本文來自CPS中安網(wǎng),作者/羅超。
交通安全與文明,是城市一張永遠(yuǎn)閃耀的名片,也是我國(guó)交管信息化建設(shè)目標(biāo)。
隨著改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,道路交通事業(yè)取得突飛猛進(jìn)的大發(fā)展。然而,城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、公共交通發(fā)展及管理工作仍顯滯后,交通安全形勢(shì)仍很嚴(yán)峻。
城市交通擁堵問題日益突出,農(nóng)村山區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)加大,全社會(huì)的交通安全理念、交通文明的意識(shí)與汽車社會(huì)發(fā)展的要求還不相適應(yīng),不文明的駕駛行為和交通陋習(xí)較普遍。道路交通事故、傷亡人數(shù)總量很大,做好交通管理工作任重道遠(yuǎn)。
新形勢(shì)和任務(wù)面前,如何準(zhǔn)確把握汽車時(shí)代的道路交通特點(diǎn),不斷提高道路交通管理水平,實(shí)現(xiàn)道路交通科學(xué)發(fā)展、安全發(fā)展,保持安全形勢(shì)的持續(xù)穩(wěn)定,滿足人民群眾不斷增長(zhǎng)的安全、便捷、舒適的交通需求已成為迎接未來道路交通安全新機(jī)遇、新挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。
當(dāng)前,面對(duì)越來越高的執(zhí)法標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)雜的執(zhí)法環(huán)境,單靠一般意義的巡查管控已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)越來越繁重的交通安全管理工作任務(wù),要解放警力,提高執(zhí)法水平,快速反應(yīng)能力和工作效率,必須大幅度提升交通管理的信息化水平和科技含量,以科技為依托,綜合應(yīng)用法律、政策、管理等多種手段破解交通管理工作中的各種難題,這是推動(dòng)公安交通管理工作實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的必由之路。
交管信息化的攻堅(jiān)之戰(zhàn)
那么,交管信息化建設(shè)面臨哪些挑戰(zhàn)?
其一,我國(guó)交通擁堵成為新常態(tài),表現(xiàn)在全國(guó)4/5的城市都有擁堵不同的蔓延,早晚高峰期是一片紅,代表城市擁堵嚴(yán)重。近幾年來,交通事故和特大事故總量逐年下降,但是整體的事故總量還是在逐漸上升的,也就是說交通安全根本性問題沒有得到很好的解決,治標(biāo)為治本。
其二,出行者對(duì)交通出行的品質(zhì)要求越來越高,大家越來越關(guān)注時(shí)間的可靠性、方式的自主行以及環(huán)境的優(yōu)質(zhì)性。對(duì)于政府和管理者提出更高的能力提升的需求。
其三,交警行業(yè)以事后處置轉(zhuǎn)變到事中快速處置和事前預(yù)測(cè)預(yù)警為主。從架構(gòu)上從離散孤島系統(tǒng)推向一片云架構(gòu),會(huì)實(shí)現(xiàn)省市縣一片云,從而達(dá)到數(shù)據(jù)融合、業(yè)務(wù)協(xié)同;在智能分析方面,從原來單一的頭片流到頭片加視頻流,從原來單一單點(diǎn)到全網(wǎng)協(xié)同,數(shù)據(jù)從原來的交警數(shù)據(jù)到多警種數(shù)據(jù)的融合,為大數(shù)據(jù)研判提供基礎(chǔ)。
其四,誠然,近幾年新技術(shù)發(fā)展特別快,大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算的沖擊下,一些新思維在大膽嘗試,給智能交通帶來很大改變。特別是互聯(lián)網(wǎng)+信號(hào)燈、視頻AI分析、車聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)駕駛以及交通大腦,出現(xiàn)了卓有成效的探索和嘗試。
但是還面臨著一個(gè)問題,新技術(shù)與傳統(tǒng)智能交通之間的未有較好融合。我國(guó)智能交通集成以傳統(tǒng)為主,這種條塊現(xiàn)狀沒有得到根本改變。
互聯(lián)網(wǎng)公司和智能交通企業(yè)不是零和博弈的關(guān)系,而是合作共贏的關(guān)系,所以需要城市探索交管信息化、智慧化新的應(yīng)用路徑。比如千方科技入主宇視,兩強(qiáng)結(jié)合在交管信息化方面交出了滿意成績(jī)單。
挑戰(zhàn)在前,如何迎戰(zhàn)?
