CHINESE  INSTITUTE  OF  COMMAND  AND  CONTROL

自主式交通系统:无人化、智能化交通新模式

发表时间:2026-05-06 16:54


王力,吉鸿海,贾利民

CICC自主式交通控制与安全专业委员会


编者按

当前,随着新一轮科技革命和产业变革的加速演进,人工智能、物联网、大数据、云边端协同、数字孪生、具身智能等新一代信息技术不断融入交通运输领域,推动交通系统由信息化、网络化、智能化向更高水平的自主化加快迈进。自主式交通系统(Autonomous-Transportation Systems,ATS)正是在这一背景下提出的重要方向。它不仅是智能交通系统发展的高级阶段,也是未来交通科技创新、产业升级和交通强国建设的重要抓手。为进一步凝聚行业共识、推动学术交流与实践探索,2025年8月2日,中国指挥与控制学会自主式交通控制与安全专业委员会在北京正式成立,聚焦自主式交通控制与安全领域前沿研究与实践应用,搭建起跨领域的产学研交流平台,促进自主式交通控制与安全领域生态圈的建设,助力我国在轨道、道路、航空和水运等自主式交通领域占据领先地位,提升国际影响力。

我国智能交通发展已经历从信息化、网络化到初步智能化的过程。进入新发展阶段后,交通系统网络化、资源配置动态化、运输服务联程化、出行需求多样化趋势不断加快,既有交通系统固有矛盾日益显现。《交通强国建设纲要》明确提出,要大力发展智慧交通,推动大数据、互联网、人工智能等新技术与交通行业深度融合。交通运输领域具有典型的“大场景”“大数据”“强约束”“高价值反馈”特点,是人工智能技术开展研究验证、迭代升级和规模应用的理想场域。ATS的构建过程,本质上是人工智能前沿技术在交通运输场景的一次全面检验与强力驱动。多传感器融合、多智能体协同决策、云边端协同、数字孪生、强化学习、具身智能等关键技术,都将在ATS实践中获得系统性发展。可以说,ATS不仅是AI赋能交通的重要方向,也是推动AI走向复杂现实世界的重要“目的场景”。谁能率先在这一方向形成理论体系、技术体系、标准体系和产业体系优势,谁就更有可能在未来交通科技竞争中抢占先机。



一、自主式交通系统是交通系统演进的必然趋势


从交通发展历史来看,交通运输系统始终伴随着科技进步不断演化。随着信息技术、通信技术、人工智能、新材料与新能源技术不断深度融合,交通系统正从机械化、电气化、信息化、智能化,逐步迈向自主化。自主式交通系统已经成为未来交通系统发展的新趋势,也是提升交通整体效能的重要途径。

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1. 新一代技术融合正在重塑交通系统发展形态

当前,以人工智能、物联网、大数据、5G/6G、数字孪生、具身智能等为代表的新技术不断进入交通领域,推动交通系统从传统的物理运行体系加快向信息—物理深度融合、智能协同演进的新形态转变。交通不再只是“车、路、场、站”的简单组合,而是逐步演变为一个具备持续感知、动态分析、协同决策和自主执行能力的复杂系统。


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2. 传统智能交通模式正在逼近能力边界

当前以交通感知、信号控制、智能调度、交通诱导等为代表的智能交通系统,更多体现为“感知—响应”式被动治理模式,在系统层面的主动预测能力、全局协同能力和弹性运行能力上仍然不足。面对未来更复杂、更动态、更高频、更开放的交通运行环境,仅靠传统智能交通模式已难以支撑更高水平的交通治理需求。

与之相比,自主式交通系统更强调“主动预测、协同决策、自主执行”,通过人—车—路—云—环境深度交互融合,使交通系统从“看见问题后再处置”,逐步转向“在风险形成之前识别、在问题演化过程中协同、在复杂场景下自主运行”。这标志着交通系统运行逻辑的深刻变革。

3. 自主化已成为多领域共同的发展方向

从道路交通到轨道交通,从水路运输到航空航天,再到无人机物流、物流机器人等领域,自主化已经成为各类交通装备和系统发展的共同方向。未来交通系统中人的感知者、决策者、执行者角色和功能将逐步弱化,交通系统则不断向少人参与甚至无人参与的方向演进。无人化、适应性、协同化、自主性,正在成为未来交通系统的重要特征。

因此,发展自主式交通系统,不是对现有交通系统的小幅修补,也不是对单项技术的简单叠加,而是面向未来交通发展方向的一次系统性布局和战略性选择。


二、自主式交通系统关键技术


自主式交通系统不是若干智能化技术的简单拼接,而是面向复杂交通场景、支撑系统自主运行的一整套技术体系。面向未来交通从“感知—响应”走向“主动预测、协同决策、自主执行”的演进需求,相关关键技术正在加快从单点突破转向体系化发展。

