1.1 智能交通的发展

1.1.1 公路发展简史

人类社会的交通先由水路开始，最早的陆路交通为城市之间转运人和物服务。按照交通工具的革新，交通工具的发展历史可以分为3个主要阶段。交通发展时间轴如图1-1所示。

1.马路时代

最初的道路是由人踩踏而形成的小径。东汉刘熙所著的《释名》一书中把道路解释为“道，蹈也，路，露也，人所践蹈而露见也”。在新石器晚期，役使牛马为人类运输而形成驮运道，并出现了原始的临时性的简单桥梁。相传黄帝因看见蓬草随风吹转，发明了车轮，于是以“横木为轩，直木为辕”制造出车辆。随着车辆的出现，车行道产生，人类陆路交通出现新局面。

商朝（公元前1600年—公元前1046年）人已经懂得夯土筑路，并利用石灰稳定土壤。从殷墟的发掘中，考古人员发现有碎陶片和砾石铺筑的路面，并出现了大型木桥。

战国时期（公元前476年—公元前221年），国与国交往频繁，《国语》载有东周单子经过陈国时，看见道路失修，河川无桥梁，旅舍无人管理，预言其国必亡，后来果然应验。当时在山势险峻之处凿石成孔，插木为梁，上铺木板，旁置栏杆，称为栈道，这是我国古代道路建设的一大特色。

秦朝（公元前221年—公元前207年）修筑的驰道可与罗马的道路网媲美。秦始皇统一六国后开始修建以首都咸阳为中心、通向全国的驰道网，并构成了以咸阳为中心，通达全国的道路网。秦始皇还统一了车轨距的宽度（宽6秦尺，折合1.38米），使车辆制造和道路建设有了标准。除了修筑城外的道路，秦朝对城内道路的建设也有突出之处，例如，阿房宫采用高架道的形式筑成“阁道”，自殿下直抵南面的终南山，形成“复道行空，不霁何虹”的壮观景象。

汉朝（公元前202年—公元220年）的张骞两次出使西域，远抵大夏国（今阿富汗北部），开创了举世闻名的“丝绸之路”，因此载入史册。“丝绸之路”起自长安（今西安），经甘肃、新疆，一直到中亚、西亚，为沟通我国与中东和欧洲各国的经济和文化做出了重要贡献。

唐朝（618—907年）的唐太宗下诏全国，保持道路畅通无阻，实行道路日常养护。唐朝不但城市道路建设突出，而且郊外的道路也很畅通，道路两侧有排水沟和行道树，布置井然，气度宏伟，为我国以后的城市道路建设树立了榜样，影响远及日本。

宋朝、元朝、明朝（960—1644年）均在过去的道路建设基础上有所提高，尤其是元朝，元朝时期，我国地域辽阔，自元大都（今北京）通往全国有7条主干道，形成了一个宏大的道路网。我国的道路建设发展至清朝末年时，已是驿道时代的尾声，代之而起的是汽车专用公路。

2.公路时代

19世纪末，由于西方的主要城市饱受交通事故和马粪的困扰，人们迫切需要一种新的城市交通工具，以解决城市发展的交通问题。

19世纪30年代，英国的矿井中出现了一种用于运输矿石的缆车。19世纪40年代，加州“淘金热”开始将缆车作为一种载人的交通工具。一位专门为旧金山地区矿井制造缆车的商人，在旧金山的克莱街修建了一条1千米长的载人缆车线路，该线缆由蒸汽机驱动，速度为每小时10～20千米，并于1873年投入运营。该条线路在商业上的成功很快吸引了其他商人的加入，于是，从1877—1880年，旧金山又修建了4条载人缆车线路。缆车在旧金山大获应用的重要原因是缆车爬坡远比轨道马车爬坡容易。1882年，芝加哥市为了解决马车轨道在冬季雪天缺少附着力的问题，在平地上建设了一条载人缆车线路。很快，缆车风靡全美。到1893年，美国整个北方和西海岸地区已经有30个城市建设了总长近500千米的缆车。与此同时，在欧洲、澳大利亚和新西兰，缆车也得到了应用。与马车相比，缆车的运营成本更低，也更加稳定可靠。但缆车的初始投资却很大，而且因为车辆运行依赖一个线缆回路，一旦一条线路出现故障，整条线路都要停运，且需要几小时才能恢复运转。缆车的不完美使人们转而寻求更好的解决方案。

