摘 要:以綜合交通基礎設施而論，我國已成為名副其實的“交通大國”。在當前我國綜合交通系統(tǒng)基礎設施規(guī)模已經(jīng)很大的背景下，如何結合最新技術的發(fā)展，構建更為有效的智能交通系統(tǒng)，以更好地發(fā)揮交通基礎設施的效能，為全體出行者提供更有效的出行服務，是交通強國建設的重要課題。未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展必須明確“以人為本”的目標，以先進技術為手段，以體制機制的優(yōu)化完善為保障，充分考慮交通參與者可能的反應，以及包括國家政策、法律法規(guī)、標準規(guī)范、管理要求、金融保險等在內的社會性要素。
關鍵詞:交通強國 智能交通系統(tǒng) 自動駕駛 人才培養(yǎng)
【中圖分類號】TP-9 【文獻標識碼】A
經(jīng)過數(shù)十年的高速發(fā)展，我國的綜合交通系統(tǒng)取得了顯著進步。目前，以綜合交通基礎設施而論，我國已成為名副其實的“交通大國”。進入21世紀以來，在我國綜合交通系統(tǒng)基礎設施不斷建設完善的同時，作為支撐綜合交通系統(tǒng)效率提升、安全改善、服務優(yōu)化的重要要素，智能交通系統(tǒng)亦獲得了快速發(fā)展，在建設人民滿意的綜合交通運輸系統(tǒng)方面發(fā)揮了重要作用，對于交通運輸服務模式的轉變和升級也起到了強有力的催化作用。
我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
智能交通系統(tǒng)在綜合交通體系內得到全面應用
“智能交通系統(tǒng)”（Intelligent Transportation System，ITS，又稱智能交通、智慧交通、智能運輸系統(tǒng)）的概念誕生于20世紀90年代初期，以1994年11月在巴黎舉行的第一屆世界智能交通系統(tǒng)大會為標志，“智能交通系統(tǒng)”在國際交通界、產(chǎn)業(yè)界和科技界成為一個專有名詞。
我國政府積極推動智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。原交通部在1995年制定《交通科技發(fā)展“九五”計劃和到2010年長期規(guī)劃》明確提出：“智能運輸系統(tǒng)（ITS）將成為21世紀現(xiàn)代化地面運輸系統(tǒng)的基本模式和發(fā)展方向，它是交通運輸進入信息時代的重要標志。”[1]2016年，國家發(fā)改委和交通運輸部聯(lián)合發(fā)布《推進“互聯(lián)網(wǎng)+”便捷交通 促進智能交通發(fā)展的實施方案》，這是國家專門就智能交通（ITS）發(fā)布總體框架和實施方案。2019年中共中央、國務院印發(fā)實施的《交通強國建設綱要》中明確提出“全面提升城市交通基礎設施智能化水平”“廣泛應用智能高鐵、智能道路、智能航運、自動化碼頭、數(shù)字管網(wǎng)、智能倉儲和分揀系統(tǒng)等新型裝備設施，開發(fā)新一代智能交通管理系統(tǒng)”“大力發(fā)展智慧交通”[2]，為推動我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。
最初，我國的智能交通系統(tǒng)主要聚焦城市道路和高速公路領域。近年來，以先進的城市交通管理系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)、高速公路三大機電系統(tǒng)等為主要內容，不斷迭代更新的城市智能交通系統(tǒng)逐步形成，并成為智能交通系統(tǒng)的代表性領域之一。智能交通系統(tǒng)的全面應用呈現(xiàn)出幾個特點：
第一，全面覆蓋綜合交通運輸領域。智能交通技術覆蓋了全部交通運輸方式的基礎設施及運輸工具，包括城市綜合交通系統(tǒng)、公路、鐵路、航空、水運等，為各運輸方式的效率改善、安全提升等提供了強有力的支撐。