智通道合才能路暢行安
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的蓬勃興起和發(fā)展,5G、物聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)日新月異,為我們做好事故預(yù)防、速度保暢、執(zhí)法辦案、管理服務(wù)等各項(xiàng)工作提供了有利的技術(shù)支撐,深刻影響著我們的思想觀念和工作方式。也為交通管理工作的創(chuàng)新發(fā)展開辟了全新路徑和廣闊前景。
5G為交管信息帶來了什么
5G來了,交通管理將會(huì)帶來哪些變化?
5G網(wǎng)絡(luò)的高傳輸率、高寬帶、高可靠的特性,可為交管部門大幅度提升道路監(jiān)控視頻回傳的質(zhì)量及效率;而5G的邊緣計(jì)算能力,可將人工智能算法就近部署,提高了交通數(shù)據(jù)處理的能力。此外,相較于有線傳輸視頻,5G無線傳輸具有更易部署、更便利以及成本更低的優(yōu)勢(shì)。
因此,5G的到來,為城市交通管理者踐行交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,不斷提升全域感知、精準(zhǔn)查緝、立體防控和精細(xì)服務(wù),構(gòu)建智能化道路交通安全管理服務(wù)體系提供了更好的技術(shù)基礎(chǔ)。
2019年底,廣西自治區(qū)公安廳交警總隊(duì)和南寧市公安交警支隊(duì)聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)廣西公司、愛立信(中國(guó))通信有限公司、清華數(shù)據(jù)科學(xué)研究院交通大數(shù)據(jù)研究中心、網(wǎng)帥科技(北京)有限公司等單位,多方聯(lián)合開展全國(guó)首個(gè)5G+AI的智慧交通管理示范應(yīng)用,這標(biāo)志著廣西城市道路交通管理在5G的賦能下,邁入智慧化、數(shù)字化管理的新時(shí)代。
基于5G網(wǎng)絡(luò)上的交通視頻數(shù)據(jù)采集、5G邊緣云的交通事件檢測(cè)等智慧交通管理場(chǎng)景探索:廣西交警利用5G網(wǎng)絡(luò)可無線高效快速把浦興大道上的路況視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄徒?G邊緣云端服務(wù)器上,憑借云端服務(wù)部署的視覺AI模型(視頻違法事件自動(dòng)化檢測(cè))完成對(duì)原始視頻流的匯聚和AI計(jì)算,并輸出交通違法結(jié)果包括違法車輛或者人員位置信息以及車輛信息到就近終端,加快響應(yīng)和處理,減少了違法事件感知延遲,違法事件逃逸的發(fā)生。
這次廣西交警5G+人工智能的交通管理在全國(guó)范圍也是創(chuàng)新應(yīng)用,第一階段主要是探索通過5G、AI、交通管理相結(jié)合的業(yè)務(wù)場(chǎng)景,本次業(yè)務(wù)驗(yàn)證成功實(shí)現(xiàn)了5G邊緣計(jì)算的AI違章識(shí)別和高清攝像頭視頻數(shù)據(jù)在5G網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性承載。
5G在交管信息化的作為有多大,現(xiàn)在還無法下一個(gè)準(zhǔn)確結(jié)論,畢竟還是市場(chǎng)初試,還有很多需完善和改進(jìn)之處。5G相對(duì)于4G,在速率、時(shí)延、連接數(shù)、支持移動(dòng)性、邊緣計(jì)算能力等方面均大幅度提升,能夠?yàn)橹悄芙煌ü芾硖峁└辛Φ闹巍?/p>
未來,我國(guó)交管信息化建設(shè)將通過持續(xù)探索5G網(wǎng)絡(luò)下的智慧交通管理應(yīng)用,交通風(fēng)險(xiǎn)和交通路況實(shí)時(shí)感知預(yù)警,重大或者關(guān)聯(lián)事件進(jìn)行全域資源聯(lián)合調(diào)度等創(chuàng)新應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)更高效的道路交通智能管理,從源頭上降低事故風(fēng)險(xiǎn),減少擁堵,整合交通管理資源。
AI打通,路暢行安
一條條城市道路,如同縱橫交錯(cuò)的阡陌,AI之于智慧交管信息化,猶如一個(gè)隱蔽的穴位,打通了這個(gè)穴位,交管信息化的經(jīng)脈方顯疏通。
