城市交通大腦應用現(xiàn)狀與業(yè)務體系分析

時間:2022-06-02 16:04:45

導語:城市交通大腦應用現(xiàn)狀與業(yè)務體系分析一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

城市交通大腦應用現(xiàn)狀與業(yè)務體系分析

當前,我國交通管理科技信息化已進入大數(shù)據(jù)時代,科技建設從單個系統(tǒng)和設備的建設,逐步轉向綜合性集成和大數(shù)據(jù)應用已成為必要趨勢。為有效應對新形勢、新需求,交通管理部門亟需利用現(xiàn)代化科技手段加強治理,強化前端交通流信息采集渠道,基于違法監(jiān)測、視頻監(jiān)控、卡口監(jiān)控等多種渠道開展信號控制和交通誘導,打破信息“孤島效應”,進而提升信息深度應用能力,實現(xiàn)警務智慧化、協(xié)同化管理,提高交通管理服務的主動性、精確性、實效性?;诖髷?shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進技術,城市交通大腦應運而生,旨在利用實時全量的交通數(shù)據(jù)全局優(yōu)化城市交通資源,完善交通運行內在邏輯規(guī)則,最大化實現(xiàn)城市運轉效能的根本提升。國內外相關領域的從業(yè)者們圍繞城市交通大腦的技術架構、功能實現(xiàn)、應用生態(tài)等方面開展了廣泛研究,然而,由于缺乏頂層設計和統(tǒng)一指導,各地建設和應用過程中遇到許多困難,出現(xiàn)需求不明確、系統(tǒng)不開放、應用落地難、投入/產(chǎn)出比重低等一系列問題,使得交通大腦應用成效遠達不到預期要求。本文圍繞城市交通系統(tǒng)管理與綜合服務需求,介紹城市交通大腦設計理念與應用現(xiàn)狀,結合先進城市落地實踐經(jīng)驗,分析交通大腦應用場景、設計功能和物理架構,推動形成標準的業(yè)務體系,為規(guī)范引領全國公安交管“數(shù)據(jù)大腦”的良性、健康發(fā)展,提供基本參考和借鑒。

1.交通大腦技術實現(xiàn)

總體而言,交通大腦通過整合全域交通時空數(shù)據(jù),基于人工智能技術全局優(yōu)化、分析決策、迭代反饋,主要實現(xiàn)視頻智能分析、交通運行診斷、信號控制優(yōu)化、執(zhí)法情報研判、誘導信息發(fā)布等功能,但仍存在應用相對分散、系統(tǒng)不夠成熟等諸多問題,對交管業(yè)務支撐作用有待進一步驗證,整體發(fā)展尚處于初級階段。

1.1阿里城市大腦

阿里ET城市大腦由計算資源平臺、數(shù)據(jù)資源平臺、算法服務平臺等組成,核心架構主要包括上層應用組件和下層數(shù)據(jù)底盤。基于機器視覺認知、全量數(shù)據(jù)平臺建設、城市大腦開放平臺以及交通網(wǎng)絡協(xié)同與交通博弈預測四大能力,構建城市警情監(jiān)控、城市交通微控、城市交通體檢、城市特種車輛、城市戰(zhàn)略規(guī)劃五大應用場景,搭載智能感知路況、智能巡查事件、智能判定堵情、智能優(yōu)化配時、智能輔助指揮等應用功能,實現(xiàn)城市交通的全息全量決策與優(yōu)化。

1.2嘀嘀交管大腦

嘀嘀交管大腦由一云四中樞構成,一云即交通云,四中樞包括數(shù)據(jù)中樞、分析中樞、控制中樞和評估中樞,提供智慧感知、智慧預警、智慧分析、智慧預測、智慧研判、智慧指揮、指揮調度、智慧誘導、智慧發(fā)布、智慧評估等十大服務。兼?zhèn)湓朴嬎恪I技術、交通大數(shù)據(jù)和交通工程智能系統(tǒng),能夠通過機器學習的方式,搭建出支撐類腦推理的核心算法模型,支撐精準預測和智能調度,實現(xiàn)最優(yōu)交通組織。

