人工智能在智慧高速中的應(yīng)用探索

文 / 廣東華路交通科技有限公司 林奕俊

人工智能與高速公路結(jié)合的發(fā)展背景

為了能夠更好地促進(jìn)我國高速公路的智慧發(fā)展，我國將智慧交通建設(shè)上升到國家的戰(zhàn)略高度，已經(jīng)成為了國家建設(shè)的核心內(nèi)容。我國關(guān)于智慧交通已經(jīng)下達(dá)了很多行動方案，從而能夠更好地促進(jìn)信息化交通的建設(shè)工作。

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，國民生產(chǎn)水平已經(jīng)位列世界先列。在這樣的經(jīng)濟(jì)環(huán)境條件下，汽車的使用已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚囊徊糠?，這樣就會造成交通壓力大的問題。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已有汽車駕駛?cè)顺^3．1 億人，為了能夠更好地提升高速公路的服務(wù)質(zhì)量和管理效率，需要進(jìn)行智慧高速的建設(shè)，這樣才能夠滿足人們的出行需求。

隨著車輛數(shù)量的增加，交通事故也不斷頻發(fā)，為了能夠更好地促進(jìn)高速公路的安全管理，需要進(jìn)行人工智能技術(shù)的運(yùn)用，從而能夠更好地進(jìn)行交通壓力緩解，降低交通事故的發(fā)生幾率，有效實(shí)現(xiàn)對高速公路的管理。

在廣清智慧高速的建設(shè)中，雷達(dá)目標(biāo)跟蹤率高達(dá)95%，違章停車漏報(bào)率幾乎為0，其準(zhǔn)確率達(dá)到了100%。而高速報(bào)警延時能夠控制在1s 之內(nèi)。在未來的發(fā)展中，廣東省將會進(jìn)行8000km 智慧高速的建設(shè)和推廣，有效利用云計(jì)算技術(shù)、5G 技術(shù)、高精地圖等相關(guān)智能技術(shù)去進(jìn)行智慧高速的打造，促進(jìn)我國高速公路的安全運(yùn)行。

人工智能在智慧高速中的應(yīng)用

閉環(huán)數(shù)字孿生智慧交通管理系統(tǒng)

我國交通運(yùn)輸部在2021 年8 月下旬提出了新的發(fā)展方向，需要在2035 年之前進(jìn)行交通運(yùn)輸基礎(chǔ)研究工作，并且進(jìn)行相關(guān)核心技術(shù)的使用，將交通運(yùn)輸工作與前沿技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，從而促進(jìn)智慧高速的發(fā)展。通過將人工智能技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等前沿技術(shù)與高速公路的運(yùn)輸功能結(jié)合，有效實(shí)現(xiàn)多個部門的協(xié)同監(jiān)督，并且打造數(shù)據(jù)共享的智能管理體系，建立有效的保障機(jī)制，為智慧高速建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.數(shù)字孿生技術(shù)介紹

數(shù)字孿生技術(shù)主要是進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)采集工作，并且利用信息技術(shù)進(jìn)行建模工作，根據(jù)不同的目的來進(jìn)行整個事件的細(xì)節(jié)還原工作，具有非常高的還原精度。利用數(shù)字化技術(shù)可以有效進(jìn)行模型的搭建，可以更好地進(jìn)行研究對象的動態(tài)監(jiān)測和實(shí)時分析。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集工作，同時利用仿真技術(shù)來進(jìn)行虛擬空間的數(shù)字映射，這樣能夠?qū)ρ芯繉?shí)體的整個交通情況進(jìn)行反映。利用數(shù)字孿生技術(shù)可以進(jìn)行數(shù)字仿真和建模，更加有助于精細(xì)化的分析和科學(xué)決策。同時也具有一定的反饋功能，有效促進(jìn)智能化控制的實(shí)施。

