AI技術(shù)助力智能交通成為智慧城市的最佳實(shí)踐

□ 文/鄧曄

作者單位：天地偉業(yè)技術(shù)有限公司

智能交通系統(tǒng)（簡稱ITS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確高效的綜合交通運(yùn)輸管理系統(tǒng)。

智能交通系統(tǒng)覆蓋范圍廣泛，主要包括：

交通信息系統(tǒng)：通過完善的信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)向交通參與者提供道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、氣象信息、停車場信息以及相關(guān)出行信息。

交通管理系統(tǒng)：對(duì)道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況、交通環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)視和管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)交通控制。

公共交通系統(tǒng)：包括公共交通車輛定位系統(tǒng)、客運(yùn)量自動(dòng)檢測系統(tǒng)、行駛信息誘導(dǎo)系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)、公共計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等，改善公共交通的效率，提供便捷、經(jīng)濟(jì)、高效的公共交通服務(wù)。

車輛控制和安全系統(tǒng)：包括車輛輔助安全駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。

營運(yùn)車輛運(yùn)行管理系統(tǒng)：利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效管理客貨汽車，改善運(yùn)營車輛的安全性能，提高運(yùn)營車輛的運(yùn)輸效率。

電子收費(fèi)系統(tǒng)：通過電子卡、電子標(biāo)簽和計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)自動(dòng)完成車輛的收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)交通費(fèi)用收繳自動(dòng)化，減少停車延誤，提高運(yùn)營效率。

緊急事件管理與救援系統(tǒng)：將交通監(jiān)控中心、道路養(yǎng)護(hù)管理機(jī)構(gòu)、職業(yè)救援機(jī)構(gòu)、災(zāi)害處置管理中心等機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)整體，為道路使用者提供現(xiàn)場緊急處置、拖車、現(xiàn)場救護(hù)、排除故障等服務(wù)。

智能交通系統(tǒng)的發(fā)展歷程

上世紀(jì)八十年代，北京、上海等大城市開始建設(shè)交通指揮中心；1994年中國組織人員參加世界ITS大會(huì)；1997年，公安部交通管理局下發(fā)《關(guān)于印發(fā)〈公安交通指揮中心建設(shè)與發(fā)展的若干意見〉》；1999年科技部“九五”課題中增加“智能交通系統(tǒng)體系框架”研究課題；2000年公安部成立公安部道路交通管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，成立全國ITS協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組辦公室；2002年，科技部在“十五”設(shè)立智能交通系統(tǒng)專項(xiàng)；2003年，我國成立全國智能運(yùn)輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，公安部發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（GA/T445-2003）；2007年，承辦ITS世界大會(huì)（北京）；2008年5月，成立中國智能交通協(xié)會(huì)；2012年，完成了公安交通指揮系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系研究的研究和制定工作。

什么是公安交通指揮系統(tǒng)

智能交通管理系統(tǒng)屬于智能交通系統(tǒng)的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，是智能交通系統(tǒng)在道路交通管理領(lǐng)域中的應(yīng)用。智能交通管理系統(tǒng)在公安交通管理工作中，一般被稱為公安交通指揮系統(tǒng)。

“十二五”期間，公安交通指揮系統(tǒng)建設(shè)快速發(fā)展，作用日趨凸顯，各類先進(jìn)技術(shù)發(fā)展迅速并逐步普及應(yīng)用，例如：先進(jìn)的交通信號(hào)控制技術(shù)大量應(yīng)用、建立融合多種采集手段的交通管理信息系統(tǒng)、構(gòu)建多樣化的交通信息發(fā)布體系、構(gòu)建現(xiàn)代化的交通應(yīng)急處突體系、RFID、PGIS等技術(shù)在交通管理中逐步應(yīng)用。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化工作和標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，迄今為止，我國已制定公安交通指揮系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)四十余項(xiàng)。

公安交通指揮系統(tǒng)主要包括指揮、控制、執(zhí)法和服務(wù)四方面功能。指揮：實(shí)現(xiàn)大范圍的路面信息采集、匯總，整合不同來源信息，并進(jìn)行指揮調(diào)度；控制：實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)控制、電視監(jiān)視等各個(gè)基礎(chǔ)應(yīng)用系統(tǒng)的管理控制；執(zhí)法：實(shí)現(xiàn)對(duì)路面交通違法行為的非現(xiàn)場執(zhí)法；服務(wù)：實(shí)現(xiàn)交通管理信息的內(nèi)部發(fā)布以及外部發(fā)布。