1.3華為城市大腦

華為城市大腦由基礎設施平臺、大數(shù)據(jù)和業(yè)務支撐平臺、融合通信平臺組成,具備總體態(tài)勢、分析決策、事件管理、監(jiān)測預警、聯(lián)動指揮等業(yè)務功能。聚焦城市交通管理難點打造計算、感知、認知三類智能,著力提升交通系統(tǒng)運行效率。其中,計算智能為城市大腦構建開放計算平臺,有效解決智能化碎片困境,支撐智慧交通持續(xù)健康發(fā)展;感知智能融合流量、違章、事件多渠道采集,以及智能分析回滾于一體,形成開放式算法倉和深度學習平臺,實現(xiàn)交通行為與運行狀態(tài)的深度感知,奠定智慧交通生態(tài)應用基礎;認知智能可有效感知重點車輛態(tài)勢,發(fā)掘專項整治情報數(shù)據(jù),基于認知出行規(guī)律提供創(chuàng)新交通服務。

1.4方緯交管大腦

方緯交管大腦IDPS具有“1+3+1”結構:“1”是一個數(shù)據(jù)云,通過數(shù)據(jù)云匯聚數(shù)據(jù)資源;“3”是三大計算平臺,首先構建的是可計算道路網(wǎng)絡平臺,其次是認知分析平臺,用于解構需求狀態(tài)和能力,最后是研判決策平臺,用于推演各種不同策略進而實現(xiàn)最優(yōu)組合;還有一個“1”是智能化業(yè)務驅動組件,可用于鏈接其他業(yè)務系統(tǒng)。IDPS具備科學診斷、自動巡檢、精細研判、智能決策、無縫轉換五大功能,可以實現(xiàn)路網(wǎng)結構、交通設施、外場設備在線診斷與自動巡查,精細管理信控方案、把握出行規(guī)律、精準打擊違法,確保各業(yè)務系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)無縫轉換,在優(yōu)化出行者服務與支撐政府管控決策等方面發(fā)揮了重要作用。

2.交通大腦應用現(xiàn)狀

2.1深圳數(shù)據(jù)驅動警務模式

深圳交警通過“數(shù)據(jù)魔方”系統(tǒng)建設,整合交通管理業(yè)務信息資源,基于大數(shù)據(jù)資源池開展大數(shù)據(jù)決策、大數(shù)據(jù)作戰(zhàn)、大數(shù)據(jù)監(jiān)管和大數(shù)據(jù)服務應用。以情報為主導建立鐵騎勤務,實施快速靈活的動態(tài)勤務,實現(xiàn)對轄區(qū)全時段、全路段、全覆蓋,提高了警情發(fā)現(xiàn)率,縮短了處警時間。堅持民意主導警務,通過線上線下多渠道主動搜集交通亂點、堵點、隱患和執(zhí)法問題,逐級督辦、全流程考核,確保群眾反映問題件件有著落、處處有回應。

2.2濟南大數(shù)據(jù)精細化管控

濟南支隊成立數(shù)創(chuàng)中心,通過數(shù)據(jù)整合、渠道聯(lián)動,形成“大數(shù)據(jù)池”,立體繪就人、車、路之間的網(wǎng)絡,實現(xiàn)交通運行特征、擁堵熱點、異常事件分析診斷,為精細化交通組織管控提供情報依據(jù)。開展道路交通運行特征與規(guī)律分析研判,推行借道左轉、潮汐車道、可變車道等精細化交通組織方式,實施“互聯(lián)網(wǎng)+”信號優(yōu)化、“互聯(lián)網(wǎng)+”誘導發(fā)布,創(chuàng)新交通管控方式應用,實現(xiàn)道路時間資源的深度挖潛、空間資源的精耕細作。

2.3杭州數(shù)智交通治理變革

杭州城市數(shù)據(jù)大腦衍生了最亮雙眼(視頻監(jiān)控)、最巧雙手(信號配時)和最快雙腿(交警機動隊),實現(xiàn)了交通運行狀態(tài)實時定量感知、在網(wǎng)交通量精準分析以及城市交通時空出行規(guī)律的全面掌握。通過球機監(jiān)控機器巡邏、AI信號燈配時、人工智能體等技術應用,有效促進了城市交通管理由定性向定量、由空間向時間、由機械勤務向機動勤務、由交通自治向交通共治的轉變。

2.4上海大數(shù)據(jù)創(chuàng)新執(zhí)法應用

上?;陔娮泳煲曨l加照片的形式,利用軌跡分析和圖像識別技術,自動取證實現(xiàn)轉彎不讓直行、大彎小轉違法查處。通過建立電子警察違法抓拍即時告知系統(tǒng),5min內向駕駛員發(fā)送相關違法信息,并結合警示屏進行提示,實現(xiàn)違法精準及時告知。致力打造事故碰瓷系統(tǒng),基于相同身份號碼和相同號牌車輛,分析事故區(qū)域同一車輛出現(xiàn)頻率,提取相關信息助力市情報處開展刑偵分析。