2.系統(tǒng)概述

智慧交通管理系統(tǒng)主要是利用數(shù)字孿生技術(shù)來進(jìn)行應(yīng)用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)信息化管理工作。需要利用監(jiān)控視頻、雷達(dá)技術(shù)、傳感器技術(shù)等相關(guān)數(shù)字化設(shè)備來進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并且通過數(shù)據(jù)傳輸來進(jìn)行一定的信息處理。用仿真技術(shù)在地圖上進(jìn)行展示，這樣能夠建立完善的交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)時信息圖。通過此種技術(shù)可以更好地對交通態(tài)勢情況進(jìn)行展示，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的判斷。

智能運(yùn)維系統(tǒng)

1.系統(tǒng)特點(diǎn)

此系統(tǒng)具有輕量化的特點(diǎn)，因?yàn)楦咚俟肥召M(fèi)方式具有多樣性的特點(diǎn)，這樣也造成了整個系統(tǒng)的多樣化，需要進(jìn)行智能運(yùn)維系統(tǒng)的有效操作，滿足不停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的需求。該系統(tǒng)還具有扁平化的特點(diǎn)，不僅需要對系統(tǒng)的維護(hù)，還需要對相關(guān)工作進(jìn)行考慮。該系統(tǒng)還具有角色化特點(diǎn)，因?yàn)楦骷壢藛T對該系統(tǒng)具有不同的需求，那么就需要進(jìn)行多模塊設(shè)置，從而可以滿足多方面的功能需求。

2.系統(tǒng)要求

為了可以滿足系統(tǒng)功能需求，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)。數(shù)據(jù)平臺可以對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行一定的分析工作，還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，有效注重系統(tǒng)數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理。還需要進(jìn)行運(yùn)營中心的設(shè)置，能夠?qū)\(yùn)營數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的應(yīng)用。還需要建立設(shè)備中心，可以管理相關(guān)設(shè)備的采購、出庫等相關(guān)工作。還需要建立文件中心，對交通公司所下發(fā)的通知進(jìn)行展示和存儲，這樣能夠方便文件管理。

智慧公路泛在感知體系

感知指的是能夠?qū)Ω咚俟返南嚓P(guān)信息進(jìn)行感知，利用智能感知技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對多個對象的信息進(jìn)行全方位獲取，為后續(xù)的智慧高速發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。其感知的對象不僅包括高速公路、汽車，還包括人、環(huán)境以及其它相關(guān)的參與者。感知技術(shù)有很多種，包括芯片傳感器技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)、生物識別技術(shù)等諸多技術(shù)內(nèi)容。主要是通過前端硬件設(shè)施來進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)共享工作。

智慧高速的感知體系主要包括感知對象、感知范圍、感知階段、感知方式以及基本業(yè)務(wù)單元的數(shù)據(jù)類別，共同形成了感知體系。

智慧高速多網(wǎng)融合傳輸體系

智慧高速多網(wǎng)融合傳輸體系主要是為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和交互，由多種技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)。其中的天網(wǎng)主要是為了能夠更好地進(jìn)行治安防控和管理工作，需要在一些重要的道路進(jìn)行視頻監(jiān)控設(shè)備的安裝，進(jìn)行圖像視頻信息的采集。同時對該固定區(qū)域內(nèi)的路況進(jìn)行監(jiān)控。利用天網(wǎng)能夠更好地將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，從而可以進(jìn)行相關(guān)問題的解決。交通專網(wǎng)是傳輸體系中的一部分，包括主干光纜光纖、電子政務(wù)網(wǎng)絡(luò)、5G 專網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)交通數(shù)據(jù)信息的傳輸。公網(wǎng)主要分為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩類，都能夠更好地為高速公路管理工作進(jìn)行服務(wù)，是車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的必備條件。

機(jī)電設(shè)備智慧管養(yǎng)系統(tǒng)

1.系統(tǒng)架構(gòu)

該系統(tǒng)主要包括后臺服務(wù)器、NFC 識別系統(tǒng)和客戶端軟件。后臺服務(wù)器主要是能夠?yàn)榻K端軟件提供一定的業(yè)務(wù)工作，方便進(jìn)行后臺的數(shù)據(jù)處理。