AI在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用,主要集中在綜合執(zhí)法、公共交通、交通秩序管控、智慧出行、智慧停車等領(lǐng)域,尤其是AI交管,是最具代表性的場(chǎng)景應(yīng)用。AI交管,主要集中在交通秩序管控和交通行為管控兩個(gè)方面。
1、交通秩序管控
主要治理思路是做交通疏導(dǎo),利用大數(shù)據(jù)分析道路交通狀態(tài)并做交通誘導(dǎo)、紅綠燈信號(hào)控制等,通過AI算法對(duì)路口運(yùn)行效率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過優(yōu)化信號(hào)燈配時(shí),提高通行效率。這三年,AI交通落地應(yīng)用最火的當(dāng)屬城市大腦和交通大腦。
2017年9月,深圳交警攜手華為,選擇深圳車輛密集度最高之一的華為坂田基地,正式啟動(dòng)深圳城市交通大腦項(xiàng)目,在9個(gè)路口做了真實(shí)路況測(cè)試,結(jié)果顯示該區(qū)域平均車速提升了15%,城市公交系統(tǒng)延誤率降低了15.2%。
2017年,阿里云發(fā)布城市大腦1.0。在1.0系統(tǒng)中,城市大腦可以管控信號(hào)燈、攝像頭,通過系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別機(jī)制,通過基于AI的互聯(lián)網(wǎng)+信號(hào)燈控制優(yōu)化平臺(tái),從而為城市管理者智能化提示交通情況及智能調(diào)度。
經(jīng)過一年多的應(yīng)用,阿里用人工智能調(diào)試交通信號(hào)燈的方式在杭州蕭山區(qū)的試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示車輛通行速度提升11%左右。受益于城市大腦,杭州交通效率不斷提高,從全國(guó)最擁堵城市第5名下降到50名以后。此后,阿里云ET城市大腦相繼在杭州、衢州、烏鎮(zhèn)、蘇州、重慶、澳門、吉隆坡等11個(gè)城市先后落地。
2019年,海信網(wǎng)絡(luò)科技推出的交管云腦,具備強(qiáng)大的交管業(yè)務(wù)知識(shí)庫、交互式人工智能平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)億級(jí)交通知識(shí)圖譜任意實(shí)體搜索,搜索時(shí)間<200ms,同時(shí)搭載了多種AI場(chǎng)景化專業(yè)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)法隨用即得。
交管云腦對(duì)城市交通的管理與服務(wù)涉及方方面面,主要通過三大“超能力”,實(shí)現(xiàn)城市交通數(shù)據(jù)深度融合、城市交通狀態(tài)全域精準(zhǔn)感知與城市交通問題智能分析、城市交通事件自動(dòng)處置等功能,最終協(xié)助交通管理者更好地解決各種城市交通“病”,交管云腦中的算法引擎能夠比有經(jīng)驗(yàn)的民警思考得更快更好。
2、交通行為管控
通過AI前端采集設(shè)備,抓拍不文明交通行為,如機(jī)動(dòng)車加塞變道、隨意停車、闖禁行,非機(jī)動(dòng)車闖紅燈、逆行,行人闖紅燈等。
AI攝像機(jī)借助深度學(xué)習(xí)技術(shù),能實(shí)現(xiàn)交通違法行為的分析判斷,可以對(duì)車輛、人臉進(jìn)行識(shí)別,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存,通過大數(shù)據(jù)和人工智能算法技術(shù)可以對(duì)幾十種違法行為進(jìn)行分析和取證,從而完成對(duì)交通違章違法行為的研判和取證。
上路行駛的機(jī)動(dòng)車未懸掛機(jī)動(dòng)車號(hào)牌的、套牌的;駕駛員闖紅燈、超速、未系安全帶、開車打電話看手機(jī)、加塞變道、隨意停車、闖禁行、不按規(guī)定行駛;非機(jī)動(dòng)車駛?cè)霗C(jī)動(dòng)車道、闖紅燈、逆行;行人闖紅燈等違法行為,都逃不過AI攝像機(jī)的火眼金睛。