1879年，德国人维尔纳·冯·西门子在一场工业博览会上展示了有轨电车技术，并在1881年开始运营柏林郊区的一条路面电车线路，同时期，美国发明家爱迪生为了推广电力，在1880年展示了其在门罗公园建设的路面电车。相较于马车和缆车，路面电车更快（速度达到每小时15～25千米）、更可靠，同时成本也更低。

1902年，美国97%的城市轨道都进行了电气化改装，从运行马车转而运行电车，在1902年一年内，美国有78亿人次乘坐了路面电车。到1907年，美国的路面电车轨道总长超过了55000千米。到1912年，在美国所有1万人以上的城镇中，平均每人每年乘坐252次路面电车，路面电车成为真正意义上的大众交通。在1912年，人们甚至可以一路乘路面电车从纽约到达波士顿。1880—1920年，路面电车的生意极为火热，有时两家公司的轨道甚至只隔一个街区。与此同时，许多发展中国家也建设了路面电车，西门子公司于1899年在北京修建了第一条有轨电车，于1904年、1906年、1908年和1909年分别在香港、天津、上海和大连修建了有轨电车。

但有轨电车也存在局限性。因为沿承轨道马车，路面电车需要铺设1米左右轨距的电车轨道。电车运行时，需要与其他车辆共享路面，其速度和载重都会受到一定的限制。

3.数字化道路时代

智慧公路作为新一代信息技术与公路道路运输深度融合的重要载体，已成为智能交通领域的新型数字基础设施，在提升运输效能、培育新兴产业等方面的战略作用明显，世界各国争相开展相关技术的研发与应用。

2016年12月，欧盟发布了《欧洲C-ITS战略》，其目标是促进整个欧洲范围内投资和监管框架的融合，开展C-ITS的大规模商业化部署，以提升道路安全、交通效率和驾驶舒适度。欧盟交通运输总司出台《授权法案（征求意见稿）》，意图在欧洲推进合作式智能交通运输系统的部署，其特点是通过新一代信息技术将各种交通要素和终端连接，在共同的目标下，协作解决交通的各种问题并实现集成服务。欧盟制定了《可持续及智能交通战略》，以数字技术作为引导，把减碳、减排作为考核目标，把新能源汽车的发展与能源转换效率结合在一起。欧洲EāSywy项目针对全部路网开展网络化管理，根据统一规则进行关键路段的判别；通过跨国数据交换构建同步管理体系，覆盖27个国家和地区，以信息服务、主动交通管理为手段，侧重服务协同。

日本志在建设世界最安全的道路，拟在2030年建成世界最安全和最畅通的道路。2020年，日本政府继续推进由内阁牵头的战略性创新创造方案（SP），在人的多样性、共同创造价值和可持续发展3个目标下安排技术开发和产业发展，强调应用智能化技术减轻交通对大自然的冲击，实现安全和舒适的交通，提高交通系统的弹性。

韩国各界推广“下一代智能交通系统”（C-ITS）的数据共享标准化工作。首尔市、光州市、蔚山市、济州岛和韩国高速公路公司等都通过试点和示范项目，在约970千米的路段建设了C-ITS基础设施，并通过Tmap和Kakao Navi等专用应用程序向公众提供实时交通信息和道路危险状况等数据。

新加坡把15%的土地面积用于建设道路，形成以10条快速路为主线的公路网络，以健全发达的交通路网和前瞻性的交通规划管理，为高密度的人流与车辆提供优质的服务。其中，富有成效地开发和运用智能交通系统是新加坡在城市交通发展规划和实践中引人注目的一环。

