智慧城市中的交通大腦

□ 文/本刊記者 何遙

交通是智慧城市的重要網(wǎng)絡(luò)。交通“大腦”的概念起初是由互聯(lián)網(wǎng)巨頭提出，它們也是由此進(jìn)入智慧城市。2016年阿里云提出城市數(shù)據(jù)大腦，首次公開進(jìn)入交通領(lǐng)域。自此，交通大腦一直成為居高不下的熱詞。而在智慧城市中越來越活躍的安防企業(yè)，也在促進(jìn)交通大腦的進(jìn)化。

智慧交通大腦崛起

交通系統(tǒng)的大腦，涉及物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)。它必須具有感知能力，形成全面感知的交通網(wǎng)絡(luò)；還必須具有思考能力，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行萃取和分析，利用視頻分析技術(shù)、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)非結(jié)構(gòu)化交通信息轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化信息，對(duì)交通數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析后實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前道路交通的預(yù)判能力；還應(yīng)該具有傳感能力，通過各類傳感器以及與互聯(lián)網(wǎng)交通企業(yè)、氣象部門、公安部門、機(jī)場(chǎng)集團(tuán)共享的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)多維度的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化，主動(dòng)提供停車誘導(dǎo)、換乘誘導(dǎo)等綜合信息服務(wù)。智慧城市交通大腦的落地，就是要實(shí)現(xiàn)這些能力。

中國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)如火如荼，其中，公路建設(shè)是令人矚目的成就之一。中國(guó)已建成477.35萬公里的公路里程，公路里程位列全球第一。由于城市迅速擴(kuò)張，機(jī)動(dòng)車、駕駛員、交通量快速增長(zhǎng)；村村通公路基本實(shí)現(xiàn)；交通事故量大，事故多，但是也已經(jīng)到了一個(gè)基本穩(wěn)定的階段。

盡管如此，但目前道路安全問題依舊是中國(guó)道路交通發(fā)展中的難題。特別是在智慧城市建設(shè)中，這一難題指向道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、車輛主動(dòng)安全系統(tǒng)等等。

智慧交通產(chǎn)業(yè)不僅需要相關(guān)硬件設(shè)施供應(yīng)，還有賴于各個(gè)軟件系統(tǒng)之間的有機(jī)組合，并依靠中心系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)施的智能協(xié)調(diào)、調(diào)動(dòng)，使其實(shí)現(xiàn)整體高效運(yùn)作，同時(shí)保障數(shù)據(jù)安全。智慧交通大腦在其中起到了有點(diǎn)類似于“總控制臺(tái)”的作用。

阿里云的交通大腦2017年開始走出杭州，遍布衢州、烏鎮(zhèn)、蘇州、桐鄉(xiāng)、上海、海南、吉隆坡等城市。交通大腦通過城市一體化計(jì)算平臺(tái)、城市數(shù)據(jù)資源平臺(tái)和人工智能(AI)開放服務(wù)平臺(tái)，集即時(shí)、全量、全網(wǎng)和全視頻的能力特征于一體，將整個(gè)交通出行行業(yè)全連接，讓大數(shù)據(jù)、AI和云計(jì)算的技術(shù)價(jià)值得到體現(xiàn)。

百度地圖在交通大腦系統(tǒng)上為城市交通量身打造了一整套行業(yè)解決方案：交通實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與研判平臺(tái)、DuGIS 智慧離線地圖、智慧誘導(dǎo)屏發(fā)布平臺(tái)、智慧信號(hào)燈解決方案、交通大數(shù)據(jù)報(bào)告、路況播報(bào)平臺(tái)，立足的是出行的場(chǎng)景、定位數(shù)據(jù)及人群洞察。

除BAD等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)外，華為、易華錄、方緯科技、科大訊飛等企業(yè)也都提出了交通大腦概念。關(guān)于交通大腦的技術(shù)探索風(fēng)頭正勁。

繼2017年公安部交通管理科學(xué)研究所聯(lián)合華為在無錫小規(guī)模車路協(xié)同技術(shù)測(cè)試之后，2018年在公安部、工信部的指導(dǎo)下，在無錫市政府的大力支持下，公安部交科所聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)、華為、中國(guó)信通院、無錫交警支隊(duì)等6家核心單位，10家主流車企在內(nèi)的23家參加單位，共同建成全球首個(gè)車聯(lián)網(wǎng)城市級(jí)驗(yàn)證示范環(huán)境。