此外還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)人、重點(diǎn)車的精準(zhǔn)交通管理。隨著人臉面部識(shí)別技術(shù)的發(fā)展,深圳、天津一些城市開始在交通路口上啟用行人闖紅燈人臉識(shí)別系統(tǒng),針對(duì)行人和非機(jī)動(dòng)闖紅燈等違規(guī)行為進(jìn)行抓拍,并現(xiàn)場(chǎng)曝光。
AI在智慧交管信息化集中體現(xiàn)在交通管理三個(gè)方面的技術(shù)功能設(shè)定:
識(shí)別行人的生理屬性。通過分析道路行人的身體結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確識(shí)別視頻中人物的性別、年齡、姿態(tài)等多種生理特征;
識(shí)別行人車輛。基于深度學(xué)習(xí)的行人檢測(cè)算法能夠在各類遮擋的情況下精確找出行人位臵,并能夠進(jìn)一步分析行人姿態(tài)和動(dòng)作,可應(yīng)用于交通監(jiān)控、輔助駕駛、無人駕駛等。
可以在行車場(chǎng)景、交通監(jiān)控場(chǎng)景、卡口場(chǎng)景中檢測(cè)多種不同角度的車輛,并同時(shí)給出車牌號(hào)碼、汽車品牌、型號(hào)、顏色等物理特征;實(shí)現(xiàn)人群分析。在高密度公共場(chǎng)所,例如地鐵,廣場(chǎng),估計(jì)人群數(shù)量和密度,同時(shí)檢測(cè)人群過密、異常聚集、滯留、逆行、混亂等多種異?,F(xiàn)象。
交管信息化中交通大腦的數(shù)據(jù)之能
在大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的幫助下逐步實(shí)現(xiàn)實(shí)施精準(zhǔn)分析、發(fā)展態(tài)勢(shì)把握、對(duì)策方案的智能生成和實(shí)施效果預(yù)估等,解決過去無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分析、精準(zhǔn)施策問題。
我們更期待智慧交管具備系統(tǒng)分析能力、戰(zhàn)略分析能力、科學(xué)決策能力、方案生成能力、綜合優(yōu)化能力的智能化應(yīng)用,通過大數(shù)據(jù)分析提供優(yōu)化動(dòng)態(tài)交通組織方案、提供精準(zhǔn)交通執(zhí)法與監(jiān)督依據(jù)、提供交通信息服務(wù)與誘導(dǎo)等方面系統(tǒng)性創(chuàng)新以解決城市交通問題。而實(shí)現(xiàn)這些都需要構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、精準(zhǔn)的交通系統(tǒng),目前各大城市已經(jīng)紛紛行動(dòng),積極搭建基礎(chǔ)平臺(tái),希望更多智能化分析、管理可以應(yīng)用到交通管理中心來。
以城市交通大腦來看數(shù)據(jù)之能。城市交通大腦誕生于智能社會(huì),需要重新定義服務(wù),要支持智能感知的服務(wù)、智能輔助的服務(wù)、線上線下融合的服務(wù),解決幾個(gè)問題:端到端交通治理、數(shù)據(jù)管控;執(zhí)法規(guī)則管控、多算法融合;執(zhí)法效果數(shù)據(jù)分析、督察。
這個(gè)大腦以交通管理業(yè)務(wù)為中心的開放平臺(tái),提供強(qiáng)大的連接、計(jì)算、分析能力,要把簡(jiǎn)單留給交通出行者,交通管理者、監(jiān)督者、指揮者。
在開放創(chuàng)新的基礎(chǔ)上構(gòu)建整體方案,分為三層:前端、平臺(tái)、應(yīng)用。平臺(tái)包括:云計(jì)算、云存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)、交通大數(shù)據(jù)湖、開放算法倉,以及交通視頻分析算法、違法智能分析算法、時(shí)空分析算法、信號(hào)優(yōu)化算法;應(yīng)用層包括:緝查布控、違章取證、違法處理、信號(hào)優(yōu)化、交通誘導(dǎo)、出行提示、執(zhí)法監(jiān)督。
