摘 要：本文从现代城市交通背景和面临的问题分析入手，预测用户未来交通出行需求的变化，探讨汽车自动驾驶技术发展趋势，未来交通变革的任务与实施路径。通过对未来智能交通场景构架设计，研究全感应式智能道路，全配套交通资源，动态可控的交通管理，高度集成的一站式服务，勾勒未来智能交通场景。从政府如何解决交通资源均衡布局与共享，前瞻性交通基础设施建设与技术改造，再定义智能交通规则，提高未来城市交通服务与管理效能作了思考。
关键词：自动驾驶 智能交通 场景设计
Future Design of Intelligent Traffic Scene System under the Background of Autonomous Driving
Lu Jin
Abstract：This article starts with the analysis of the modern urban traffic background and the problems it faces， predicts the changes in users' future transportation needs， discusses the development trend of auto-driving technology， and the tasks and implementation paths of future transportation reforms. Through the framework design of future intelligent transportation scenes， the article will study full-sensing intelligent roads， complete supporting transportation resources， dynamic and controllable traffic management， and highly integrated one-stop services to outline future intelligent transportation scenes. The article studies about how the government solves the balanced distribution and sharing of transportation resources， forward-looking transportation infrastructure construction and technological transformation， redefines intelligent transportation rules， and improves the efficiency of urban transportation services and management in the future.
Key words：autonomous driving， intelligent transportation， scene design
1 交通背景分析
1.交通难。随着城市化快速发展，人民生活水平提高，出行方式发生新改变，家庭汽车拥有量大幅增加。上班、上学高峰时间相对集中，无法错峰出行，导致交通经常性堵塞，特别是区域中心城市，一小时以上交通圈成为常态，事故频发，交通效率低下，影响了人们的工作与生活，造成时间和资源的高度浪费。
2.停车难。由于城市车位配套规划问题，导致目的地停车难，乱停车现象比较普遍，影响交通管理和城市美化，给环境带来不安全因素。目前，政府只能通过违章处理，从经济和驾驶证书扣分来被动治理，治理效果不好，还受到人们的质疑和抱怨，导致政府公信力下降。
3.交通资源匮乏。为了满足大众需求，提高交通效率，政府投入大量资金用于城市交通道路建设和反复性升级改造，花费人财物等社会资源加强公共交通治理。为了缓解交通压力，交通管理部门根据交通流量，在一定的时限，采用了单向行驶、可变道、公共交通专用通道等手段来缓解这个矛盾，但是交通资源仍然匮乏，不能满足社会对便捷交通的需要。
2 汽车自动驾驶技术发展趋势
自动驾驶汽车通过人工智能技术、车载雷达、传感器以、摄像头等系统闭环控制，对路面环境实时信息进行数据采集、计算反馈、指令控制，进而保证车辆安全运行，未来的汽车自动驾驶技术一定会无限接近或越过人的智慧水平。
1.汽车智能与智慧驾驶。当前的自动驾驶技术已经发展成熟，借助完整的自动驾驶解决方案，能系统的规划、感知、定位、控制和自动驾驶，5G和V2X算法为车辆提供云端远程管理平台，实现安全稳定的出行。智能汽车采用高精定位、搭载AI控件等技术，通过决策规划系统，实现车辆控制与安全管理。以传感器为媒介，感知驾驶信息，采集交通实时信号，实时传递给行车计算机进行大数据分析处理，发出精准指令，控制车辆行为模式。智能汽车具有360°無死角的感知环境，自动驾驶技术逐步接近或越过人的智慧水平，能快速反应外部环境条件变化和交通信息。[1]
2.身份识别与安全行驶。为实现自动驾驶，首要条件是汽车能快速识别并响应实时路况和障碍物。智能汽车配置传感器，以摄像头、激光雷达和毫米波雷达来感知摄取数据，然后通过ADAS系统对障碍物身份识别。车辆收到目标信息后，结合本车的行驶数据信息，进行信息处理，利用信息融合技术，计算出车与障碍物的距离和速度等状态信息，进行障碍碰撞危险估计，发出识别指令，车辆接受指令后，防碰撞系统紧急响应，有效避免碰撞发生，确保车辆安全行驶。