公安交通指揮系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)主要包括：

實(shí)現(xiàn)交通管理智能化：從被動(dòng)疏導(dǎo)想主動(dòng)疏導(dǎo)轉(zhuǎn)變，從現(xiàn)場執(zhí)法向非現(xiàn)場執(zhí)法轉(zhuǎn)變。

實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度信息化：構(gòu)建快速高效的多層級(jí)可視化扁平化的指揮調(diào)度模式，從現(xiàn)場指揮向集成指揮轉(zhuǎn)變，從被動(dòng)調(diào)度向主動(dòng)調(diào)度轉(zhuǎn)變，從經(jīng)驗(yàn)決策向科學(xué)決策轉(zhuǎn)變。

提高交通管理信息化技術(shù)水平：交通擁堵、重大活動(dòng)、惡劣天氣的研判分析和預(yù)警，為執(zhí)勤民警提供快捷全面的交通信息，由注重管理向管理和服務(wù)并重轉(zhuǎn)變。

提高城市/公路治安防控水平：將治安卡口、闖紅燈、道路交通違法等前端采集信息和被盜搶機(jī)動(dòng)車、涉案機(jī)動(dòng)車、駕駛?cè)硕己蠖瞬杉畔R聚為車輛信息庫，通過智能碰撞比對(duì)，開展預(yù)警發(fā)布、核查反饋、軌跡跟蹤、鎖定抓捕等各類應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)內(nèi)外信息的整合共享：與110/120/119指揮中心、數(shù)字城管指揮中心、應(yīng)急中心、安監(jiān)中心等打通信息流。

公安交通指揮系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容

公安交通指揮系統(tǒng)包括信息采集、信息處理和控制發(fā)布三部分。

信息采集

交通視頻監(jiān)視系統(tǒng)：是最常用的交通信息采集手段，它能為指揮人員提供道路交通的直觀信息與實(shí)時(shí)交通狀況，便于及時(shí)掌握交通動(dòng)態(tài)，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置交通突發(fā)事件和社會(huì)治安案件。

交通流信息采集系統(tǒng)：采集城市道路斷面的流量、速度、占有率等交通流參數(shù)；為分析研判、指揮調(diào)度和交通信息服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持；提高對(duì)交通事件的快速反應(yīng)能力。

交通事件檢測系統(tǒng)：通過計(jì)算機(jī)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤、識(shí)別，自動(dòng)檢測道路交通事件，具有以下功能：交通事故檢測、車輛拋錨檢測、道路異常檢測、系統(tǒng)的自診斷警報(bào)、交通流參數(shù)采集。

交通違法行為監(jiān)測記錄系統(tǒng)：違法行為取證是交通治理的重要環(huán)節(jié)，主要包括闖紅燈抓拍、不按規(guī)定車道行駛、超速監(jiān)測、闖禁行等，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，目前已從單一拍攝向過程取證、從違法記錄向行為跟蹤方向發(fā)展。

公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)：通過卡口相機(jī)對(duì)經(jīng)過車輛進(jìn)行抓拍和特征識(shí)別。

警用車輛和單警定位系統(tǒng)：通過車載或手持終端獲取定位信息，通過無線通信將經(jīng)緯度信息傳送到中心，在中心的電子地圖上直觀展示。

信息處理

主要依托交通指揮中心建設(shè)大數(shù)據(jù)研判分析平臺(tái)、智能交通管控平臺(tái)、地理信息平臺(tái)和運(yùn)行維護(hù)管理平臺(tái)。

大數(shù)據(jù)研判分析平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)交通警情研判分析、交通流態(tài)勢研判分析、交通違法態(tài)勢研判分析、交通事故態(tài)勢研判分析、重點(diǎn)車輛關(guān)聯(lián)分析。

智能交通管控平臺(tái)：構(gòu)建統(tǒng)一信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息交換、融合、分析，強(qiáng)化交通管理信息與功能的集成，實(shí)現(xiàn)信息共享、綜合利用，具備應(yīng)急指揮調(diào)度、組織協(xié)調(diào)、決策支持能力。

地理信息平臺(tái)：構(gòu)建GIS地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通指揮平臺(tái)的位置信息服務(wù)。

運(yùn)行維護(hù)管理平臺(tái)：提供交通設(shè)施運(yùn)維管理、交通設(shè)備運(yùn)維管理、中心設(shè)備運(yùn)維管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)維管理。

控制和發(fā)布

主要包括交通信號(hào)控制系統(tǒng)、交通信息發(fā)布系統(tǒng)、移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。

交通信號(hào)控制系統(tǒng)：由路口信號(hào)設(shè)備、檢測設(shè)備、通信設(shè)備、控制計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件所組成，具備中央、區(qū)域、路口三級(jí)結(jié)構(gòu)。