新平臺(tái)的交通大數(shù)據(jù)湖,融合多源交通數(shù)據(jù),包括三個(gè)子方案:數(shù)據(jù)湖服務(wù)方案、基礎(chǔ)模型服務(wù)方案、交警實(shí)戰(zhàn)模型服務(wù)方案。在技術(shù)上保障交警、社會(huì)數(shù)據(jù)的基本拉通,從數(shù)據(jù)來源層面滿足大數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)戰(zhàn)。
比如在路況研判服務(wù)包括:路口列表、路口GPS坐標(biāo)、路口配時(shí)方案信息、車輛運(yùn)行軌跡信息(GPS坐標(biāo)、時(shí)間、方向、速度),開放支持多種路況動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、路況實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化趨勢(shì)、擁堵里程比、行程時(shí)間比、速度變化量、路口路況,融合實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù),計(jì)算和展示車道級(jí)排隊(duì)長(zhǎng)度和流量流向、最大排隊(duì)長(zhǎng)度、通行空間需求。
新平臺(tái)的AI平臺(tái)和開放算法倉,現(xiàn)在有很多系統(tǒng)在做視頻分析,各個(gè)算法廠商都提供一整套方案,包含了應(yīng)用、算法、硬件,提供煙囪式的解決方案。隨著算法的迭代能力在不斷增強(qiáng),原有系統(tǒng)的分析能力不能應(yīng)對(duì)逐步增多的業(yè)務(wù)需求。
因此需要構(gòu)筑開放的AI平臺(tái),能夠覆蓋各個(gè)應(yīng)用算法的統(tǒng)一算法部署和資源調(diào)度以及訓(xùn)練平臺(tái),統(tǒng)一管理下層各類異構(gòu)資源,完成各類算法任務(wù)的調(diào)度,并針對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)。
綜合來看,這個(gè)交通大腦在智慧交管信息化中,將達(dá)到五種效果:
一是全城交通狀態(tài)的感知,也就是數(shù)據(jù)化:全城感知,包括深度學(xué)習(xí)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等,例如把交通流量參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化,包括速度、數(shù)量、車輛數(shù)據(jù),道路飽和度、占有率等。
二是全城視頻圖片聯(lián)網(wǎng)共享:從交通很多資源采集后存放在各個(gè)區(qū)里,沒有共享和分析。整個(gè)城市怎么銜接呢?整個(gè)城市需要變成一個(gè)資源池,視頻利用率就可以提升50%以上。不增加攝像頭,但是前端視頻圖片資源利用率進(jìn)行大幅提升。
三是全城智能分析算法融合:現(xiàn)在的交通系統(tǒng)包括很多碎片智能,視頻監(jiān)控設(shè)備里有智能、攝像頭里有智能、卡口系統(tǒng)里有智能,現(xiàn)在的交通系統(tǒng)只能解決這一路這一業(yè)務(wù)的問題,不能解決下一路下一業(yè)務(wù)的問題,通過開放平臺(tái)和算法倉,將這些碎片智能融合成一個(gè)完整的智能系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)的持續(xù)演進(jìn)。
四是全城交通違法大數(shù)據(jù)快速打擊建模:30分鐘輸出情報(bào),支持專項(xiàng)打擊行動(dòng)。今天抓酒駕,明天處理泥頭車等等,交警說每一次專項(xiàng)行動(dòng),必須有重大執(zhí)法成果、必須有威懾力,這都需要大數(shù)據(jù)打擊建模引擎的支持。
五是時(shí)空分析引擎,智能分析交通流量,服務(wù)交通出行。
結(jié)束語
以全面深化科技引領(lǐng)信息為支撐,加快現(xiàn)代科技與交通管理深度融合,共同推進(jìn)公安信息管理建設(shè)邁向新征程,創(chuàng)建更加安全、暢通、文明、有序的交通環(huán)境,是智慧交管信息化不變的建設(shè)目標(biāo)。而智慧交管信息化,變,是一種常態(tài)。
隨時(shí)代而變,隨需求而變,也隨商機(jī)而變。34萬億下的新基建中,5G、AI下的智能交通又是一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng),暗戰(zhàn)新基建下的智慧交管信息化,槍聲已響。