智慧交通研究：人工智能技术助力行业智能化升级，前景可期.pdf

1 报告编码19RI0028 头豹研究院 | 智慧交通系列行业概览 400-072-5588 交通行业：智慧交通研究人工智能技术 助力行业智能化升级，前景可期 报告摘要 工业团队 智慧交通是指依靠互联网、大数据、物联网及人工 智能等多种信息技术汇集交通信息经过实时的信息 分析与处理后，最终形成的高效、安全的交通运输 服务体系。中国城市轨道智慧化市场规模（以国家 建设投资额计） 由 2014 年的 100.9 亿元增长至 2018 年的 226.5 亿元，城市轨道交通的飞速发展也将带 动其配套信息化系统的建设，从而使得整个行业的 市场规模不断扩大，预计中国城市轨道智慧化市场 规模将在 2023 年达到 442.5 亿元。 热点一：智慧城市建设为智慧交通提供发展土壤 热点二：人工智能技术助力行业智能化升级 热点三：智慧交通信息安全问题将成重点解决目标 智慧城市的建设促进了智慧交通产品在各应用领域的拓 展与融合，从原有的智能交通建设向智慧交通概念拓展 推进建设，行业应用逐渐走向深度化、综合化。在传统 交通领域，视频监控系统作为智能交通产品中的重要应 用，主要用于交通状态的安全监控需要，但智慧城市的 建设，推进了智慧交通的发展。 智慧城市的普及交通产品的智能化程度不断提高，数字 监控技术日益成熟。人工智能技术在交通市场上的应用 大规模落地，推动了传统交通产业化升级，进一步带动 了智慧交通产业规模化。在智慧交通产业链中，上游的 软件算法是基于人工智能技术发展助力智慧交通的发展 基础。 在“互联网+”大背景下，大数据、物联网、人工智能等新 一代信息技术的运用，使得全球步入信息化时代，信息 安全问题也逐渐得到国家、企业、个人的关注，信息安 全的保护成为智慧交通发展建设中重要的关键因素。未 来，随着人工智能、大数据、信息安全等技术逐渐成熟， 智慧交通的建设发展更加安全稳定。 庄林楠 高级分析师 贾欣莹 分析师 邮箱：csleadleo 行业走势图 相关热点报告 智慧交通系列应用概览 2019 年 5G 车联网在中国自 动驾驶领域应用概览 智慧交通系列行业概览 2019 年 5G 车联网在中国自 动驾驶领域应用行业概览 智慧交通系列行业概览 2018 年中国智慧停车行业概 览 130.6 150.4 173.5 416.5 478.2 550.8 631.6 727.4 836.1 926.4 0 200 400 600 800 1,000 亿元 中国高速公路智慧化市场规模 年复合增长率 2014-2018 38.3% 2019预测-2023预测 13.9% 中国高速公路智慧化市场规模，2014-2023年预测 2 报告编号19RI0028 目录 1 方法论 . 5 1.1 研究方法 . 5 1.2 名词解释 . 6 2 中国智慧交通行业综述 . 9 2.1 中国智慧交通行业定义 . 9 2.2 全球智慧交通行业发展现状 . 11 2.3 中国智慧交通行业产业链 . 13 2.4 中国智慧交通行业关键技术 . 16 2.5 中国智慧交通行业市场规模 . 18 3 中国智慧交通应用场景分析 . 19 3.1 城市轨道交通 . 19 3.2 城市道路交通 . 21 3.3 城市高速公路 . 23 4 中国智慧交通行业驱动与制约因素 . 25 4.1 驱动因素 . 2 5 4.1.1 政策利好助推行业发展 . 25 4.1.2 智慧城市建设为智慧交通提供发展土壤 . 26 4.1.3 人工智能技术助力行业智能化升级 . 28 4.2 制约因素 . 2 9 4.2.1 各城市智慧交通发展不均衡，运营模式创新性低 . 29 4.2.2 智能化水平低 . 32 3 报告编号19RI0028 4.2.3 行业应用标准尚未统一 . 32 5 中国智慧交通行业市场趋势 . 33 5.1 智慧交通信息安全问题将成为建设重点解决目标 . 33 5.2 车联网应用促进智慧交通发展 . 34 5.3 智慧交通行业参与主体趋向多元化 . 34 6 中国智慧交通行业典型企业分析 . 35 6.1 竞争格局概述 . 35 6.2 银江股份有限公司 . 37 6.2.1 企业概况 . 37 6.2.2 运营模式 . 37 6.2.3 竞争优势 . 38 6.2.4 潜在风险 . 40 6.3 佳都新太科技股份有限公司 . 40 6.3.1 企业概况 . 40 6.3.2 运营模式 . 40 6.3.3 竞争优势 . 41 6.3.4 潜在风险 . 42 4 报告编号19RI0028 图表目录 图 2-1 智慧交通与智能交通的区别与联系 . 10 图 2-2 智慧交通的分类 . 10 图 2-3 全球智慧交通发展概述. 12 图 2-4 中国智慧交通建设及发展现状 . 13 图 2-5 中国智慧交通行业产业链 . 13 图 2-6 中国软件及信息服务市场规模，2014-2023 预测 . 