我国积极倡导智慧交通发展，陆续出台了《智慧交通让出行更便捷行动方案（2017—2020年）》《关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知》《数字交通发展规划纲要》《交通强国建设纲要》《智能汽车创新发展战略》《国家综合立体交通网规划纲要》等一系列政策文件。2018年2月，交通运输部启动了新一代国家交通控制网和智慧公路试点工作，在北京市、河北省、吉林省、江苏省、浙江省、福建省、江西省、河南省和广东省开展智慧公路示范工程建设，确定了示范基础设施数字化、北斗高精度定位综合应用、基于大数据的路网综合管理、互联网+路网综合服务及新一代国家交通控制网等试点方向，基本囊括和代表了中国智慧公路的发展方向。

自2018年以来，北京市、河北省、吉林省、江苏省、浙江省、福建省、江西省、河南省、广东省的试点工作有序开展，为全国智慧公路建设积累了宝贵经验。全国范围内的30多条已建和在建的智慧公路，充分体现了“鼓励各地积极开展智慧公路创新应用”的总体布局和“坚持应用导向”的总体发展方向，有助于检验真正能够落地应用、产生良好效果的智慧公路技术。

1.1.2 智能交通的发展历程

智能交通的发展经历了智力交通时代（19世纪初—20世纪60年代）、智能交通时代（20世纪60年代末—2010年），目前正处于智慧交通时代（2010年至今）。智能交通发展时间轴如图1-2所示。

1.智力交通时代

智力交通时代以交通信号灯的出现为标志。19世纪初期，铁路信号灯工程师首次提出了带有红、绿两种颜色交通信号灯的设计想法。直至1918年，一种红、黄、绿3种颜色的手动信号灯出现在纽约市，成为控制交通信号的雏形。1926年，英国发明了机械式交通控制信号机，首次实现了周期性自动控制红绿灯切换，奠定了交通信号自动控制的基础。1964年，加拿大开发出世界上第一个利用计算机来控制交通信号的系统，开创了交通控制系统发展史上的里程碑，由此，智力交通逐渐由萌芽走向成熟。

2.智能交通时代

智能交通时代以电子路径引导为标志。随着美国汽车数量呈爆发式增长，滞后的交通基础设施建设、汽车服务手段和公众交通安全意识，导致交通拥堵、交通事故、环境污染等问题层出不穷。1967年，美国联邦公路局启动电子路径引导系统的研究，随后，交通实践者将更多的科学管理应用于实践，综合考虑交通运载工具、交通基础设施和交通参与者，充分运用通信、信息、控制和传感器等先进技术和装备，建立实时、精确且高效的交通运输管理体系，智能交通系统（Intelligent Transportation System, ITS）应运而生。

3.智慧交通时代

伴随云计算、大数据、人工智能、物联网、移动互联网等高新技术的高速发展和大规模应用，交通出行模式发生了翻天覆地的变化，这标志着交通出行进入了智慧化时代。智慧交通从进程上可以细分为3个阶段，分别是技术先行的智慧交通雏形阶段、政府引导的智慧交通成形阶段和全面应用的智慧交通成熟阶段。

技术先行的智慧交通雏形阶段：以技术服务商为主导，用户往往被动接受服务，通过改变出行方式、经营模式以适应技术供应商的交通服务。智慧交通雏形阶段的标志事件是2010年7月优步（Uber）公司首次在美国旧金山推出网约车服务，通过移动应用程序连接乘客和司机，乘客可以通过应用程序来预约载客的车辆，并且追踪车辆位置，在线支付出行费用。随后，我国出行市场出现了大量的网约车、共享单车、共享汽车等，从此改变了我国出行方式的格局。

政府引导的智慧交通成形阶段：政府开始从顶层规划的层面制定行业标准，引导和规范市场秩序。在这个阶段，技术服务商、政府部门、用户对智慧交通、智慧出行产生了不同的认知。智慧交通成形阶段的典型标志是2022年1月交通运输部发布的《数字交通“十四五发展规划》，规划指出，到2025年“一脑、五网、两体系”的发展格局基本建成，交通新基建取得重要进展，行业数字化、网络化、智能化水平显著提升。

全面应用的智慧交通成熟阶段：伴随新基建的发展、ITS的成熟，智慧交通已经全面渗透和融入社会公众的日常出行、交通基础设施建设和管养、交通监管与执法等。智慧交通成熟阶段的特征表现为完善的技术路线、清晰的盈利模式、大型智慧交通服务企业的出现、人民群众具有较强的获得感等。