交通信息發(fā)布系統(tǒng)：基于對(duì)實(shí)時(shí)交通海量數(shù)據(jù)的深度綜合挖掘分析，以文字、圖形、視頻等多種形式，通過交通誘導(dǎo)標(biāo)志、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)站、車載終端、手機(jī)應(yīng)用程序、微信、微博等渠道，向社會(huì)公眾發(fā)布實(shí)時(shí)路況信息、交通管制等信息，有效引導(dǎo)出行，均衡路網(wǎng)流量，緩解交通擁堵。

移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)：提供警務(wù)信息查詢、交通違法事故拍照處理、警員定位、信息采集發(fā)布、布控?cái)r截、勤務(wù)管理、移動(dòng)辦公等功能。

通信系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)中心平臺(tái)與外場設(shè)備的信息交互，實(shí)現(xiàn)交通指揮中心與外單位的信息交互。提供有線通信和無線通信兩種方式。

存在問題

隨著社會(huì)文明和城市建設(shè)的快速發(fā)展，道路擁堵和交通違法等情況日益顯現(xiàn)，智能交通系統(tǒng)也面臨更多問題，例如：建設(shè)和應(yīng)用工作與交通管理需求脫節(jié)；交通信息采集手段單一，分析研判能力差；交通控制手段少，技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用水平不高；交通信息服務(wù)的理念和方式有待轉(zhuǎn)變和提高；運(yùn)行效率低，不能發(fā)揮指揮和服務(wù)職能；建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)機(jī)制尚未真正建立。

對(duì)于大多數(shù)交警基層單位來說，雖然已經(jīng)建設(shè)了智能交通系統(tǒng)、信號(hào)機(jī)控制系統(tǒng)、集群對(duì)講系統(tǒng)，但存在著交通資源沒有充分整合、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用有差距、運(yùn)維管理效率低等問題。

交通資源未充分整合：交通可視化指揮要得到大量的信息數(shù)據(jù)，需要智能交通平臺(tái)與稽查布控平臺(tái)、GIS地理信息系統(tǒng)、三合一接警系統(tǒng)、信號(hào)機(jī)控制系統(tǒng)、350M對(duì)講系統(tǒng)、交通流量采集系統(tǒng)等有效整合，實(shí)現(xiàn)資源共享，否則無法真正對(duì)道路交通實(shí)現(xiàn)管控。

實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用有差距：目前的智能交通系統(tǒng)僅實(shí)現(xiàn)了違法信息處理，但離交管部門“緩堵保暢、警力調(diào)度、道路管控”的信息化系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)仍尋在較大差距，在交通信息的研判處理和數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域缺乏實(shí)用功能。

運(yùn)維管理效率低：在系統(tǒng)建設(shè)中，管理點(diǎn)位越多，運(yùn)維機(jī)制越重要。如何保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，當(dāng)有問題時(shí)能主動(dòng)有效預(yù)警，是當(dāng)前智能交通建設(shè)中的關(guān)注重點(diǎn)。

因此，需要從如下方面著手改進(jìn)：完善交通信號(hào)控制系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用，強(qiáng)化交叉口的精細(xì)化管理，交通信號(hào)配時(shí)優(yōu)化；強(qiáng)化基于PGIS的集成指揮平臺(tái)的應(yīng)用；搭建基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的研判分析平臺(tái)，樹立數(shù)據(jù)意識(shí)、用數(shù)據(jù)說話、尊重和重視數(shù)據(jù)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)的研判分析；提升公路防控體系建設(shè)和應(yīng)用水平；銜接“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)劃，構(gòu)建多樣化的信息服務(wù)體系。其中，新技術(shù)對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)提效起到了關(guān)鍵作用。

AI技術(shù)賦能公安交通指揮系統(tǒng)

技術(shù)的發(fā)展和需求的碰撞是智能交通系統(tǒng)發(fā)展的巨大機(jī)會(huì)。目前云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)逐漸來到應(yīng)用爆發(fā)的階段。天地偉業(yè)為例，針對(duì)交警部門在城市道路交通治理中的問題，開發(fā)出基于AI人工智能技術(shù)的軟硬件系統(tǒng)。