1. 状态综合感知与态势辨识技术

自主式交通系统首先要解决“看得见、看得准、看得全、看得懂”的问题。交通系统的自主运行,建立在对载运装备、基础设施、交通参与者、运行环境以及交通网络状态的持续感知和准确理解之上。与传统单点感知不同,这里所强调的综合感知,不只是获取局部信息,而是通过多源、多模态、多尺度感知手段,形成面向系统运行的全域状态认知能力。

这一方向的核心,在于推动激光雷达、摄像头、毫米波雷达、北斗定位、路侧感知设备、车载终端等多类感知手段深度融合,并结合目标识别、场景理解、行为辨识、风险评估和态势分析等技术,提升系统在复杂开放环境下的实时认知能力。特别是在混合交通流、极端天气、复杂交叉口、突发事件等场景中,只有实现由“单体感知”向“协同感知”、由“目标识别”向“态势辨识”升级,系统才能真正具备自主运行基础。


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2. 基础设施与网络数字化技术

自主式交通系统不是单体智能系统,而是系统级协同系统。这就要求道路、轨道、港航、空域及相关交通基础设施具备数字化表达、状态映射、动态更新和运行支撑能力。换句话说,未来交通系统不仅要在物理世界中运行,也要在数字空间中形成可计算、可推演、可交互的“镜像系统”。

这一方向的重点,是围绕交通基础设施组分、路网结构、运行状态和时空资源,构建统一的数字底座。通过数字建模、数字孪生、状态表达、网络映射、虚拟运行等手段,把原本分散、静态、异构的交通设施和运行要素转化为可统一感知、可统一理解、可统一调度的数字对象,为后续的预测、决策、控制和优化提供基础支撑。


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3. 系统组件间互操作技术

自主式交通系统强调多主体协同,必须解决载运装备、基础设施、交通管控系统以及相关智能代理之间“能连接、能理解、能协同”的问题。未来ATS中,车、路、云、网、图等组件之间如果只是简单连接,而不能实现语义统一、状态共享和协同行动,就无法支撑真正意义上的系统自主运行。

因此,互操作技术的关键在于建立统一的数据接口、消息语义、通信机制、控制协议和协作规则,支撑车—车、车—路、车—云、路—云等多层级协同。它的目标不是单纯“让设备说上话”,而是进一步实现信息共享、状态同步、协同感知、协同决策、协同控制和路权协同分配。只有互操作能力建立起来,ATS才能从若干智能单元的并存,真正走向整体协同和系统自治。


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4. 交通计算技术

如果说综合感知解决的是“看到什么”,互操作解决的是“如何协同”,那么交通计算技术解决的就是“如何理解、如何推演、如何决策”。ATS本质上是一个云—边—端协同的复杂计算系统。面对海量高并发交通数据处理需求以及实时感知、快速推理、动态控制需求,必须发展面向交通场景的专用计算能力。

这一方向既包括云边端协同计算、边缘计算、异构计算、分布式计算,也包括面向交通运行的状态表达、态势建模、风险评估、推演优化、决策支持等模型能力。未来尤其需要加强多智能体协同决策、强化学习、因果推理、知识图谱、大模型辅助决策等技术与交通场景深度结合,使系统能够在复杂动态条件下进行预测、评估和优化,支撑运行控制、路径诱导、路权配置、运输组织和风险管理。


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5. 系统集成与测试验证技术

自主式交通系统最终能否真正落地,取决于能否把感知、通信、计算、控制、仿真、运维等能力集成为可运行、可验证、可复制、可演进的系统。单项技术再先进,如果无法在真实交通场景中形成闭环,就很难转化为系统能力。因此,系统集成与测试验证是自主式交通系统从概念走向工程应用的关键一步。

其重点在于围绕场景定义、组分结构、互操作模式、功能集成、技术集成和系统集成,建立贯通研发、测试、验证、部署和迭代优化的工程路径。通过联合仿真、测试评价、场景验证、分阶段部署和持续迭代,把分散技术转化为真实世界中的稳定能力。


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三、自主式交通系统是推动交通治理范式的系统跃迁


与传统智能交通相比,自主式交通系统的核心不只是“更先进的设备”或“更复杂的算法”,而是“更高层级的系统能力”。其本质,在于推动交通系统运行逻辑由局部感知、被动响应、人工主导,转向主动预测、协同决策、自主执行和持续进化。

1. 从“被动管理”走向“主动预测”

传统交通治理更多是在拥堵形成、风险暴露之后再进行干预,而ATS更强调基于全局实时感知和动态分析,对未来交通变化和潜在风险进行主动预测,并在此基础上提前优化资源配置和运行策略,实现由“事后处置”向“事前预防”转变。