第二，智能交通不斷涌現(xiàn)新的領域。智能交通系統(tǒng)的發(fā)展內容和模式不斷演化，除了傳統(tǒng)的交通裝備、交通管理、出行服務、交通安全等領域外，智能交通系統(tǒng)涉及的領域也在不斷擴展。例如，隨著大數(shù)據(jù)等技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸及應用等已經(jīng)成為智能交通系統(tǒng)中相對獨立的部分；對交通基礎設施及智能交通系統(tǒng)的管養(yǎng)與維護也成為智能交通系統(tǒng)的重要部分。同時，移動高速寬帶通信技術的發(fā)展，也促進了智能網(wǎng)聯(lián)汽車的誕生與發(fā)展，近年來車用無線通信技術（V2X）在提高駕駛安全性、改善信息服務等方面發(fā)揮了積極的作用。
第三，一些傳統(tǒng)領域出現(xiàn)革命性發(fā)展。信息通信技術的更新?lián)Q代，催生了智能交通系統(tǒng)的“顛覆性”發(fā)展。以自動駕駛為例，雖已有較為久遠的研究歷史，但是在21世紀信息通信技術革命性發(fā)展的支撐下，自動駕駛汽車近年來取得了顯著的進展，不僅在一些特殊場景已經(jīng)獲得了較為充分的應用，例如礦山、港口等，而且在普通道路上也獲得了較大范圍的測試和示范，如北京、武漢等城市都有在開放道路上日常運行的無人駕駛網(wǎng)約車（Robotaxi）。[3]
智能交通系統(tǒng)技術與產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展
2000年以前，我國聚焦智能交通系統(tǒng)的企業(yè)寥若晨星，智能交通系統(tǒng)相關的各類設備、系統(tǒng)的研發(fā)也剛剛起步，眾多代表當時先進水平的智能交通系統(tǒng)及設備在很大程度上還有賴于進口，城市交通管理系統(tǒng)中的交通信號控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控設備，城市軌道交通領域的軌道信號系統(tǒng)，乃至支撐智能交通系統(tǒng)的各類基礎的信息通信網(wǎng)絡設備等，都由國際品牌占據(jù)主導地位。
2000年以來，隨著我國科技企業(yè)研發(fā)能力的不斷提升，具有自主知識產(chǎn)權的各類技術得以迅速發(fā)展，智能交通系統(tǒng)領域的企業(yè)不斷誕生并發(fā)展壯大，例如城市道路交通領域的海信網(wǎng)絡、浙大中控、萊斯信息等，公路機電信息化及智慧公路領域的浙高信、中咨泰科、川高信息、公科飛達等，近年來都取得了良好的發(fā)展，并支撐起國內眾多城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。
2015年以來，眾多科技巨頭逐步進入智能交通系統(tǒng)相關產(chǎn)業(yè)，為行業(yè)的發(fā)展帶來新的技術力量，例如華為、阿里、百度、?？档?，并結合自身技術優(yōu)勢推動智能交通系統(tǒng)的技術創(chuàng)新。近年來，智能交通系統(tǒng)的市場規(guī)模也維持在一個較高水平，城市智能交通系統(tǒng)與智慧公路的市場總規(guī)模每年都在千億以上。國內三大電信運營商企業(yè)和為地方政府的智慧城市等領域服務的平臺公司，也在快速擴大其在智能交通系統(tǒng)市場中的占有率，在支撐智能交通系統(tǒng)發(fā)展的同時也給自身發(fā)展帶來了新機遇。
2020年以來，我國智能交通系統(tǒng)領域的企業(yè)開始較大規(guī)模地走出國門，在東南亞、南美、非洲等地不斷承接各類智能交通系統(tǒng)項目，智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)國際化趨勢開始形成。
智能交通系統(tǒng)人才培養(yǎng)體系不斷完善
20世紀90年代以來，為支撐我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，國內多個高校開始進行智能交通系統(tǒng)領域人才的培養(yǎng)。起初缺乏系統(tǒng)性的教材體系、教師隊伍，以研究生培養(yǎng)為主，數(shù)量較少；近年來基于交通工程等學科的發(fā)展，開始進入人才培養(yǎng)的快速發(fā)展時期。
研究生培養(yǎng)。智能交通系統(tǒng)是一個跨學科的技術領域，除了需要有交通運輸工程的基礎知識外，還會涉及系統(tǒng)工程、計算機技術、自動控制技術、電子信息技術等，對人才素質需求較高。因此，初期智能交通系統(tǒng)領域的人才培養(yǎng)更多地在研究生培養(yǎng)階段展開，雖然尚無明確的學科名稱支持，但眾多學校的不同專業(yè)都開始在研究生階段面向智能交通系統(tǒng)方向培養(yǎng)了相應的專業(yè)人才。