此外，阿里巴巴與交通部公路科學(xué)研究院共同成立了車路協(xié)同聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，探索自動(dòng)駕駛和道路智能化解決方案。百度也宣布了Apollo車路協(xié)同方案正式開源，成為全球首個(gè)在車路協(xié)同領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行開源的企業(yè)。

2019年上半年國(guó)家層面積極推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)發(fā)展，促使市場(chǎng)熱度繼續(xù)增溫，介入車路協(xié)同的企業(yè)也相繼增加。

未來，隨著5G的逐步商用，結(jié)合道路交通基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌規(guī)劃部署等優(yōu)勢(shì)，通過交通大腦，加上 V2X 技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)、車路協(xié)同呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢(shì)。

統(tǒng)一平臺(tái)與邊緣計(jì)算

當(dāng)前很多城市都安裝了多個(gè)品牌的交通信號(hào)控制機(jī)，由于各廠家系統(tǒng)之間通訊協(xié)議的不兼容性，不同控制系統(tǒng)的信控基本概念、基本方法也存在差異，導(dǎo)致各廠家生產(chǎn)的信號(hào)機(jī)之間不能進(jìn)行(區(qū)域)協(xié)調(diào)控制，交通流檢測(cè)系統(tǒng)無法與信號(hào)機(jī)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自適應(yīng)交通控制，跨平臺(tái)勤務(wù)管理過于繁瑣、復(fù)雜，容易導(dǎo)致一座城市或區(qū)域內(nèi)的交通信號(hào)控制器/系統(tǒng)的后續(xù)擴(kuò)容和維護(hù)維修仍只能使用這個(gè)品牌的產(chǎn)品。

公安部交通管理科學(xué)研究所近兩年提出新方案。希望通過建設(shè)統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，支撐信號(hào)控制系統(tǒng)優(yōu)化，并且能將方案下發(fā)到各家信號(hào)系統(tǒng)去執(zhí)行。

海口、長(zhǎng)沙、銀川、武漢、南寧、合肥、北京、十堰、廣州等城市已經(jīng)或正在準(zhǔn)備建設(shè)城市級(jí)的統(tǒng)一信控平臺(tái)。

阿里云、平安科技、深圳交通中心、北方工業(yè)大學(xué)、科大訊飛，甚至包括海信等都在尋求不同程度的開放與融合。

所謂邊緣計(jì)算，是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺(tái)，就近提供近端服務(wù)。

目前在邊緣計(jì)算的行業(yè)應(yīng)用中，交通運(yùn)輸所占比例很高。

在未來的智能交通應(yīng)用環(huán)境中，“云計(jì)算”就相當(dāng)于智能設(shè)備的大腦，處理相對(duì)復(fù)雜的進(jìn)程;而“邊緣計(jì)算”就相當(dāng)于智能設(shè)備的神經(jīng)末梢，進(jìn)行一些“下意識(shí)”的反應(yīng)。

2016年開始，深圳交警攜手華為，借助邊緣計(jì)算能力，科學(xué)制定治堵方案，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反饋交通情況，實(shí)現(xiàn)智能管控。

2017年，海康發(fā)布了“IOT-基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)--?？礎(chǔ)ICloud框架”，由云中心、邊緣域、邊緣節(jié)點(diǎn)三部分構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)從端到中心的邊緣計(jì)算+云計(jì)算。

云平臺(tái)匯聚全城路網(wǎng)、過車、信息控制配時(shí)數(shù)據(jù)，提供全局的交通數(shù)據(jù)“超腦”計(jì)算中心。在路口終端，邊緣計(jì)算系統(tǒng)則自主學(xué)習(xí)路口的交通流模態(tài)，通過場(chǎng)景適配自主生成路況管理預(yù)案庫(kù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)路口的交通秩序管理手段。

2019年，易華錄發(fā)布了邊云協(xié)同交通信號(hào)控制系統(tǒng)，在邊緣，通過邊緣計(jì)算模塊跟傳統(tǒng)信號(hào)控制器相結(jié)合，形成新一代邊緣計(jì)算信號(hào)控制機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)路口的信號(hào)顯示設(shè)備、路口數(shù)據(jù)采集設(shè)備、車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及交通誘導(dǎo)設(shè)備信息的互聯(lián)互動(dòng)。

同年8月，騰訊云也推出了物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái)，讓云端強(qiáng)大的計(jì)算能力快速延伸到用戶的邊緣。