3.深度学习与升级发展。随着计算机芯片、ADAS平台和造车技术的成熟，自动辅助导航和驾驶系统将传统汽车行业带来颠覆性的创新，使汽车自动适应智能召唤、自动交通信号灯提示、停车标志识别控制、监测限速标志等交通规则，完成自动巡航、自动转向、自动辅助变道、自动泊车、召唤等功能。系统根据不同类型潜在威胁做出相应警报和反应，为提高无人驾驶自适应性，系统对相关行驶数据收集，完成模型深度学习记忆，为智能汽车的升级发展提供数据和技术参考。
3 用户未来交通出行需求变化
随着自动驾驶技术的发展，人们交通出行方式正发生着改变，用户对交通提出了便捷性高、自主性强、舒适性好等体验需求，出行场景也随之发生改变：[2]
1.消费理念变化。由购置汽车向购买服务转变，人们根据出行要求，来选择出行方式，根据行程的长短、人数、目的任务来选择商务标准，可以自主式即时叫车、顺道拼车和途中换乘，节约资源和支出费用。
2.提前预约车辆。在出行前，线上约车，预设上车时间、地点。
3.车辆服务响应。系统根据用户对出行的要求，自动匹配车型，就近选择车辆派单，车辆接到系统派单指令后，按时到达指定地点，提供个性化服务。消费需求发生变化时，可在车上现场设置最新数据，反馈到系统平台，实时调整。
4.服务结算评价。服务结束，实时完成费用结算，车辆寻找就近的停车场所等待订单。客户对出行全程服务进行评价，建议和投诉意见提交客服系统平台，服务中心对客户满意度调查。
4 自动驾驶技术引领交通变革的任务与实施路径
1.自动驾驶技术引领交通变革。5G技术、大数据、云计算、人工智能、物联网等新技术快速发展，推动了无人驾驶技术的更新换代。在智能汽车研发生产过程中，大量运用了AI技术，系统软件和服务平台对城市交通智能化建设给予友好支持。以交通大数据为基础，从社会需求出发，利用智慧制造技术提升未来城市交通智能化水平，推动城市交通变革，政府管理由单向管理向协同治理转变，交通服务由被动式响应向主动供给转变，智慧化将成为未来城市交通发展趋势。[3]
2.交通变革主要任务与实施路径。城市交通面临与互联网+、人工智能等技术融合的挑战，未来交通如何转型，从而解决交通资源均衡布局与共享问题。从国家战略层面构建城市交通新发展格局，使交通管理部门，汽车生产企业和交通运营商联合组建城市交通一体化网络，推进城市交通高质量发展，完成智能交通基础设施建设，搭建交通运营服务平台，完成科技服务人类的历史使命。[4]行业必须统一规范，建立新标准，人们需要更新理念，执行智能交通新规则。按照“资源建设为基础、系统平台为支撑、安全管理为保障、便捷服务为目标”的原则，将交通与人工智能融合创新，以新型汽车研发生产，智能道路建设，交通信息规则制订，公共设施配套，管理服务平台搭建为中心，进行资源与系统集成，促进智能交通创新与变革，来服务未来交通的社会需求。
5 未来智能交通场景构架设计
未来智能交通场景能集充电（有线、无线）、加油、保险、电子警察（即时线上处置）、保养维修、道路救援、停车场等一体化的系统构架。交通道路主要分为行人、非机动车、无人驾驶和机器人专用等车道，主体采用全感应式电子化通道，供给机器人专用和无人驾驶通行。机器可以代替人工物流，服务人类生活各领域。大数据支持智能通路的信息控制，实时按照交通流量自适应调整，实时响应拐弯和变道等切换。车联网技术保证车辆在狭窄和可变的街道上行驶，根据即时路况遵守不同的速度限制。未来路面和交通信号可以是实时的、动态的和可调节的。动态路面帮助调整车道数量、人行道宽度和行车方向，这意味着有限的街道可以根据需求提供多种用途。政府通过交通管理工具可以在后台实时更改车道和速度限制，控制人员与车流量，以满足交通顺畅目标。通过动态路面、自适应性基础设施和可智能移动的街道使城市空间被合理分配利用。
在未来智能交通场景构架系统中，与车联网配套的自动化运行和辅助管理设施设备，可以采用集中和分散结合的方式，节约环境空间资源，合理布局充电、加油、停车、维修等公共区域，方便汽车的动力源接续、故障维修保养、交通电子化无人管理和调度、道路检修保养、保险与求援等功能。
6 智慧交通系统集成远景
智慧交通对现有交通概念颠覆性变革和流程再造，通过智慧平台系统，保障交通高效运行，将用户感知、汽车标准、信号管理、交通调度、事故处置等交通场景高度集成，建立全新的统一规范与标准，改变政府服务角色，根据技术发展和服务需求对交通功能流程再造，通过交通运行平台，对交通进行7*24小时管理，汽车按照智能交通路线图，运用3D空间精准定位，通过导航系统到达指定地點，人们通过一站式智慧交通平台享受个性化交通服务。
参考文献：
[1]王金强，黄航，郅朋，等. 自动驾驶发展与关键技术综述[J]. 电子技术应用， 2019（6）.
[2]陈丽烨.面向自动驾驶汽车规模化应用的道路交通系统规划与设计若干思考[J]. 交通与运输， 2020， v.33;No.47（S1）：210-213+223.
[3]高海峰.智慧交通发展趋势与构建[J].数字通信世界， 2019，000（007）：150.
[4]张钰书.科技引领 创新驱动交通未来[J]. 人民交通， 2020（2）：22-23.
作者简介：陆金：（1995.11—），男，汉族，江苏南通人，硕士研究生，产品设计师。研究方向：主要研究工业设计与未来创新、无人车与自动驾驶技术、人工智能，人机交互等方向。