本科生培養(yǎng)。隨著智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，對各類各級人才的需求越來越多，除了需要有從事基礎理論與應用技術研究的科研人員，還需要能夠從事工程建設、系統(tǒng)運維、交通優(yōu)化等工作的大量工程技術人員。因此，大約2000年以后，國內高校開始依托交通工程、自動控制等專業(yè)方向，培養(yǎng)智能交通系統(tǒng)領域的專業(yè)技術人才。2020年，教育部開始設立“智慧交通工程”的學科專業(yè)，2024年又設立了“智能建造與智慧交通”專業(yè)。除了傳統(tǒng)的交通工程、交通運輸工程等本科專業(yè)繼續(xù)培養(yǎng)智能交通系統(tǒng)相關人才以外，“智慧交通工程”等本科專業(yè)也開始面向應用實踐進行更為聚焦的人才培養(yǎng)。
教材建設。近年來，以人民交通出版社、鐵道出版社等專業(yè)出版社為主，在自主科研、消化吸收的基礎上，組織國內外專家學者編寫了面向?？粕?、本科生和研究生的智能交通系統(tǒng)相關教材體系，有力支撐了各類各級人才的培養(yǎng)工作。
我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展面臨的問題挑戰(zhàn)
盡管在過去二三十年的時間內，我國智能交通系統(tǒng)得到了較快的發(fā)展，但是受制于基礎理論、經(jīng)濟實力、發(fā)展階段、出行者意識、人才隊伍等因素，當前智能交通系統(tǒng)的發(fā)展與建設交通強國的目標相比，尚存在一定的差距。目前，我國智能交通系統(tǒng)發(fā)展主要面臨如下問題與挑戰(zhàn)。
支撐智能交通系統(tǒng)良好發(fā)展的基礎工作尚不夠扎實
智能交通系統(tǒng)是在綜合交通系統(tǒng)基礎設施充分發(fā)展的基礎上，利用先進的信息通信技術等，來進一步提高綜合交通系統(tǒng)運行效率、安全與韌性的技術體系，其功能的充分發(fā)揮需要有良好的綜合交通基礎設施作支撐。
改革開放以來，我國的綜合交通基礎設施得到了長足發(fā)展，目前我國綜合交通運輸領域的土木基礎設施建設已經(jīng)達到了相當大的規(guī)模。截至2023年底，我國高速公路里程達18.4萬公里，高速鐵路總里程達到4.5萬公里，交通基礎設施規(guī)模不足的問題已經(jīng)得到極大緩解。然而，在基礎設施總量快速擴張的背景下，綜合交通基礎設施的精細化管理、科學化組織等方面仍存在不足。此種現(xiàn)象在覆蓋面最為廣泛、發(fā)展水平參差不齊的城市道路交通基礎設施方面表現(xiàn)尤為突出，例如道路網(wǎng)絡連通性不足、道路交通組織科學化程度不高、道路渠化配時精細化程度不足等，由此也導致了城市中部分智能交通系統(tǒng)功能的發(fā)揮非常有限。
對于城市道路交通系統(tǒng)而言，其基本通行能力和保障能力的良好發(fā)揮，需要傳統(tǒng)、經(jīng)典的交通工程技術作為重要基礎。以優(yōu)化城市道路網(wǎng)絡交通流運行的交通組織優(yōu)化技術為例，其內容包括了科學的交通標志、標線設置，利用合理的交叉口渠化、配時優(yōu)化技術等實現(xiàn)交通流時空協(xié)調，適合交叉口交通流特征的定周期、感應、自適應控制策略的設計和選擇等。這些要素是決定城市路網(wǎng)基本通行能力發(fā)揮程度的基礎技術，如不能得到應有重視和合理使用，則會使基于高新技術的智能交通系統(tǒng)的作用、功能大打折扣。
智能交通技術應用與業(yè)務機制優(yōu)化的有機結合不足
在智能交通系統(tǒng)的發(fā)展與應用過程中，航空、鐵路、水運等交通運輸方式相對封閉，交通組織較為標準，幾乎沒有私人化的交通運輸工具，且所有交通運輸工具的運行都被置于嚴格統(tǒng)一的管理之下，因此，智能交通系統(tǒng)的應用場景較為簡單。相對而言，城市智能交通管理系統(tǒng)、出行服務系統(tǒng)等則要應對大量的個人出行工具、各種各樣的交通行為，同時還受到管理體制、業(yè)務流程等方面的影響。