阿里云當(dāng)然也不會(huì)落下，聯(lián)手千方科技，共同開拓智慧交通、邊緣計(jì)算市場(chǎng)。在邊緣計(jì)算領(lǐng)域，雙方共同推進(jìn)“云+邊+端”的全鏈路解決方案。

智慧交通大腦的應(yīng)用

交通大腦，必然要借助AI的軟件與硬件系統(tǒng)、傳感器、影像系統(tǒng)、交通的遠(yuǎn)程通訊與監(jiān)控系統(tǒng)，獲得實(shí)時(shí)交通狀態(tài)，并依據(jù)實(shí)時(shí)交通狀態(tài)而改變交通號(hào)志，減少交通堵塞現(xiàn)象與碳排放量，借以提高行人安全、改善生活質(zhì)量。

“2019年世界人工智能大會(huì)”上，科技部宣布了新一批“國(guó)家新一代人工智能開放創(chuàng)新平臺(tái)”名單，依圖公司、明略科技、華為公司、中國(guó)平安、海康威視、京東集團(tuán)、曠視科技、360公司、好未來公司、小米公司十家公司入選，加上先前入選的百度、阿里云、騰訊、科大訊飛、商湯集團(tuán)5家公司，AI“國(guó)家隊(duì)”已有15家。這些企業(yè)都或多或少地參與到了智慧交通大腦的建設(shè)及應(yīng)用。

全方位構(gòu)建多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景

8月14-16日，第十一屆中國(guó)國(guó)際道路交通安全產(chǎn)品博覽會(huì)上，易華錄正式發(fā)布了“城市交通大腦2.0”。

據(jù)現(xiàn)易華錄介紹，城市交通大腦2.0用上“智能”這支“精準(zhǔn)體溫計(jì)”，借助大數(shù)據(jù)分析，從城市交通管理實(shí)際需求和痛點(diǎn)出發(fā)，精準(zhǔn)定位，在全息感知、預(yù)測(cè)預(yù)警、調(diào)度調(diào)控三個(gè)方面，全方位構(gòu)建了八大場(chǎng)景化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)城市交通運(yùn)行態(tài)勢(shì)的全息感知、全局分析、智能處置、資源高效調(diào)配、運(yùn)行效率提升。

目前，易華錄城市交通大腦在省級(jí)、地市級(jí)、區(qū)縣級(jí)項(xiàng)目中均實(shí)現(xiàn)了落地應(yīng)用。其中，在河北省交警總隊(duì)、高速總隊(duì)通過構(gòu)建百余種分析模型，實(shí)現(xiàn)了全省主干路網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的感知及研判、隱患兩客一危車輛、非法營(yíng)運(yùn)車輛、隱患駕駛?cè)藛T的預(yù)警監(jiān)管為精細(xì)化的路網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)化的安全隱患監(jiān)管提供有利抓手。

解決城區(qū)停車難問題

加快智慧城市建設(shè)步伐有很多種方式，以廣西少百色市為例，在實(shí)行國(guó)家“數(shù)字中國(guó)”“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)”戰(zhàn)略中，進(jìn)一步落實(shí)自治區(qū)黨委、政府部署“數(shù)字廣西”建設(shè)任務(wù)，有效增強(qiáng)百色市大數(shù)據(jù)科技綜合實(shí)力和可持續(xù)發(fā)展能力，廣西省百色市公安局交警支隊(duì)8月組織召開百色“城市大腦”項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)，就“交通大腦”子項(xiàng)目建設(shè)工作進(jìn)行研討，將通過建成現(xiàn)代“交通大腦”，回應(yīng)群眾對(duì)百色城市交通不順暢、停車難等意見建議整改工作，打造百色市“數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)新高地”示范樣板。

會(huì)議聽取了銀江公司對(duì)百色“城市大腦”項(xiàng)目的介紹及停車場(chǎng)監(jiān)管責(zé)任部門調(diào)研與實(shí)際智慧停車案例說明，就目前交警部門于百色市內(nèi)智慧交通建設(shè)進(jìn)度與計(jì)劃及治超項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度，交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)施的必要性和可能性，百色交警部門智慧交通下一階段需求，“交通大腦”推動(dòng)與落地思路等議題進(jìn)行研討。最后，雙方達(dá)成共識(shí)并成立“交通大腦”項(xiàng)目組。