AI+圖像分析

天眼交通相機(jī)，集成二十二種違法行為的識(shí)別抓拍。19年兩會(huì)期間，天地偉業(yè)“天眼”系列智能交通系統(tǒng)上線北京中心城區(qū)，布設(shè)在二、三環(huán)城市主干道，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所轄道路上車輛的逆行、壓線、不系安全帶等交通違法行為進(jìn)行抓拍和識(shí)別，并將違法數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至后端天地偉業(yè)交通平臺(tái)實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)場違法管理。上下班高峰期間，平臺(tái)通過流量和事件檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車流量及交通事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，在平臺(tái)上可以第一時(shí)間查看到北京二、三環(huán)的交通道路狀況，展示交通態(tài)勢，便于交警及時(shí)進(jìn)行交通疏導(dǎo)。同時(shí)，平臺(tái)能夠通過區(qū)間測速、限行管理、車輛布控、車輛軌跡等功能對(duì)所轄道路的過往車輛實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格管控，規(guī)范車輛出行，降低交通事故發(fā)生率，全天候守護(hù)首都人民出行安全。

▲22種行為抓拍

▲23種檢測種類

以“天眼”智能交通相機(jī)為核心，天地偉業(yè)針對(duì)文明創(chuàng)衛(wèi)的城市治理新需求，推出了多個(gè)特色電警系統(tǒng)。

非機(jī)動(dòng)車闖紅燈：對(duì)非機(jī)動(dòng)車違反信號(hào)燈支持穿越路口進(jìn)行抓拍。

行人闖紅燈：對(duì)行人不按照指示燈穿越斑馬線行為進(jìn)行抓警示抓拍。

機(jī)動(dòng)車不禮讓行人：針對(duì)機(jī)動(dòng)車通過路口未避讓相鄰車道行人行為進(jìn)行抓拍。

鳴笛抓拍：禁鳴區(qū)域?qū)τ谲囕v鳴笛進(jìn)行抓拍。

闖擁堵抓拍：針對(duì)擁堵時(shí)間進(jìn)入擁堵路段的車輛進(jìn)行違法抓拍。

失駕人員管理：通過卡口抓拍圖片進(jìn)行人臉識(shí)別，針對(duì)已經(jīng)沒有積分的失駕人員進(jìn)行抓拍預(yù)警。

超速信息反饋：路段測速，對(duì)超速的車輛通過誘導(dǎo)屏進(jìn)行展示警告。

懸垂抓拍：對(duì)前后號(hào)牌不一致行為進(jìn)行抓拍。

交通事件監(jiān)測：對(duì)擁堵、逆行、非法停車、拋撒物等交通事件進(jìn)行檢測。

AI+大數(shù)據(jù)可視化

基于交通大數(shù)據(jù)，天地偉業(yè)推出了數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)，通過全面采集各類數(shù)據(jù)，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建適應(yīng)交通業(yè)務(wù)需要的數(shù)據(jù)中心。平臺(tái)整合基礎(chǔ)資源，提供高效基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，避免硬件資源配額的重復(fù)浪費(fèi)。同時(shí)規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)集中管理，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)重大事件預(yù)警、交通流量管控、警情綜合研判等業(yè)務(wù)功能。

AI+視頻指揮

針對(duì)交通指揮調(diào)度需求，天地偉業(yè)推出了實(shí)景指揮系統(tǒng)，實(shí)景指揮系統(tǒng)是運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、地理信息、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，基于城市重點(diǎn)區(qū)域的制高點(diǎn)視頻，構(gòu)建的實(shí)景式立體化的防控指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)可對(duì)接移動(dòng)單兵設(shè)備，通過映射GPS坐標(biāo)，實(shí)時(shí)顯示低點(diǎn)移動(dòng)終端的當(dāng)前位置，掌握警員具體信息和現(xiàn)場實(shí)際情況，進(jìn)行警力快速精準(zhǔn)調(diào)度。此外，系統(tǒng)可結(jié)合車輛卡口等智能分析系統(tǒng)，將重點(diǎn)目標(biāo)車輛等警情信息在實(shí)景指揮系統(tǒng)中直觀展示輔助決策，便于公安干警掌握宏觀態(tài)勢，提高指揮決策效率。

結(jié)語

企業(yè)應(yīng)關(guān)注用戶需求，持續(xù)鉆研技術(shù)，堅(jiān)持建用并重，注重科技裝備和信息系統(tǒng)在交通管理、打擊犯罪、維護(hù)治安和服務(wù)群眾等領(lǐng)域中的應(yīng)用成效。通過實(shí)實(shí)在在的效果，讓廣大民警充分體會(huì)到科技應(yīng)用產(chǎn)出的強(qiáng)大戰(zhàn)斗力，有效提高對(duì)科技應(yīng)用工作的積極性和主動(dòng)性，從而推動(dòng)科技強(qiáng)警工作不斷邁上新臺(tái)階。