當前部分智能交通系統(tǒng)存在事倍功半的主要原因之一是在重視智能交通技術系統(tǒng)建設的同時，未能充分關注對與之相關的社會系統(tǒng)的理解和融合。例如缺乏對傳統(tǒng)交通工程技術與先進信息通信技術之間的專業(yè)整合（機制問題）、交通參與者交通意識提升不足（社會意識問題）、服務理念過于強調以車輛為對象而忽視人的出行本質（認知問題）等。智能交通系統(tǒng)的良好運行與作用發(fā)揮，除依賴先進的軟硬件系統(tǒng)之外，機制、數(shù)據(jù)、法律、各類參與者等要素之間都是相互作用的，而當前過于看重技術發(fā)展而忽略相關配套體制機制建設的模式，導致了智能交通系統(tǒng)的效能難以充分發(fā)揮。
支撐智能交通系統(tǒng)高質量發(fā)展的人才隊伍依舊不足
隨著智能交通系統(tǒng)不斷深入發(fā)展，對智能交通系統(tǒng)人才的數(shù)量和質量也提出了更高的要求。智能交通系統(tǒng)的從業(yè)人員不僅要能夠緊密追蹤最新技術發(fā)展，也需要對公共管理、商業(yè)模式、法律法規(guī)等具有較高的認知水平。對照未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展需求，目前的人才隊伍水平還需進一步提升。
在大規(guī)模專業(yè)技術從業(yè)人員方面，受制于交通工程等傳統(tǒng)學科的培養(yǎng)模式，目前在智能交通系統(tǒng)本、?？迫瞬诺呐囵B(yǎng)方面還存在著知識體系不盡完善、理論與實踐結合不足、代表性培養(yǎng)方向不突出等問題。
在智能交通系統(tǒng)前沿技術的研發(fā)方面，當前我國智能交通系統(tǒng)科研從業(yè)人員數(shù)量已經(jīng)較多，但由于科技成果轉化機制不暢，尖端成果轉化為生產(chǎn)力方面尚有待進一步發(fā)展。
同時，經(jīng)濟全球化時代，我國的智能交通系統(tǒng)相關企業(yè)也需要走出國門，與外國企業(yè)在全球范圍內競爭，但當前我國能夠支撐國際化智能交通系統(tǒng)規(guī)劃設計、部署實施、運行維護的專業(yè)技術人員規(guī)模仍然不足。
我國智能交通系統(tǒng)高質量發(fā)展的對策建議
用社會-技術系統(tǒng)的思維指導智能交通系統(tǒng)的發(fā)展
交通運輸系統(tǒng)是一個復雜的社會-技術系統(tǒng)。一方面，在過去的數(shù)十年中，交通運輸系統(tǒng)的各類基礎設施、載運工具以及建立于其上的交通服務已經(jīng)相對充分地應用了各類信息化技術，成為了一個典型的信息物理系統(tǒng)。而另一方面，綜合交通系統(tǒng)的有效運行又必須重視社會要素的影響，尤其是交通參與者的社會性和機制體制類社會要素的影響。即智能技術效能的發(fā)揮離不開社會人文要素的有力支撐。
未來智能交通系統(tǒng)的發(fā)展必須明確“以人為本”的目標，以先進技術為手段，以體制機制的優(yōu)化完善為保障，在應用先進技術的過程中，除了從技術角度分析問題以外，必須充分考慮交通參與者可能的反應，以及包括國家政策、法律法規(guī)、標準規(guī)范、管理要求、金融保險等在內的社會性要素。要從社會-技術系統(tǒng)的思維和視角去構建智能交通系統(tǒng)，以實現(xiàn)對交通運輸系統(tǒng)的分析診斷及優(yōu)化工作。
在未來具體智能交通系統(tǒng)的發(fā)展建設中，需要建立成熟良好的智能交通系統(tǒng)實施部署過程，從各系統(tǒng)的需求分析及功能定位入手，在統(tǒng)籌建設安全高效的綜合交通系統(tǒng)和社會效益最大化等多目標的情況下，識別物理系統(tǒng)內的各個子系統(tǒng)以及制度領域的部門組織，實現(xiàn)部門組織需求與各子系統(tǒng)功能緊密銜接，通過系統(tǒng)建設實現(xiàn)流程再造，進而建立有效的智能交通系統(tǒng)建設效果評估體系，形成智能交通系統(tǒng)發(fā)展的生態(tài)體系。
進一步促進智能交通相關產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展