2. 从“单点智能”走向“全域协同”

ATS不是简单的单车智能、单路口智能或单平台智能,而是通过人、车、路、云、环境等多要素深度融合,实现多主体、多设备、多系统之间的信息共享、行为协同和任务协作,推动交通运行从局部最优迈向整体最优。

3. 从“人工主导”走向“系统主导”

随着自主性能不断提升,驾驶员、管理者等人的主导角色将逐步弱化,部分感知、决策、控制和执行功能将更多由运载体、基础设施及相关智能设施承担。未来,交通系统中人的角色将逐步从操作者转向监督者和服务对象,系统运行则向更高水平的自主化方向演进。

4. 从“固定能力”走向“持续进化”

未来交通运行环境将更加开放、动态和复杂,仅依靠预设规则和固定模型已难以满足需求。ATS强调基于实时数据、在线学习、仿真推演和群体协同,不断提升对新环境、新任务和新风险的适应能力。这种持续学习、持续演进的能力,是未来交通系统区别于传统自动化系统的重要标志。

因此,发展自主式交通系统,本质上是在推动交通治理方式、交通组织模式和交通运行逻辑发生系统性变化。这既是技术变革,更是未来交通体系构建方式的深刻重塑。


四、总结与展望


自主式交通系统既源于现实问题牵引,也顺应技术演进规律,更契合国家战略和产业变革需求。它不是某一单项技术突破的自然延伸,是智慧交通的体系集成,是构建“安全、便捷、高效、绿色、经济”的现代化综合交通运输体系的重要载体,特别是在应急救灾、重大活动保障、国防动员和复杂环境运输组织等特殊场景下,ATS能够通过自主感知、协同调度和无人化执行,显著提升系统响应速度、运行韧性和保障能力。从产业层面看,ATS将带动“车、路、云、网、图”等全链条协同发展,推动高算力芯片、激光雷达、智能路侧设备、高精度地图、车路协同平台、云控平台、业务大模型等关键技术和核心环节加快突破,并催生无人出租、无人配送、智慧物流、智慧公交、智能停车等新业态新模式。同时,ATS还将推动交通科技研发范式和治理模式加快变革,促进研发、测试、验证、应用、运营闭环联动,并带动法律法规、标准规范、数据治理、科技伦理等配套体系同步演进。

面向未来,自主式交通系统将成为交通领域科技创新的重要前沿方向,也将成为提升综合交通治理能力、构建现代化综合交通运输体系、抢占未来交通科技制高点的重要抓手。如何进一步厘清其概念内涵、演化逻辑和技术体系,如何推动关键技术突破与示范应用协同推进,值得持续深入研究与系统布局。



中国指挥与控制学会自主式交通控制与安全专业委员会(CICC   Technical Committee on Autonomous Traffic Control and Safety),聚焦自主式交通控制与安全领域前沿研究与实践应用,搭建起跨领域的产学研交流平台,服务我国轨道、道路、航空和水运等自主式交通领域的学术界与产业界科研技术人员。

专委会设立了“人工智能与自主式交通国际学术会议”,通过活跃学术交流氛围,鼓励科技创新理论的提出,推动工程化应用的落地。同时,促进交通科学、控制科学、安全科学等多学科的深度融合,助力自主式交通控制与安全领域的理论研究、技术开发、装备标准制定、系统规范完善以及国际交流合作。积极吸纳优秀科技人员,发现和培养青年人才。协调开展自主式交通控制与安全相关科学和工程难题的协作研究,共同攻克技术难关,推动领域内的科技创新。创办相关学术期刊,编辑、出版学术论文、发展报告和专业书籍,总结凝练自主式交通系统工程领域的科研成果,积极开展专业咨询和技术服务活动。

未来,充分发挥本学科在“指挥与控制”领域的关键作用,促进自主式交通控制与安全领域生态圈的建设,推动指挥与控制学科的发展,显著提升我国自主式交通领域的安全性、智能化水平以及可持续发展能力,助力我国在全球自主式交通技术领域占据领先地位,提升国际影响力。


专委会加入方式:

第一步:访问中国指挥与控制学会网址注册会员并缴费;(复制该链接:https://cicc.kejie.org.cn/member/login.php,从浏览器或微信打开填写);

第二步:复制该链接:https://www.wjx.top/vm/Pp1Efbi.aspx# ,在线填写分支机构委员信息统计表;

第三步:下载并填写分支机构委员申请表,发送到指定邮箱(ciccwy@c2.org.cn);


撰稿人:自主式交通控制与安全专业委员会

审稿人:刘玉超、宋鹏