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一、建设背景
近几年来，随着经济和社会发展迅速，城市规模不继扩大，城市化进程的不断加快，城市人口迅速增长，并随着居民生活水平的不断提高，机动车拥有量迅速增长，交通需求极大增加，原有的交通供需平衡被打破，而相反城市的基础设施、交通管理设施和管理能力的提高跟不上交通需求发展速度，―原有基础设施的缺陷和弊端不断暴露出来，交通管理的科技水平越来越显得不足，交通管理的手段、措施尚处于经验型、摸索型的状态，处于成长期。
智慧交通是智能基础设施的重要组成部分，2015年政策开始针对智慧交通领域出台措施加快相关产业培育。2020年至今交通运输部出台多项政策继续大力推进智能交通发展，2021年9月交通部下发《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021-2025年）》，提出“到2025年，打造一批交通新基建重点工程，形成一批可复制推广的应用场景，制修订一批技术标准规范，促进交通基础设施网与运输服务网、信息网、能源网融合发展”，2021年11月再次下发《数字交通“十四五”发展规划》，提出：到2025年，“交通设施数字感知，信息网络广泛覆盖，运输服务便捷智能，行业治理在线协同，技术应用创新活跃，网络安全保障有力”的数字交通体系深入推进。多项政策支持下，智能交通领域十四五有望迎来快速发展。
二、现状分析
智慧交通行业是伴随城市化进程和交通智慧化管理的需求而产生的新兴行业，智慧交通系统是将通信技术、自动控制技术等技术有效融合，并应用于交通系统(主要为高速公路系统、城市交通系统)，为交通参与者提供多样性的服务。
2.1 综合交通智慧化协同与服务
近年来我国各种运输方式都得到了快速发展，但多种运输方式间的信息交互服务滞后，制约了综合交通协同与高效服务。未来随着综合交通的发展和便捷出行的要求，信息共享和智慧化服务技术将得到充分发展和应用。未来基础设施与装备一体化、多种运输装备集成设计、运营调度与服务一体化等多个方面将逐步完成，充分实现综合货物运输方式间的信息共享，不断提高智慧化信息服务水平。
2.2 智慧交通管理各系统信息集成与共享
中国智慧交通管理系统建设主体较多，涉及公安管理部门、交通管理部门、城建部门等多个职能部门。目前，各个部门之间缺乏有效及时的信息沟通，造成机构设置冗余、信息重叠或脱节、系统之间相互独立等一系列资源分散问题。通过信息共享打破资源孤岛僵局，同时通过跨管辖区域、跨交通模式的部署和管理达到信息资源的无缝衔接，这是智慧交通管理系统发展的必然趋势。
2.3 交通运输系统安全运行智慧化保障
交通安全是我国交通领域长期面临的严峻问题，交通运输系统安全运行的智慧化保障将是未来智慧交通发展的重要方向。交通安全涉及交通系统的多个要素，仅仅从单一因素不能从根本上改善交通安全水平，未来交通运输系统安全运行的智慧化保障将重点集中于运用现代信息技术来分析事故成因、演化规律、管控策略以及设计主动安全技术和管理方法，从“人-车-路”协调的角度实交通安全运行防控一体化。
三、总体框架
交通行业是国民经济的基础产业，大规模推广和应用先进的信息技术（物联网、云计算、大数据、人工智能、无线传感等），能够有效节能降耗，合理配置资源，提高运输效率，从而更广、更快、更好服务于经济社会发展。发展智慧交通，促进“互联网+”便捷交通发展，让人民群众出行更便捷。打破传统的“烟囱式”条块分割，在系统层面做到交通行业信息系统整合和交通数据开放共享。
结合交通行业信息化、智慧交通系统建设及规划项目现状，基于现代信息技术发展，特别是云计算/大数据的参考架构，智慧交通系统的总体框架体系如图所示，可以概括为“五层三体系”。“五层”分为基础设施层、数据融合层、应用支撑层、应用系统层和门户层。“三体系”分别是标准规范体系、信息安全体系及管理制度体系。
3.1 静态交通平台架构