近些年來，我國智能交通相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展逐漸實現(xiàn)了從引進消化吸收到獨立自主研發(fā)的轉變，在一些應用技術領域已經(jīng)達到了很高的水平，例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。在具體行業(yè)如城市軌道交通領域，自動售檢票系統(tǒng)、站臺門系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)及通信系統(tǒng)（含視頻監(jiān)控）等核心系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)完全自主可控。眾多的智能交通相關產(chǎn)品已經(jīng)開始走向國際市場，但是在自主創(chuàng)新和國際標準化等方面尚存在一定的短板。在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的推動下，未來智能交通相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在如下方面有待進一步加強：
保護知識產(chǎn)權。智能交通系統(tǒng)是一個需要不斷創(chuàng)新及實踐應用的領域，需要加強對先進技術成果的知識產(chǎn)權保護，切實保障創(chuàng)新性工作的權益。未來需要進一步充分利用我國豐富的綜合交通運輸場景，打造具有自主知識產(chǎn)權的智能交通關鍵技術與產(chǎn)品。
進一步推進產(chǎn)學研有機結合。當前我國智能交通系統(tǒng)的科學研究工作全面展開，以論文、專利等形式表現(xiàn)的成果日漸增多，但是在向應用技術轉化方面，尚存在較大的差距，眾多的成果因為種種原因難以轉化。未來需聚焦需求導向，加強機制建設，促進科技成果轉化。
形成一批國際領先的產(chǎn)業(yè)。我國擁有廣泛的交通運輸行業(yè)領域和巨大的市場空間，有助于智能交通領域關鍵技術的研發(fā)、測試及應用推廣。未來需結合技術發(fā)展趨勢及我國經(jīng)濟社會發(fā)展優(yōu)勢，打造一批有特色的、國際領先的智能交通系統(tǒng)技術和產(chǎn)業(yè)，例如智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛、道路管控、軌道信號系統(tǒng)等，形成智能交通領域的新質生產(chǎn)力。
加強基礎理論、應用技術研發(fā)及人才培養(yǎng)
信息通信技術、經(jīng)濟組織形態(tài)等領域的發(fā)展和激變，對交通運輸系統(tǒng)的發(fā)展不斷提出更高的要求，相應的，對于支撐交通運輸系統(tǒng)的運營組織和管理服務的智能交通系統(tǒng)而言，也需要有不斷創(chuàng)新的理論與技術。面向未來交通強國建設的需求，以及綜合交通系統(tǒng)高質量發(fā)展的需求，必須進行智能交通系統(tǒng)理論方法體系的有效創(chuàng)新和融合型人才的培養(yǎng)。
在理論創(chuàng)新方面，需扎實立足綜合交通系統(tǒng)的業(yè)務需求和領域問題，融合大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，著眼于綜合交通系統(tǒng)的物理領域、信息領域以及社會領域，系統(tǒng)地發(fā)展適應智能交通發(fā)展需求的動態(tài)分析、優(yōu)化分析、系統(tǒng)分析、進化分析等基礎理論方法與應用技術體系，形成支撐新型人才培養(yǎng)所需要的基本技能和知識結構。
同時，要緊扣智能交通系統(tǒng)的發(fā)展需求和特點，不斷探索培養(yǎng)具有綜合分析決策能力、多專業(yè)融合創(chuàng)新能力和系統(tǒng)分析診斷與優(yōu)化能力的多學科融合型人才，使其具備系統(tǒng)性解決問題的規(guī)劃設計能力、面臨復雜場景與挑戰(zhàn)的創(chuàng)新能力，從而能夠推動智能交通系統(tǒng)的高質量發(fā)展，進而促進交通強國建設，為人民群眾創(chuàng)造更加美好的生活。
【本文作者為清華大學土木工程系長聘教授、交通工程與地球空間信息研究所所長；本文系研究闡釋黨的十九屆五中全會精神國家社科基金重大項目“加快建設交通強國研究”（項目編號：21ZDA029）階段性成果】
注釋略
責編：周素麗／美編：石 玉