百色“城市大腦”平臺(tái)是對(duì)百色現(xiàn)有智慧政務(wù)的整合與升級(jí)。作為子項(xiàng)目的“交通大腦”將在百色現(xiàn)有智慧交通、智慧停車平臺(tái)基礎(chǔ)上，升級(jí)建設(shè)智慧大交通平臺(tái)，包括但不限于百色市城市交通智慧管理與服務(wù)系統(tǒng)、公共交通、運(yùn)輸管理、航運(yùn)、鐵路、空運(yùn)等動(dòng)態(tài)交通，以及涉及百色市內(nèi)智慧停車、無感加油、智慧高速三位一體的智慧出行綜合服務(wù)平臺(tái)。

主動(dòng)預(yù)防交通事故

“十三五”公安部科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃中提出"開展風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)技術(shù)集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)重大事故的主動(dòng)監(jiān)測(cè)與防控"。

公安部門和相關(guān)企業(yè)都開始嘗試一些事故預(yù)防預(yù)警技術(shù)。公安部交通管理科學(xué)研究所領(lǐng)域首席研究員姜良維提出要針對(duì)高速路復(fù)雜公路情況和惡劣行車環(huán)境下來研究人工智能視覺芯，全息感知，基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)動(dòng)車通行行為精準(zhǔn)識(shí)別；研究了技術(shù)之后，開始研制具有高速公路交通事故預(yù)警預(yù)測(cè)的新型交通監(jiān)控設(shè)備，應(yīng)用于交通違法多發(fā)路段，解決復(fù)雜交通場(chǎng)景下路況的感知、行為智能識(shí)別；最后構(gòu)建事故的綜合評(píng)估、提前預(yù)警、即時(shí)干預(yù)的技術(shù)體系。

2018年，宜春交警在深村試點(diǎn)安裝了海康威視的彎道預(yù)警系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以通過視頻、射頻精準(zhǔn)采集車輛、人員的存在、動(dòng)態(tài)等參數(shù)，并分析兩者是否存在交通沖突，并將沖突信息發(fā)送到盲區(qū)側(cè)的電子顯示屏上，提前提醒人車注意沖突危險(xiǎn)。截至2019年，該道路安全預(yù)警系統(tǒng)在宜春鄉(xiāng)村地區(qū)一共試點(diǎn)了6套。

建立交通信用

早在2017年4月，公安部、中央文明辦、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部四部委、辦聯(lián)合印發(fā)《城市道路交通文明暢通提升行動(dòng)計(jì)劃(2017—2020)》。明確提出要推進(jìn)文明交通征信體系建設(shè)，加快交通出行領(lǐng)域信用記錄建設(shè)，推動(dòng)信用信息共享和應(yīng)用，建立守信聯(lián)合激勵(lì)和失信聯(lián)合懲戒機(jī)制。

2019年9月6日，貴陽(yáng)市發(fā)布了駕駛?cè)苏\(chéng)信系統(tǒng)，其唯一載體、移動(dòng)端應(yīng)用斑馬信用APP同步上線。這套系統(tǒng)將根據(jù)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法情況，利用大數(shù)據(jù)的技術(shù)和方法建立科學(xué)立體的交通行為評(píng)價(jià)體系，為每一位駕駛?cè)擞?jì)算交通信用分。

城市交通管理方面，網(wǎng)約車、共享單車、分時(shí)租賃等共享交通出行方式，為使用者提供信用評(píng)分，方便分類管理。

已經(jīng)有一些地方政府已經(jīng)開始制定停車信用獎(jiǎng)勵(lì)和聯(lián)合懲戒機(jī)制的制度，并將部分道路交通違法行為與個(gè)人信用掛鉤。

結(jié)束語(yǔ)

智慧城市需要安全又聰明的交通系統(tǒng)。智慧交通“大腦”，必須集智慧感知、智慧出行、智慧決策以及智慧管控為一體，實(shí)現(xiàn)道路交通的“主動(dòng)化”。

智慧交通經(jīng)過多年的發(fā)展，建設(shè)大量的基礎(chǔ)設(shè)備，智能感知、指揮調(diào)度、信號(hào)控制等交通管理工作等智能化水平的大大提升，在緩堵現(xiàn)場(chǎng)、治安防控等方面取得了很大的成果。但目前智慧交通還處于初級(jí)階段，為了實(shí)現(xiàn)交通大腦的目標(biāo)，還需要我們繼續(xù)努力。