是从智能交通演化而来的。例如，在智慧交通行业中走在前列的美国、日本，以及部分欧洲的发达国家，它们探索用先进的信息技术改进道路交通管理，探索的主要领域包括道路监控系统、交通信号自动控制系统、电子诱导系统、汽车定位系统和汽车导航系统等。相较于发达国家，我国智慧交通的起步时间较晚，发展时间较短，但发展速度却不容小觑。我国智慧交通的发展历程大致可以概况为4个阶段，如右图所示。图

我国智慧交通的发展历程人工智能在交通行业的多项应用027.2人工智能在交通行业的多项应用随着全球经济的发展，交通行业得到了迅速的发展，但同时也出现了交通拥堵、交通事故频发和交通管理困难等多种问题。智慧交通是实现创新型交通体系的具体形式，它作为将多种先进技术融为一体的交通管理体系，可以有效解决交通行业中存在的问题。其中，人工智能在交通行业的应用如下图所示。图

人工智能在交通行业的应用7.2人工智能在交通行业的多项应用7.2.1电子警察电子警察是指智能交通违章监摄管理系统，它通过图像识别、机器学习、车辆检测等人工智能技术，对大量的机动车行驶图像进行智能识别，并自主判断机动车的违章行为。电子警察执法过程中，使用电子眼（见图1）进行全天候监视，自主判断机动车闯红灯、逆行、越线行驶和未系安全带等违章行为，并捕捉违章车辆的图像（见图2），智能识别车辆的信息和违章行为的类型，并根据违章信息进行事后处理。图1电子眼7.2人工智能在交通行业的多项应用闯红灯逆行越线形式未系安全带红灯图2违章行驶7.2人工智能在交通行业的多项应用7.2.2无人驾驶汽车无人驾驶汽车是集人工智能、物联网、云计算、自动控制等众多技术于一体，通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目的地的智能汽车。它是人工智能、计算机科学和智能控制等技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的重要标志，在国防和国民经济领域都具有广阔的应用前景。7.2人工智能在交通行业的多项应用目前，已经研发成功的无人驾驶汽车有国防科技大学自主研制的红旗HQ3无人车、中国移动与无人驾驶公司轻舟智航一起研制的无人驾驶公交、百度公司研发的百度Apollo无人车、百度和一汽联手打造的中国首批量产的L4级自动驾驶乘用车红旗EV无人车等，如下图所示。红旗HQ3无人车无人驾驶公交百度Apollo无人车红旗EV无人车图

无人驾驶汽车目前，无人驾驶汽车已试运行于无人矿山运矿、无人港口运输、无人停车场泊车、物流园区无人搬运等场合。由此可见，在封闭或半封闭场景中，无人驾驶将发挥越来越大的价值。7.2人工智能在交通行业的多项应用7.2.3智能停车诱导系统伴随着汽车保有量的迅速增加，城市汽车和停车位之间的矛盾也日益突出。在寸土寸金的城市，地下停车场、地面多层停车场等占地少、容量大的场内停车设施越来越多，这无疑是缓解城市停车压力的主要手段。但是，由于人们不熟悉不同区域的停车场位置信息，导致停车场得不到充分的利用，因此智能停车诱导系统应运而生。智能停车诱导系统又称智能停车引导系统，它是通过停车诱导屏（见下图）、无线通信设备等方式向驾驶员提供停车场的位置、使用情况、诱导路线等信息的系统。智能停车诱导系统可以诱导驾驶员寻找到合理的停车位，提高停车服务水平，同时，也能起到避免空驶，降低碳排放的效果。图

停车诱导屏7.2人工智能在交通行业的多项应用常见的停车诱导屏分三级。其中，一个城市主干道上标示停车场位置信息的是一级停车诱导屏，道路枝干道上提示停车场车位信息和位置信息的是二级停车诱导屏，停车场入口显示具体车位信息的是三级停车诱导牌，如下图所示。图

不同级别的停车诱导屏7.2人工智能在交通行业的多项应用7.2.4不停车收费不停车收费一般是指ETC（电子不停车收费系统），它是利用车辆自动识别技术完成车辆与收费站之间的无线数据通信，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。ETC是世界上最先进的路桥收费方式，特别适合在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下使用，如图1所示。此外，ETC还可以应用于停车场管理（见图2），它不仅可以省去收费人员的支出，实现24小时无人值守，还可以实现无感支付。ETC图1高速公路ETC图2ETC停车场智能体验馆：高德地图037.3智能体验馆：高德地图高德地图（见下图）专注人们的出行导航，为大家提供实时准确的路线导航服务。它拥有精准的地点信息、特色的语音导航、智能的路线规划，具有省流量、耗电低、空间占用小、操作流畅等优点。此外，高德地图不仅可以实现2D导航，还有非常人性化的3D导航，让路痴朋友不再迷茫。高德地图提供了驾车、打车、公交、骑行、步行等多种出行导航方式，可以满足不同场景下用户对导航的需求。下面大家一起体验一下高德地图，感受科技时代为人们的生活带来的便捷。7.3智能体验馆：高德地图步骤一：安装高德地图App。打开手机，在“应用市场”App的搜索框中输入“高德地图”，然后进行安装。步骤二：打开高德地图App。在手机桌面上点击“高德地图”图标，在打开的“高德地图将为您提供以下服务”界面中查看“隐私权政策”和“服务条款”中的所有条款；然后勾选“地图显示、存储”“定位及导航”“语音助手”和“问题诊断”后面的单选钮；接着点击“同意并开启以上权限”按钮；最后点击“进入地图”按钮，如图1所示。图1打开高德地图App7.3智能体验馆：高德地图步骤三：使用高德地图App。点击高德地图App首页搜索框右边的“话筒”图标，语音输入目的地（如“天安门”）；在搜索结果中选择“天安门”，然后在打开的界面中点击“路线”