基于進(jìn)化法則的智慧城市靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

基于進(jìn)化法則的智慧城市靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告關(guān)鍵詞：靜態(tài)交通;TRIZ理論

在城市中車輛停放時(shí)間遠(yuǎn)大于車輛的行駛時(shí)間，例如英國(guó)的一項(xiàng)調(diào)查表明，私人小轎車一年中行駛300-400h，平均每晝夜僅1h，其余23h均在停放。又如法國(guó)巴黎的航空攝影顯示，在城市道路上行駛的汽車僅占該市汽車總量的6.6%，其余93.3%的車輛均處于停放狀態(tài)。[1]

1.智慧城市靜態(tài)交通前沿技術(shù)現(xiàn)狀，以美國(guó)，日本等為例

美國(guó)、日本是較早步入汽車化社會(huì)的國(guó)家，在靜態(tài)交通建設(shè)與管理方面有許多成功經(jīng)驗(yàn)，它們的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)解決我國(guó)大城市“停車難、亂停車”的現(xiàn)象有重要的借鑒意義。[2]停車場(chǎng)是靜態(tài)交通的重要組成部分。停車場(chǎng)決定著現(xiàn)代城市的命運(yùn)，它們?cè)诿绹?guó)城市中的占地比率一般都達(dá)到了6%～40%。[3]

美國(guó)在解決靜態(tài)交通的一系列問題中，既有政策法規(guī)上的建設(shè)，也有設(shè)施技術(shù)上的突破。而且重視停車引導(dǎo)和信息系統(tǒng)等先進(jìn)的停車管理技術(shù)的應(yīng)用。設(shè)施上修建停車樓、立體車庫(kù)等，用來(lái)緩和供需關(guān)系。另一方面，智慧停車的發(fā)展，使得互聯(lián)網(wǎng)+停車成為人們的首選。

日本號(hào)稱“立體停車王國(guó)”，且通過立法規(guī)范停車建設(shè)與管理。日本落實(shí)自備停車位，無(wú)論單位還是個(gè)人，購(gòu)車須出示車庫(kù)證明。日本在智慧停車方面也毫不遜色，將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到靜態(tài)交通的調(diào)控當(dāng)中，更高效地調(diào)節(jié)供需關(guān)系。

2.對(duì)比國(guó)外，國(guó)內(nèi)靜態(tài)交通前沿技術(shù)現(xiàn)狀

智能化的差距主要表現(xiàn)在成熟的大系統(tǒng)和無(wú)人化方面。我國(guó)現(xiàn)今正處于各系統(tǒng)分開發(fā)展的階段，并未整合在一起。尤其在智能化的技術(shù)方面，仍需突破。因?yàn)榧夹g(shù)系統(tǒng)的不成熟，導(dǎo)致無(wú)人化的管理模式無(wú)法實(shí)施，這一現(xiàn)狀未來(lái)會(huì)隨著技術(shù)的不斷發(fā)展得到改善。

3.人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算在靜態(tài)交通中的應(yīng)用現(xiàn)狀

人工智能是由感知功能、計(jì)算功能等多種功能組成的。感知功能實(shí)現(xiàn)需要收集大量數(shù)據(jù)，主要用于場(chǎng)景描述，這是人工智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。[4]人工智能技術(shù)目前主要集中在對(duì)車牌號(hào)碼、車型甚至駕駛?cè)说淖R(shí)別上，基于攝像頭識(shí)別結(jié)果，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理對(duì)比以后導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，才能進(jìn)行下一步。

如何利用大數(shù)據(jù)方法改進(jìn)當(dāng)前智能交通系統(tǒng)，是當(dāng)前智慧城市研究和交通規(guī)劃領(lǐng)域的關(guān)鍵問題之一。[5]大數(shù)據(jù)目前在靜態(tài)交通中的應(yīng)用，主要在于車位信息的共享、停車前后實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取以及實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置。通過大數(shù)據(jù)分析，分時(shí)段列出各個(gè)停車區(qū)域、停車場(chǎng)的繁忙、空閑狀態(tài)，以合理規(guī)劃和引導(dǎo)用戶停車。[6]

科學(xué)、高效的交通管理在信息化的社會(huì)中往往又依賴于先進(jìn)的計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而云計(jì)算技術(shù)目前恰恰代表著這一先進(jìn)的計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。[7]云計(jì)算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供按需服務(wù)。云計(jì)算應(yīng)用的思想是將資源整合，使用戶可以方便尋找。[8]

4.基于TRIZ理論的八大進(jìn)化法則，進(jìn)行靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)

通過將智慧城市與靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，從TRIZ理論八大進(jìn)化法則的角度提出未來(lái)靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)。這八大進(jìn)化法則可以用來(lái)預(yù)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)造性問題的解決途徑。[9]

4.1技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則

阿奇舒勒通過對(duì)大量的發(fā)明專利的分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的進(jìn)化規(guī)律滿足一條S形的曲線。S曲線描述了一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的完整生命周期，一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般經(jīng)歷4個(gè)階段，分別是：1）嬰兒期2）成長(zhǎng)期3）成熟期4）衰退期。每個(gè)階段都會(huì)呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。

通過對(duì)人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等的前沿技術(shù)領(lǐng)域在靜態(tài)交通中的應(yīng)用研究，可以得出目前的靜態(tài)交通技術(shù)處于技術(shù)系統(tǒng)的成長(zhǎng)期。系統(tǒng)中原來(lái)存在的各種問題逐步得到解決，效率和產(chǎn)品可靠性得到較大程度的提升，其價(jià)值開始獲得社會(huì)的廣泛認(rèn)可，發(fā)展?jié)摿σ查_始呈現(xiàn)。

4.2子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則

每個(gè)技術(shù)系統(tǒng)都是由多個(gè)實(shí)現(xiàn)不同功能的子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng)不均衡進(jìn)化法則是指：

A任何技術(shù)系統(tǒng)所包含的各個(gè)子系統(tǒng)都不是同步，均衡進(jìn)化的，每個(gè)子系統(tǒng)都是沿著自己的S曲線向前發(fā)展

B這種不均衡的進(jìn)化經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致子系統(tǒng)之間的矛盾出現(xiàn)

C整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化速度取決于系統(tǒng)中發(fā)展最慢的子系統(tǒng)的進(jìn)化速度

應(yīng)用于靜態(tài)交通技術(shù)系統(tǒng)，我們不難發(fā)現(xiàn)，車牌由于光線、污損等客觀因素，造成掃描困難，無(wú)法達(dá)到正確率100%。即使其他的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算子系統(tǒng)再成熟，都要建立在人工智能識(shí)別的基礎(chǔ)之上。所以一定程度上，人工智能子系統(tǒng)的進(jìn)化速度決定著整個(gè)靜態(tài)交通技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展。

4.3減少人工介入進(jìn)化法則

技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化是由人工操作向減少人工介入到實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方向進(jìn)化的。在靜態(tài)交通技術(shù)發(fā)展當(dāng)中，目前由于子系統(tǒng)的不完善，還不能完全做到無(wú)人監(jiān)管管理。

5.結(jié)語(yǔ)

人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等子系統(tǒng)的配合度仍未達(dá)到成熟。尤其人工智能方面，根據(jù)TRIZ技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則，我們預(yù)測(cè)，在未來(lái)的智慧城市發(fā)展過程中，靜態(tài)交通也將作為一部分被統(tǒng)籌規(guī)劃。并且靜態(tài)交通