由于智慧交通在不同地区的发展进程存在较大的差异，不同阶段没有明确的界限，当前智慧交通正处于成形阶段与成熟阶段的交叉期。

1.1.3 智能交通的内涵

伴随生产力的发展和社会转型，生产力对交通发展的支配性引发了交通供给应与交通需求相匹配的深刻认识与变化。从历史上交通发展与生产力之间的自相似性、同构性中可以看到，不同的社会形态对应不同的产业形态，不同的产业形态导致的交通形态和交通需求是不一样的。社会形态不断进化，交通形态、交通需求也随之相似地同构进化。

本书参考《2017年广东省智慧交通产业发展报告》对智能交通的内涵描述，并结合业界对于智能交通系统定义的共性，认为智能交通是在整个交通运输领域充分利用5G、物联网、空间感知、云计算、移动互联网、大数据、人工智能和建筑信息模型（Building Information Model,BIM）等新一代信息通信技术，综合应用交通工程、通信、计算机、社会学、心理学等学科，以建立全面感知、深度融合、科学决策和主动服务等为目标，通过实时的动态信息感知、交通基础设施建模、综合交通信息数据融合、大数据关联分析等决策服务体系，形成问题发现、问题分析和问题决策模型，面向交通基础设施建设与养护、运维、交通巡检、交通管控、交通管理和交通出行等场景，提供行业资源配置优化、公共决策、行业管理、公众服务等能力，推动交通基础设施的建设与养维智能化，交通管理智能化，交通运输便捷化、顺畅化、安全化和环保化，带动交通运输相关行业转型与升级。智能交通中的“人”是指一切与交通运输系统有关的人，“车”是指各种运输方式的运载工具，“路”是指各种运输方式的道路及其航线。

1.1.4 智能交通的体系

2005年，国家智能交通系统工程技术研究中心发布了《中国智能交通系统体系框架（第二版）》，依据该框架，智能交通可以分为交通管理、电子收费、交通信息服务、智能公路与安全辅助驾驶、交通运输安全、运营管理、综合运输、交通基础设施管理和ITS数据管理9个服务领域。中国智能交通系统体系框架如图1-3所示。

1.交通管理

交通管理作为体系框架中重要的组成部分，主要服务于交通管理者，包括交通动态信息监测、交通需求管理、交通控制、交通基础设施管理、交通事件管理、勤务管理、交通执法和停车管理等方面。

交通动态信息指在时间和空间上不断变化的交通流信息，例如交通流量、车速、占有率、车头时距和时间等。这些信息的采集方式分为固定型和移动型。固定型采集技术可以分为磁频采集、波频采集和视频采集3种；移动型采集技术运用安装有特定设备的移动车辆来采集交通数据，目前主要有基于电子标签、基于全球定位系统（Global Positioning System,GPS）和基于汽车牌照自动识别3种采集技术。

交通需求管理和交通控制是交通管理的两种模式。交通需求管理是对交通源的管理，是一种政策性管理，优先发展公共交通、控制小汽车数量、车辆单双号通行及收取拥堵费等均属于交通需求管理。交通控制是对交通流的一种技术性管理，通过管理道路交通基础设施及合理管制与引导交通流，提高道路通行效率。交通控制策略包括节点交通控制（例如信号控制交叉口）、干线交通控制（例如绿波带）及区域交通控制。区域交通控制以全区域所有车辆的通行效率最高为管理目标，旨在同时实现节约能源和减少环境污染。

交通基础设施管理、交通事件管理和勤务管理等属于交通管理的基础需求。交警目前使用的系统大多集成了这3种功能。在交通执法方面，执法记录仪已成为基层交通管理部门的标配，能够实时便捷地收集有效证据，保障执法人员和执法对象的权益，有效规范执法行为，促进执法水平的提升；在停车管理方面，停车难和效率低一直是影响车主出行的交通难题，集云收费、云管理、云支付和云运维于一体的智慧停车系统正在逐渐改善这种现状，免取卡不停车、车位引导、取车引导和电子收费等功能真正实现了智能停车管理，给车主带来了极大的便利。

