1.1 智慧交通系统

1.1.1 智慧交通系统定义方式

近年来，随着数字技术、人工智能、超级计算等新技术与交通运输深度融合，“交通医生”“城市交通大脑”“无人物流”等一系列智慧交通新名词层出不穷。但也有人提出质疑：“交通医生”和传统的交通信息采集、交通信号控制技术有何区别？“城市交通大脑”在交通指挥管控、优化交通信号、治理交通拥堵等方面的应用场景和10年前的智能交通发展重点又有何不同？在这些日新月异的交通运输新技术背后，必须考虑的是，智能交通是如何向智慧交通发展的，智慧交通系统能够解决什么问题，它的本质又是什么。

布莱恩·阿瑟（W. Brian Arthur）在《技术的本质：技术是什么，它是如何进化的》[1]一书中将技术定义为实现目的的手段，而一个系统则是所有“实现目的的手段”的总体。布莱恩·阿瑟还在书中提出技术进化的两种机制：一种是组合进化；另一种是持续地捕获新的自然现象以及带有特定目的地驾驭这些现象。

由此可见，技术的产生和发展往往是在特定目的的引导下进行的。对于智慧交通系统而言，所谓的“特定目的”就是交通运输领域对安全舒适、经济高效、方便快捷、节能环保等一系列内容的要求，也就是旅客货主、运输企业、政府部门等各相关方面对交通运输的整体需求和期望。

综上所述，一方面智能交通向智慧交通的发展要靠技术的推动，大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术为智慧交通的发展起到了必要的推动作用；但另一方面，智慧交通的产生与发展离不开需求的总领。只有在特定的交通运输需求的引导下，对于智慧交通系统的研究才具有现实意义。对智慧交通系统的定义也必须从系统需求出发。

1.1.2 智慧交通系统定义

智慧交通系统实质上就是在智能交通系统的基础上建设而成的新一代综合交通运输系统，两者在建设内容、关键技术、应用方向等方面拥有较大的公共部分，但在理念、关注点、目标、结果等方面也存在着显著差异。本节将在智能交通系统定义的基础上，通过对智慧交通与智能交通对比分析，得出智慧交通系统的定义。

自智能交通系统问世以来，许多专家学者、科研机构都曾就智能交通系统的概念提出自己的看法，此处列举了不同专家学者对智能交通系统概念的描述：

智能交通系统指的是在较完善的基础设施（包括道路、港口、机场和通信）之上将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、电子控制技术以及计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系，从而建立起一种在大范围、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合运输和管理系统。[2]

智能交通系统，是在较完善的交通基础设施之上，通过应用信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术，加强运载工具、载体和用户之间的联系，提高交通系统运行的有序性和可控性，实现提高运行效率、减少事故、降低污染的系统目标，建立一个高效、便捷、安全、环保和舒适的综合交通运输体系。[3]

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。[4]

可以看出，诸多专家学者对智能交通系统概念的定义，均主要由两个方面组成，一是对智能交通系统所应用技术的描述（黑体部分）；另一方面则是对智能交通系统需求的描述（斜体下划线部分）。

而智慧交通系统与原有智能交通系统又有很大区别。对于需求部分，智慧交通系统相较以往的智能交通系统，要求系统具有独立分析、判断、决策的能力，在自主化、人性化等方面对系统提出了更高的需求。本书从交通运输系统的总体需求入手，归纳整理了智慧交通系统的系统需求（详见本篇第2章内容），在此将其概括为安全可靠、经济高效、温馨舒适、方便快捷、节能环保。

对于技术部分，可以看到不同专家学者对于交通系统所应用技术的分类方式并不相同，而所谓信息技术、通信技术、传感技术、计算机技术等技术手段在定义和应用内容上实际上又互有交叉。因此，本书按照智慧交通系统的工作流程（详见本篇第3章内容）对其应用技术进行分类。最终，将智慧交通系统所应用技术分为六大类，分别为智慧信息采集、智慧通信传输、智慧数据处理、智慧决策、智慧管理服务、智慧控制。所谓“智慧”是指在具体技术上，应用了物联网、人工智能等新兴智慧交通前沿技术。

在1.1.1节中已经分析过，智慧交通系统的产生与发展都应在系统需求、系统目标的引导下进行，因此，本文在对智慧交通系统进行定义时，也将采用先明确需求，后阐述技术的定义方式。由此，归纳得出智慧交通系统的定义，即智慧交通系统是以安全可靠、经济高效、温馨舒适、方便快捷、节能环保为目标，在较完善的交通运输基础设施上，综合运用物联网、人工智能等智慧信息采集、智慧通信传输、智慧数据处理、智慧决策、智慧管理服务、智慧控制技术的新一代综合交通运输系统。