中国高速公路通车里程、高速铁路与城轨交通运营里程均位居世界第一。这十年，我国交通运输事业取得了历史性成就、发生了历史性变革，交通大国正阔步迈向交通强国。但交通运输快速发展带来了能源消耗的快速增长。在“双碳”时代，如何促进交通行业的迭代升级、加快交通行业脱碳速度，成为了交通行业实现绿色转型的关键。截至2022年，交通领域的二氧化碳排放量占全国二氧化碳排放的10%。2012-2021年，我国交通行业能源消费量年均增速为5.5%。
图 1 交通车辆碳排图
实践队队员通过调研得到，交通领域未来减排路径有以下几种。政策引导并优化交通产业结构转型。优化交通路线规划设计，引导交通服务需求，倡导共享公共交通，减少汽车保有量，降低交通拥堵，提高城市交通效率，通过数字化手段扩大交通管理系统范围，降低运输时间、成本和排放量。提高车辆效率，降低传统燃油车油耗。使用混合动力技术及车辆轻量化技术，降低整体油耗，提高汽车动能效果。使用清洁燃料。交通用能长远来看应转向电气化、多元化、清洁化，摆脱对油品的依赖，实现与油品、碳排放脱钩。应继续提升燃料电池的稳定性并降低成本，并进一步加强对生物质燃料、氢能等相关技术的开发与商业化，加强清洁能源的行业耦合。
图 2 绿色交通产业链生态
基于此，本系统在国家交通领域节能减排政策支持下，设计了以下创新特色。
指挥疏导。设计了基于STM32的交通指挥机器人，配合舵机、电控等实现根据红绿灯的信号变化进行实时交通指挥，解决人力资源配置低的问题，代替交警交通指挥，优化交通秩序，提高通行效率，降低油耗。
违章检测。引入了Unet 算法、OpenCV 算法和CNN 网络架构，并通过卷积神经网络训练实现机器违规车辆抓拍，同时引入了YOLOv5目标检测算法、违规检测算法及Hough 空间，通过安装在机器人上的摄像头反馈，实现有效捕捉交通灯违规车辆。
预测未来交通状况。利用了机器学习方法对智慧城市中产生的交通数据进行处理和分析，实现预测未来交通状况，解决智慧城市中的交通拥堵和路径规划问题。
数据平台统计管理。云平台记录机器人上传的车辆违规信息及交通路况数据，平台可进行统计平台数据管理。
图 3 通信模块原理图
通过与同类型产品进行对比，该系统具有以下优点。一、实现了环境友好型的交通治理。选用铝型材、环氧树脂等。材料可循环使用，无毒无害。二、节能减排功效显著。该系统的运行可使交通拥挤降低20%，油料消耗减少30%，相当于每年减少了1.782×105t碳排放，助力了2030年碳达峰的实现。三、性价比高。系统成本较低，利于大规模联网部署。
中国是交通大国，交通领域的减排意义重大。因此，该系统的运用将对节能减排领域具有重大意义。我们通过走绿色低碳发展之路，建设绿色基础设施，研发推广绿色技术，推进产业转型升级；培育绿色生活方式，全面推进节能减排，为人类可持续发展注入持久的动力。通过科技创新助力交通节能减排，打造绿色交通产业链生态
图 4 节能减排，我们在行动