2.电子收费

电子收费系统主要应用于高速公路不停车收费，即电子不停车收费（Electronic Toll Collection,ETC）系统。ETC系统于20世纪80年代开始兴起，到20世纪90年代在世界各地使用，受到各国政府和企业的广泛重视。ETC系统主要涉及车辆自动识别、车型自动分类和视频稽查3种功能。

• 车辆自动识别。该功能是电子收费系统的关键部分，主要任务是精确完成车辆身份的有效识别。待收费车辆行驶到特定区域后，系统就会自动识别车辆的“身份”。实现该功能通常采用射频、光学、红外和微波等技术。

• 车型自动分类。高速公路上对不同车型的收费标准各不相同，需要对车型进行精确判断。该功能除了采用图像识别技术，通常还需要融入激光扫描分型和光幕检测技术，从而提高车型识别的准确率，此外，还应用了基于红外检测和压力传感器的车型自动分类系统。

• 视频稽查。视频稽查主要是指对通过换卡、倒卡或闯关卡偷逃高速公路通行费的车辆进行跟踪查控，甚至能对几何超限的车辆进行监测报警。该功能主要采用视频图像分析技术来实现。

此外，随着移动互联网的发展，电子收费理念还应用于停车收费领域。停车场入口和出口的检测单元将车辆的进场信息和出场信息传到服务器，服务器经过计算将消费信息以二维码的形式发送至停车场出口的电子收费设备，车主通过第三方支付平台扫描二维码进行付款，提高停车收费的效率，降低管理成本。

3.交通信息服务

交通信息服务主要向出行者传递有用的交通服务信息，包含出行前信息、出行中信息、个性化信息

交通信息服务领域的发展主要体现在信息类型和发布手段的不断丰富和多样化。目前，出行者可以通过手机短信接收公共交通票务信息、目的地天气或休闲娱乐信息，可以通过手机导航软件快捷准确地到达目的地，可以在旅行途中通过引导屏、广播、电视、微信和微博等多种手段接收各类交通信息，根据自身需求选择恰当的出行方式、出行路线及出行时间。随着云计算和大数据技术在后台的应用，交通信息服务也越来越准确、智能和及时，这让出行变得更科学、更绿色低碳。公共交通乘客出行信息需求见表1-1，驾驶员出行信息需求见表1-2，现有的交通信息服务已经基本能覆盖这些需求。

4.智能公路与安全辅助驾驶

智能公路系统以公路智能化为基础，遵循道路交通基础设施与车载系统协调配合的理念，实现车辆辅助驾驶及特定条件下的自动驾驶，从源头减少人为误操作而引发的交通问题，提高交通运输的安全性和运行效率。目前，智能公路系统的发展方向有基于视觉的环境感知技术、多传感器融合技术和自动驾驶。

（1）基于视觉的环境感知技术

基于视觉的环境感知技术主要应用于对驾驶员的状态进行监测。通过对驾驶员驾驶期间面部状态的智能识别，判断驾驶员是否存在不安全驾驶行为。如果驾驶员存在频繁打哈欠、频繁闭眼、频繁点头或长时间表情夸张等状态，系统将智能判别出驾驶员处于疲劳驾驶、酒后驾驶或兴奋驾驶等不安全状态，从而判断车辆处于不安全驾驶状态，并及时给出相应的报警提示。

（2）多传感器融合技术

德国大众汽车公司利用多传感器融合技术研发了多项车辆安全辅助驾驶系统，例如，主动安全制动系统通过不断监控和搜集传感器数据，跟踪驾驶员和车辆的驾驶状态，包含驾驶员目前的操控策略、车辆的速度和加速度、前后车辆的距离和速度、行驶道路的几何形状等，以便做出对车辆最安全的主动控制；综合横向辅助系统使用各种传感器扫描车辆前面的空间，再由该系统将所有传感器的信息融合成一个整体画面并对其进行分析，然后发出一个横向的导向控制信号，传递给动力转向系统，若车辆偏离，动力转向系统会施加轻微的力使车辆回到原本的车道；行人和非机动车辆安全系统通过遥感技术提前检测可能发生的意外，从而避免碰撞事故的发生，或减轻事故的严重性。