14 图 2-7 智慧交通对缓解交通的作用调研结果. 16 图 2-8 中国城市轨道智慧化市场规模（以国家建设投资额计） ，2014-2023 预测 . 18 图 2-9 中国高速公路智慧化市场规模，2014-2023 预测 . 19 图 3-1 2018 年中国城市轨道交通制式线路长度（公里）. 20 图 3-2 中国轨道交通运营线路总长度，2014-2018 年 . 21 图 3-3 城市道路交通智慧化建设细分领域 . 22 图 3-4 城市高速公路智慧化建设细分领域 . 24 图 4-1 中国智慧交通行业相关政策 . 26 图 4-2 中国智慧城市市场规模. 27 图 4-3 2018 年中国智慧交通城市发展排名. 30 图 6-1 中国智慧交通市场参与主体分类 . 36 图 6-2 银江三级渠道营销模式. 38 5 报告编号19RI0028 1 方法论 1.1 研究方法 头豹研究院布局中国市场， 深入研究 10 大行业， 54 个垂直行业的市场变化， 已经积累 了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境， 从智慧交通行业等领域着手， 研究内容覆盖整个 行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向上市及上市 后的成熟期， 研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式， 企业的商 业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法， 采用自主研发的算法， 结合行业交叉的大数据， 以多元化的调研方法， 挖掘定量数据背后的逻辑， 分析定性内容背后的观点， 客观 和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势， 在研究院的每一份 研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。 研究院秉承匠心研究， 砥砺前行的宗旨， 从战略的角度分析行业， 从执行的层面阅 读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 头豹研究院本次研究于 2019 年 1 月完成。 6 报告编号19RI0028 1.2 名词解释 ETC：全称为 Electronic Toll Collection，即电子不停车收费系统，能够使车辆通过安 装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签，与收费站 ETC 车道进行通讯，利用计算机联网 技术与银行进行后台结算处理， 从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费 的目的。 互联网+： 是指把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合， 推动技术进步、 效率提升和组织变革，提升实体经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网 为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。 。 交通诱导系统：基于电子、计算机、网络和通讯等现代技术，根据出行者的起讫点向道 路使用者提供最优路径指导或是通过获得实时交通信息帮助道路使用者找到一条从出 发点到目的地的最优路径。 GPS： 全称为 Global Positioning System， 即全球卫星定位系统， 是指利用定位卫星， 能够在全球范围内进行实时定位、导航的系统。 GIS：全称为 Geographic Information System，即地理信息系统，又称为“地学信息系 统”。 是一种能够在计算机硬、 软件系统支持下， 对整个或部分地球表层 （包括大气层） 空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系 统。 GPS 监控系统：是一种结合了 GPS 技术，无线通信技术，图像处理技术及 GIS 技术， 能够对移动的人、宠物、车及设备进行实时监控的系统。 GB：全称为 GigaByte，即千兆字节，一种计算机存储容量单位。 TB：全称为 TeraByte，即太字节，一种计算机存储容量单位。 PB：全称为 PetaByte，即拍字节，一种计算机存储容量单位。 7 报告编号19RI0028 计算机视觉： 指用摄像机和电脑代替人眼对目标进行识别、 跟踪和测量， 并通过计算机 进一步做图形处理，使其成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。 