與此同時，也可以進(jìn)行接入系統(tǒng)服務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)，有效提升終端系統(tǒng)的處理速度，保證終端系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)和行方系統(tǒng)的對接工作，對一些存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行屏蔽，這樣能夠提升網(wǎng)絡(luò)安全。為終端軟件進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的存儲工作，保護(hù)數(shù)據(jù)安全。為其提供監(jiān)控服務(wù)，讓管理更加安全。還能夠?yàn)橛脩籼峁┮欢ǖ娜罩緢?bào)表服務(wù)，可以更好地為用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的提供，幫助用戶決策。

NFC 識別系統(tǒng)中的射頻設(shè)備能夠更好地通過非接觸形式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互，從而達(dá)到信息收集的目的。需要在所有的機(jī)電設(shè)備站點(diǎn)、通信站等地方進(jìn)行一定的電子標(biāo)簽安裝，同時需要與相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行必要的關(guān)聯(lián)工作，這樣就能夠通過RFID 技術(shù)來進(jìn)行物理信號的識別。

通過帶有NFC 功能的手機(jī)可以直接進(jìn)行掃描，能夠?qū)ο鄳?yīng)的信息進(jìn)行觀看。客戶軟件可以在PC 端下載，也可以在手機(jī)端進(jìn)行APP安裝，這樣能夠更好地通過終端軟件來進(jìn)行日常的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測工作，保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.模塊功能

對于手機(jī)軟件來說，可以利用瀏覽器來進(jìn)行一定的信息顯示。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)日常巡檢的功能，還可以進(jìn)行一定的歷史查詢工作，也能夠?qū)崿F(xiàn)年度巡檢的統(tǒng)計(jì)功能，這樣可以更好地對年度的巡檢狀況進(jìn)行了解。不僅可以進(jìn)行NFC 標(biāo)簽的掃描工作，通過輸入標(biāo)簽ID來進(jìn)行檢索。

進(jìn)行用戶信息的設(shè)置工作，包括密碼修改、信息修改等多種功能。系統(tǒng)的后臺管理工作主要是在電腦端進(jìn)行，不僅可以進(jìn)行相關(guān)人員的管理工作，也可以實(shí)現(xiàn)人物管理、表格管理、系統(tǒng)設(shè)置等多種功能。進(jìn)行一些消息的發(fā)布，實(shí)現(xiàn)無紙張管理工作的開展。該系統(tǒng)還具有一定的拓展功能，可以在機(jī)房進(jìn)行攝像機(jī)的安裝，可以進(jìn)行AI 識別，同時具有紅外夜視功能，能夠在30m 的范圍內(nèi)進(jìn)行相關(guān)目標(biāo)的鎖定。對所有進(jìn)入通信機(jī)房的人員進(jìn)行識別，這樣可以保證機(jī)房的管理安全，防止不相干人員的闖入。進(jìn)行機(jī)房的溫度、濕度的監(jiān)測工作，保證所有設(shè)備都能夠在正常的環(huán)境下工作，提高設(shè)備工作效能。一旦出現(xiàn)機(jī)房異常情況，立刻顯示報(bào)警信息，可以更好地進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)實(shí)施。

結(jié)語

綜上所述，在智慧高速快速發(fā)展的當(dāng)下，人工智能技術(shù)的應(yīng)用十分重要。當(dāng)前我國智慧高速公路的建設(shè)正處于發(fā)展階段，更加需要注重對交通管理效率的提升，同時也需要不斷提升服務(wù)體驗(yàn)。

通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好地進(jìn)行交通仿真技術(shù)、高精地圖技術(shù)、算法、數(shù)字孿生技術(shù)等多種智能技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，有效實(shí)現(xiàn)毫秒級別的孿生場景再現(xiàn)，同時實(shí)現(xiàn)雷達(dá)跨桿位的連續(xù)跟蹤，有利于高速公路的車輛監(jiān)管工作的實(shí)現(xiàn)?？梢岳弥悄芗夹g(shù)去進(jìn)行高速公路的全面建設(shè)，促進(jìn)運(yùn)營維護(hù)質(zhì)量的提升，打造精細(xì)化高速公路管理體系?？傊?，需要在智慧高速的發(fā)展中不斷進(jìn)行人工智能技術(shù)的應(yīng)用，為人們打造更加智能化的高速通行體驗(yàn)。