（3）自动驾驶

自动驾驶是指将多种传感设备和智能软件安装到车辆上，以实现车辆安全自主驾驶到达目的地。根据GB/T 40429—2021《汽车驾驶自动化分级》的规定，自动驾驶技术分为L0～L5共6个等级。

• L0——纯人工驾驶。

• L1——驾驶自动化。

• L2—辅助驾驶。

• L3——自动辅助驾驶。

• L4——自动驾驶。

• L5——无人驾驶。

目前，无人驾驶汽车成为研究热点，传统汽车企业和IT行业巨头竞相加入，不少研发车型已接近量产。谷歌和奥迪等开发的无人驾驶汽车已获得美国加利福尼亚、内华达、密歇根及佛罗里达州发放的公路试验牌照，谷歌无人驾驶汽车已经实现零事故行驶超过80万千米。从汽车制造商到科技巨头，再到各国政府、组织，越来越多的人将无人驾驶汽车看作整个汽车行业的未来。但是，科技成果与产业化之间的差距较大、研发生产成本高、安全性不稳定等依旧是无人驾驶汽车产业化的瓶颈。

5.交通运输安全

交通运输安全主要是指各种道路的安全管理和紧急救援。道路安全管理包括道路安全工程和道路安全审查。道路安全工程应确保道路具备比较完善的安全设施，除了路面标识、标线和视线引导设施清晰醒目，在必要的地段和路侧需要设置防撞栏杆，使失控车辆平滑地改变方向，防止危及其他车辆，保障人身安全。道路安全审查旨在确定道路潜在的安全隐患，采取合适的安全对策，使安全隐患得以消除或以较低代价降低其负面影响，保障道路在规划、设计、施工和运营各个阶段均考虑安全需求。

当道路发生紧急事件时，在事件的发现、处置和交通恢复正常等过程中，信息的采集、处理和运用非常重要，各种信息的快速与精确获取及各部门间信息流动渠道的畅通是完成快速、高效救援的保障。

6.运营管理

运营管理包括公交车规划、公交车运营管理、出租车运营管理和特种运输管理等内容，主要服务于公共交通企业运营管理者，提高运营管理效率，提升企业管理水平，实现企业创新转型。

目前，多数运营管理基于GPS实现。以公交车运营管理为例，运营管理系统由调度系统、车载系统和电子站牌系统等组成。其中，调度系统由调度信息总控中心、线路调度基础平台和分运营管理平台组成。调度信息总控中心由监控管理系统、运营管理系统、地理信息系统、大屏幕显示系统、通信系统和运营保障管理系统等组成；线路调度基础平台包括通信、控制、显示及发车显示屏；分运营管理平台包括分运营平台控制、通信和分运营平台显示3个模块。整个系统实现了自动排班、运营车辆定位、自动报站、集成电路（Integrated Circuit,IC）卡消费自动传输、实时可视化调度、超速报警、车辆运行轨迹回放、电子站牌预报发车和来车信息显示等功能，从企业角度做到对公交车运营过程全程可控，从公众角度做到公交车运行状态实时查看，从而合理安排出行时间及路线。

7.综合运输

综合运输是围绕客运“零距离换乘”、货运“无缝化衔接”的目标，推动各种运输方式功能融合、标准协同、运营规范、服务高效的运输方式，是智能交通体系的重要组成部分。综合运输服务主要包括货物联运管理、旅客联运管理、货物联运管理3个方面。《综合运输服务“十四五”发展规划》中指出，综合运输服务的主要任务包括构建协同融合的综合运输一体化服务、快速便捷的城乡客运服务、舒适顺畅的城市出行服务、集约高效的货运与物流服务、安全畅通的国际物流供应链服务、清洁低碳的绿色运输服务和数字智能的智慧运输服务等。

8.交通基础设施管理

交通基础设施管理包括交通基础设施维护、路政管理和施工区管理等。随着桥梁、隧道和边坡的大规模建设，桥梁、隧道和边坡工程的结构不可避免地遭到地质恶化、环境荷载、腐蚀、疲劳等因素的影响，可能导致桥梁、隧道和边坡主体结构的损坏和劣化。施工区管理是工程建设管理的重点，大型机场、铁路枢纽等工程建设，需要经常查看现场情况，及时了解项目进展，以便对工程进行指挥调度、巡查巡检和监督管理。