智慧停车：是指以停车位资源为基础，将无线通信技术、移动终端技术、GPS 定位技 术、GIS 技术等综合应用于城市停车位的采集、管理、查询、预定以及导航服务的一种 智慧解决方案。 专用短程通信技术： 智慧交通智能运输系统领域中专门用于机动车辆在高速公路等收费 点，实现不停车自动收费的技术。 大数据：指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合， 是需要新处理模式才能具有更强的决策力、 洞察发现力和流程优化能力的海量、 高增长 率和多样化的信息资产。 云计算： 是基于互联网的相关服务的增加、 使用和交付模式， 通常涉及通过互联网来提 供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。 云是网络、 互联网的一种比喻说法。 过去在图中 往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。 智能传感器：是具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处 理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。 交互： 即交流互动， 是很多互联网平台追求打造的一个功能状态。 通过某个具有交互功 能的互联网平台， 让用户在上面不仅可以获得相关资讯、 信息或服务， 还能使用户与用 户之间或用户与平台之间相互交流与互动。 VISC：全称为 Visualization in Scientific Computing，即科学计算可视化，其实质是运 用计算机图形学和图像处理技术， 将科学计算过程中产生的数据或者数据采集过程中获 得的数据转换为图像，在屏幕上显示出来并进行交互处理。 IaaS：全称为 Infrastructure as a Service，是指基础设施即服务，即消费者通过网络从 8 报告编号19RI0028 完善的计算机基础设施中获得服务。 PaaS：全称为 Platform as a Service，是指平台即服务，把服务器平台作为一种服务提 供的商业模式。 SaaS：全称为 Software-as-a-Service，是指软件即服务，一种通过网络提供软件的模 式， 厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上， 客户可以根据自己实际需求， 通过互 联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用， 并通过互联网获得厂商提供的服务。 APM：全称为 Automated People Mover systems，即旅客捷运系统，也称为自动导 轨快捷运输系统，是一种无人自动驾驶、立体交叉的大众运输系统。 BIM：全称为 Building Information Modeling，即建筑信息模型，是建筑学、工程学 及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑资讯模型一词由 Autodesk 所创的。它是来 形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。 射频技术：全称为 Radio Frequency。较常见的应用有无线射频识别，常称为感应式电 子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其原理为由扫描器发射 出特定频率的无线电波能量给接收器， 用以驱动接收器电路将内部的代码送出， 再由扫 描器接收此段代码。 一级公路： 是一种路面等级较高的公路， 在中国公路等级排名中位居第二， 在二级公路 之上、 高速公路之下， 主要功能是连接各大地区的经济政治中心、 通往重要工业区域或 交通枢纽。 SOA：全称为 Service Oriented Architecture，是指面向服务的体系结构。该体系结 构主要用于将应用程序的不同功能单元通过各服务间的接口和契约联系起来。 9 报告编号19RI0028 2 中国智慧交通行业综述 2.1 中国智慧交通行业定义 智慧交通是指依靠互联网、 大数据、 物联网及人工智能等多种信息技术汇集交通信息经 过实时的信息分析与处理后， 最终形成的高效、 安全的交通运输服务体系， 智慧交通主要涵 盖智慧出行、智慧装备、智慧物流、智慧管理和智慧路网五大方面。 智慧交通是在智能交通的基础上建立的， 二者都是信息技术、 传感技术、 通信技术等多 种技术在交通领域应用的产物。智能交通的本质是将计算机、控制、通信、传感、网络等先 进技术运用到整个交通运输体系， 实现对传统交通信息运输系统的改进。 智能交通主要侧重 于各类交通应用的信息化， 而智慧交通除去采集和传递交通信息外， 更关注于交通信息的分 析和决策反应，此即智慧交通的“智慧”之处。 