向下纳管城市区域内的停车管理系统，形成城市级停车资源池，向上提供资源池的能力接口，供不同应用层对象进行调用，打造数据化、智慧化、统一化、服务化的城市级静态交通停车生态。
四、方案构成
4.1 交通新基建
基于北斗高分辨率遥感卫星数据、北斗系统高精度定位、SAR卫星沉降监测、高精度基础地理信息、PIE软件交通行业应用系统，获取及时、准确、稳定的交通空间基础信息及时序变化信息，为道路规划与建设、道路建设监管、交通灾害监测、道路运维等，提供保障支持。完成交通基础设施全要素全周期数字化，增强交通基础设施耐久性和有效性，提升设施安全隐患防治能力。
4.2 智慧交通综合管控
在数字化、信息化、自动化车站的基础上，充分利用人工智能、大数据、云计算AIOT、数字孪生等新一代技术，面向乘客提供全方位体验、面向维保提供智能运维数据支撑、面向站务提供全景管控、面向管理提供决策支持。 以精准获取车站多源数据为基础，以知识图谱引擎为内核，以基于数字孪生的车站数字空间为底座，构建面向客运调度的智慧车站管控系统，将智慧客运、智慧运维、智慧客服所需的数据成果叠加至数字空间底座中，服务于日常运营和应急指挥。
4.3 智慧交通安全保护区管控
基于卫星遥感、视频图像、物联感知、地质条件、灾害风险、规划设计等多源数据，运用遥感、北斗、InSAR、无人机、人工智能、数据融合、增强现实等方面的技术，实现安全保护区边界识别，以及对区域内建筑设施进行动态变化监测；对地面线路、隧道的变化（包括沉降、变形位移等）进行定期监测；围绕在建外部工程提供安全评估及风险预警；针对日常管理业务，运用无人机实现智能化“无人巡查”，并对隐患开展全周期管理。
4.4 智能交通调度
数字孪生技术可以实现对城市交通信号灯的智能调度。交通信号灯的调度通常是基于人工经验和历史数据，难以应对实时交通变化。数字孪生技术可以实现对交通信号灯的实时监测和预测，根据交通流量变化自适应调整信号灯时长，从而优化交通流动。
五、附加服务
北斗农业积极探索数字技术在智慧交通信息化综合监管的应用，研发并成功推出拥有全部自主知识产权的“智慧交通综合管理平台系统”的基础上，围绕“建、管、养、运”四大要素，进一步强化公路管养的“智慧化”，提高公路相关突发事件应急处置能力和服务水平，以数字化赋能公路管养高质量发展，助力“智慧交通”全面建设。
5.1 数字化技术提升智慧交通管理效率
数字化技术能够帮助管理部门更高效地管理和监控交通道路资产。例如，通过数字化地图，可以实时查看路产状况，了解相关维修需求，并快速响应。此外，数字化技术还可以提供准确的交通数据，帮助管理部门做出更明智的决策。
5.2 数字化管养提高智慧交通服务质量
数字化技术可以提高交通道路的管养效率和质量。例如，利用自动化检测技术，可以快速、准确地检测出公路的损坏情况，并及时进行维修，从而保证公路的畅通和安全。此外，数字化技术还可以提供实时交通信息，帮助司机和乘客更好地规划行程。
5.3 数字化保障智慧交通构造物监测
通过在道路、桥梁、边坡、隧道等公路结构物的关键位置部署智能物联网传感器、气象环境监测和视频AI主动监测等感知终端，运用AIoT、北斗卫星导航、4G/5G、大数据和专业技术，实时采集相关构造物所处的静态、动态、环境、载荷等信息，为构造物安全预警、安全分析评估提供数据依据，及时了解结构缺陷与损伤，并评估分析其在所处环境条件下的可能发展态势，及其对结构安全运营造成的潜在风险，实现对构造物结构全生命周期的监测和管理。
5.4 数字化推进智慧交通养护科学化
数字化技术可以为公路养护提供更科学、更精确的方案。例如，通过大数据分析和预测，可以了解公路的使用情况，预测未来的损坏趋势，并制定出更加精准地养护计划。此外，数字化技术还可以提供养护过程中的实时监控和调整，确保养护工作的顺利进行。
5.5 数字化促进智慧交通可持续发展
数字化技术可以帮助公路实现可持续发展。例如，通过智能交通系统，可以优化交通流量，降低交通拥堵，提高公路的使用效率。此外，数字化技术还可以提供环保出行信息，鼓励更多人选择绿色出行方式，从而减少对环境的影响。