9. ITS数据管理

随着交通数据采集手段的不断丰富，交通领域率先迈入大数据时代，ITS数据管理成为感知现在、预测未来、面向服务的重要支撑手段，构建安全高效的大数据处理体系成为解决城市交通问题的关键。ITS数据管理包括交通数据的采集（接入）与存储、交通数据的融合与处理、数据交换与共享、数据应用支持和数据安全等。

1.1.5 智能交通面临的挑战

智能交通面临的挑战主要集中在数据安全隐私挑战、顶层设计与部门行业之间的分治挑战、交通基建长久性与智能技术快速更新换代之间的挑战、技术排斥与交通公平之间的挑战、技术革新与保障就业之间的挑战、新兴商业模式与行业可持续性之间的挑战，道路的数字化升级是解决智能交通发展矛盾的重要抓手。

1.数据安全隐私和挑战

智能交通高精度的实时监测控制系统在为用户提供便利的同时，也存在个人隐私泄露等诸多隐患。实时定位、轨迹追踪、视频监控、人脸识别技术等都将用户暴露在一个未知的风险中，这些高精度信息若被恶意操纵，将严重危害社会安全。

2.顶层设计与部门行业之间的分治挑战

智能交通是一个复杂的系统，涉及规划、建设、管理、运营等环节，以及多个部门。同时，智慧城市建设在跨部门信息共享、跨系统应用集成等方面仍然面临“信息鸿沟”“数据孤岛”等诸多难题，尤其是在顶层设计上缺乏统一的行业标准。

3.交通基建长久性与智能技术快速更新换代之间的挑战

交通基建一旦建成，其物理形态、空间占有和实体功能等特点不会像智能技术软件一样容易得到更新，而且其更新耗资巨大。如何实现智慧交通体系中的“硬”“软”协同发展，如何在交通网络建设中保持硬件设施对未来科技不确定性的适应能力，是交通基建的重要挑战。同时，智能交通系统要适应快速变化的社会环境，例如消费需求、生活方式的变化等。鉴于此，构建智能交通刻不容缓。

4.技术排斥与交通公平之间的挑战

公平、包容是智慧城市的重要原则，但这并不代表所有的人都有享受智慧技术的条件。也就是说，新智慧交通技术可能会使一部分人无法享受智能交通服务。研究表明，老年人等社会弱势群体对新技术、新概念的学习成本高，阻碍了他们享受智能交通服务。在德国，有相当比例的低收入、低教育水平的人群被智慧交通技术排斥，这进一步加剧了“交通贫困”。这就要求智慧交通树立“科技向善”的发展导向。

5.技术革新与保障就业之间的挑战

智能交通是技术密集型行业，大大提高了劳动生产率，节约了劳动力的投入数量。智能交通的大力发展也使传统交通产业部门的就业岗位减少。例如，“一站式”智能化平台将诸多传统交通的线下业务转到线上——用互联网及算法实现，传统的售票员、收费员、交通管理员等工作岗位的数量受到压缩；无人机物流和无人驾驶技术应用后，有相当一部分快递员和出租车司机面临失业风险；2019年ETC系统的推广普及，导致大量的收费员失业。如何处理好智慧交通技术更新和就业保障之间的关系，是一个需要我们积极面对的问题，尤其是在当前国际形势紧张、国内经济增长压力大的背景下，智能交通技术推广与交通就业的关系亟须得到关注。

6.新兴商业模式与行业可持续性之间的挑战

智慧交通发展初期以政府引导和支持为主，但随着市场化进程的推进，智能交通行业在竞争激烈且不确定的市场中如何获得长久利润，进而得以持续发展，是一个大的挑战。目前来看，可持续盈利的商业模式并不多见。例如，诞生于2009年的优步公司，在经过10年持续亏损之后，宣称在2020年年底盈利。智能交通在个性化、私人化、定制化的交通服务领域是以市场为主导的，探索新的商业模式刻不容缓。