智慧交通不仅将各种信息技术在交通运营管理中进行了有效的集成运用， 而且强调系统 性、 实时性和信息的交互性， 能够实现交通系统功能的自动化和决策的智能化。 在系统建设 10 报告编号19RI0028 方面， 智慧交通注重系统集成的智能型和协调的灵活性； 在公众服务方面， 智慧交通偏向于 服务内容的个性化以及服务模式的人性化、智能化。 图 2-1 智慧交通与智能交通的区别与联系 来源：头豹研究院编辑整理 智慧交通按照应用场景划分可大致归为三类： 城市轨道交通、 城市道路交通与城市高速 公路。 城市轨道交通是指采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统， 主要以列车和单车 形式为主。 智慧交通在轨道交通方面的建设主要集中在对城市道路全面的监控， 创建城市轨 道交通综合管理与服务系统； 城市道路交通是指负责各区域通达并与城市对市外交通相连的 道路的总称， 主要以机动车道、 非机动车道和人行道为主。 智慧交通在城市道路细分领域的 建设主要集中在缓解交通拥堵， 改善交通状况， 使得人、 车、 路、 环境这四大因素协调运行， 从而发挥城市交通最大效能； 城市高速公路是指由政府统一编号标识的全封闭或半封闭的高 等级公路， 按管理和战略意义分为国家高速公路和省级高速公路两大类。 智慧高速就是通过 物联网、 云计算和大数据分析等技术， 逐步建立完善的基础设施监控体系、 智能化的路网运 行感知体系、实时的预报预警体系和高效的应急保障体系。 图 2-2 智慧交通的分类 11 报告编号19RI0028 来源：头豹研究院编辑整理 2.2 全球智慧交通行业发展现状 智慧交通行业起源于二十世纪六七十年代。 智慧交通不仅以新一代信息技术为支撑， 同 时传承了智慧城市建设中以人为本的理念是在全球智慧城市建设的大背景下逐步兴起的产 业。 从全球智慧交通建设发展情况来看， 目前已基本形成以美国、 日本和欧盟为主的三大研 究开发阵营。 美国政府部门在美国智慧交通行业的发展中长期占据主导地位， 目前已经建立起完善的 智慧交通体系。该体系主要由出行及交通管理、商用车辆营运、公共交通运营、电子付费服 务、 应急管理、 先进车辆控制和安全系统七大子系统构成； 日本在智慧交通领域积累了长久 的研发经验， 主要在交通控制智能化、 部门信息共享化、 紧急车辆和公交车辆优先化等方面 推进智慧交通的建设， 目前拥有独具特色的 VISC 系统与 ETC 技术； 欧盟将智慧交通作为重 点建设项目， 以整个欧盟为基础制定统一的发展框架， 强调区域间的合作和标准化， 实行地 域范围内集中管理。 在经历了 10 年的探索与进步后，中国智慧交通建设已进入快速发展期。在新型城镇化 建设的大背景下， 国家将进一步加大智慧交通的建设， 在城市规划建设阶段完善智慧交通基 12 报告编号19RI0028 础设施的建设。 图 2-3 全球智慧交通发展概述 来源：头豹研究院编辑整理 中国中小城市智慧交通的基础设施主要以道路公共交通和私人交通为主； 大城市主要以 道路交通为主， 轨道交通为辅； 特大城市主要以加快城市轨道交通建设为主， 旨在形成立体 城市交通系统。 在新兴技术快速发展的强大支撑下， 加之利好的政策推进， 智慧交通已逐步 成为中国交通领域深化改革和顺应互联网发展的重要手段。 从中国智慧交通行业的发展现状来看， 在得到国家政策鼓励与支持的同时， 日益增大的 城市交通压力也是促使智慧交通建设蓬勃发展的主要驱动力之一。 为改善交通状况， 目前中 国智慧交通建设的应用领域主要集中在公路交通信息化、 城市道路交通信息化与城市公交信 息化三方面。此外，高速公路 ETC 联网运行、智慧交通服务系统以及智慧交通指挥控制中 心等基础设施及服务的建立，也将推进智慧交通的全面布局，从而缓解城市交通拥堵状况。 13 报告编号19RI0028 图 2-4 中国智慧交通建设及发展现状 来源：头豹研究院编辑整理 2.3 中国智慧交通行业产业链 中国智慧交通产业链上游主要包括数据提供商、芯片和电路集成制造商、软件开发商、 硬件制造商以及算法提供商； 中游包括咨询服务商、 营运服务商和系统解决方案提供商； 下 游主要为终端用户： （图 2-5） 图 2-5 中国智慧交通行业产业链 来源：头豹研究院编辑整理 14 报告编号19RI0028 智慧交通行业上游主要是数据提供商、 芯片和电路集成制造商、 软件开发商、 硬件制造 商和算法提供商。 硬件设备是智慧交通的基础， 其中包含存储及处理设备、 感知和通讯设备 等，例如传感器、服务器和网络设备等产品。就硬件设备制造而言，中国硬件制造业在创新 能力与研发速度上与国外先进企业还存在较大差距。 在芯片及电路制造方面， 主要包括逻辑 设计、 电路设计及图形设计。 目前中国芯片市场对国外市场依赖性较大， 关键领域设计能力 不足。在软件产业方面，中国软件技术的发展日新月异，产业服务业结构正在继续调整，产 业链不断完善。 根据沙利文数据，中国的软件及信息服务业务收入由 2014 年的 37,003.3 亿元增长至 2018 年的 63,588.9 亿元，年复合增长率为 14.5%。新产品与应用不断涌现，使得产业结 构逐步完善，市场规模将进一步扩大，到 2023 年将有望达到 102,487.3 亿元。整体而言， 智慧交通上游供应商较多，典型的有华为、联想、海康威视等，市场竞争较为充分，为重要 服务商以及运营商提供多种类产品，中游企业可选择性较大。 图 2-6 中国软件及信息服务市场规模，2014-2023 预测 来源：头豹研究院编辑整理 产业链中游是咨询服务提供商、 营运服务商和系统解决方案提供商。 系统解决方案提供 商是根据下游用户的特定需求， 为客户提供架构设计服务， 主要包含硬件和软件的集成并提 供完整的解决方案， 同时也负责后期系统的运维服务。 技术的快速发展成为中游产业兴起的 15 报告编号19RI0028 重要推动力。 基于云计算、 物联网等新兴技术的兴起， 中游营运服务商及系统解决方案提供 商可根据下游需求不断完善与改进系统， 例如为提高支付便捷性， 提升下游支付体验， 广州 地铁建立了全网线多通道融合支付平台。该平台的建立实现了广州地铁移动支付及金融 IC 卡等多渠道支付， 能够支持全网线多种支付方式过闸； 为实现实时掌握物料、 物资消耗信息 的需求，武汉地铁在其 1 号线中加入中兴通讯的 IPSA 系统运用，完善了信息处理流程。这 一系统建设提高了信息传输速度以及处理效率， 能够有效地促进下游资源管理。 随信息化以 及智慧化建设的推进， 下游用户对定制化服务及解决方案需求逐步增加， 产业中游各类服务 提供商将面临更大的挑战。 产业链下游面对的主要为交通建设管理者，可来自各地城市管理处、市政、交通、安全 监控等部门， 对智慧交通行业的发展起到主导作用。 下游用户能够制定行业标准和投资规模， 进而推动产业的升级。 对于城市交通建设需求而言， 出行的城市居民是交通建设管理者改进 与建设的首要关注点， 出行居民的意见将直接决定下游建设需求。 在 2018 年头豹研究院关 于 “轨道交通问题” 的调研中， 调研显示过半数的被调查者认为人流拥挤是轨道交通最大的 问题。据 2018 年头豹研究院在“智慧交通是否会缓解交通问题”的调研结果显示，20.7% 的被调查者认为智慧交通对缓解交通至关重要， 42.6%的出行居民认为智慧交通对交通具有 较大的影响。智慧交通行业下游需求多样，需求会随城市发展进程的加快而变得更为强劲， 城市交通建设必将更为信息化、智慧化。 16 报告编号19RI0028 图 2-7 智慧交通对缓解交通的作用调研结果 来源：头豹研究院编辑整理 2.4 中国智慧交通行业关键技术 物联网 物联网是新一代信息技术的重要组成部分， 同时也是信息化的重要发展阶段。 物联网的 实质是实现物物相连， 其核心与基础仍是互联网。 物联网的两端用户可延伸扩展至任何物品 之间， 完成信息的交换。 在智慧交通建设中， 物联网技术可用于全面感知交通运输基础设施、 交通运载工具的建设情况，为智慧感知提供基础。 以物联网为基础的综合监控系统加快了智慧交通行业的发展， 使得交通实时数据及信息 得以流通， 实现各数据采集及交通信息的互联互通， 同时监控整个交通的运行情况。 以 2018 年广州十四号线一期工程采用的综合监控系统为例， 该系统通过分布式物联网采集技术， 在 大数据技术的基础上实现了对地铁多个自动化系统的设备的监视、 控制以及应急管理， 实现 了各系统间的信息互通，提高了地铁的运营效率。 大数据 大数据是指由于数据量增长速度过快， 无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、 管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、流程优化能力的海量、 17 报告编号19RI0028 高增长率和多样化的信息资产。 大数据的本质并不是研究如何处理数据， 而是更好地发现海 量数据中所蕴含的价值。 在智慧交通建设的推动下，行车及路段大数据能够实现同路段各车之间、各路段之间、 不同路段车辆的数据共享、 信息共享。 对交通管理部门而言， 交通大数据的使用可挖掘和利 用信息数据的深层价值，对数据进行分析后能将现存的实时数据充分利用， ，有利于交通部 门的管理和决策。 大数据技术的应用是交通智慧化强有力的推动力。 通信大数据的定位信息与手机地图导 航位置信息相比，具有独特优势，不仅可以主动式定位，定位信息更加全面，还可以识别用 户价值， 例如商家使用客户位置数据和热图， 可以更好地理解和提高人流量， 并可以对调整 店内布置和商品。 云计算 云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务）的资源只 需投入很少的管理工作， 或与服务供应商进行很少的交互， 能够被快速提供。 云计算按照服 务目标客户