2.5西安智慧交通集成應用

西安城市大腦融合指揮中心、情報中心、互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心,集可視一體化指揮調度平臺、西安交警大數(shù)據(jù)平臺等多個實戰(zhàn)部門和系統(tǒng)于一體,創(chuàng)新了在途量、安全態(tài)勢、信號燈監(jiān)測評價等多個算法模型,集交通綜合監(jiān)測、可視化指揮調度、精細勤務管理、科學督導評價、互聯(lián)網(wǎng)便民服務等功能于一體。

3.交通大腦業(yè)務體系

3.1屬性定位

城市交通大腦是城市智能交通管理系統(tǒng)的最上層決策體,主要作用是發(fā)現(xiàn)問題、提供線索、指明方向、監(jiān)督執(zhí)行,評估效果,為交通管理與服務提供智力支持,不代替現(xiàn)有各類管控系統(tǒng)和業(yè)務平臺;已有系統(tǒng)和平臺是執(zhí)行體,大腦需與這些系統(tǒng)平臺一起,形成業(yè)務閉環(huán),才能發(fā)揮作用。城市交通大腦旨在解決三個方面的問題:一是科技建設集成化不夠,業(yè)務系統(tǒng)單打獨斗,協(xié)同能力弱;二是系統(tǒng)間信息共享不夠,交通數(shù)據(jù)分散、碎片化,數(shù)據(jù)整合不足,無法為全方位多源融合的情報研判支撐;三是信息深度應用不夠,分析研判與決策支持功能不強,難以支撐精細化、精準化、智能化應用。

3.2功能架構

針對不同的業(yè)務場景,從系統(tǒng)管理與使用需求的角度考慮,城市交通大腦功能通??煞譃閼霉δ芎椭喂δ軆深?。通過數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的匯總、交互與共享,制定專題數(shù)據(jù)庫,針對不同類型的數(shù)據(jù)提供相應的數(shù)據(jù)資源服務,建立相關模型,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效利用和精準分析,為業(yè)務實戰(zhàn)提供基礎支撐。

3.3系統(tǒng)框架

從物理實現(xiàn)角度,基于云計算、大數(shù)據(jù)架構,構建分層解耦、靈活開放的三層框架,總體由“一云、二系統(tǒng)、三平臺”組成。一云,是指交管專有云基礎設施,提供計算、存儲、網(wǎng)絡傳輸能力;二系統(tǒng),是指統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、數(shù)字化地理信息系統(tǒng);三平臺,是指大數(shù)據(jù)資源平臺、視頻AI應用平臺和智慧協(xié)同管控應用平臺。(1)資源層資源層主要提供計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡資源,包括交管專有云基礎設施和云資源管理系統(tǒng)兩部分。交管專有云基礎設施是交通大腦的支撐骨骼系統(tǒng),利用不同配置的服務器及設備搭建大規(guī)模集群;云資源管理系統(tǒng)是“數(shù)據(jù)大腦”的資源供給系統(tǒng),使用虛擬化、分布式計算等技術構建計算、存儲和網(wǎng)絡資源池,實現(xiàn)計算、存儲資源的動態(tài)伸縮和分配管理。(2)認知層認知層主要用于接入、整合、存儲與處理各類交通管理信息資源,為外部提供資源服務。包括統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、視頻AI應用平臺、大數(shù)據(jù)資源平臺。統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)旨在實現(xiàn)公安網(wǎng)、視頻專網(wǎng)內不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)規(guī)范匯聚與共享交換;視頻AI應用平臺用于各類監(jiān)控視頻圖像的規(guī)范整合,建立統(tǒng)一的和混合的視頻、圖像資源庫;大數(shù)據(jù)資源平臺可以支撐形成交通數(shù)據(jù)模型、算法及預案庫。(3)行動層行動層主要為各類交通管理用戶提供應用功能和服務,包括數(shù)字化交通地理信息系統(tǒng)和智慧協(xié)同管控應用平臺,前者可以用于開發(fā)各級專用圖層信息服務,提供地圖引擎服務,為其他系統(tǒng)和平臺提供地圖展示調用接口、空間數(shù)據(jù)轉換工具;后者綜合應用各類數(shù)據(jù)資源和系統(tǒng)接口,構建“情指勤督”一體化的公安交管警務應用體系,實現(xiàn)警務智慧、協(xié)同管理。

4.結束語

伴隨著人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術的發(fā)展,以場景設計為目標,以數(shù)據(jù)流程整合為核心,構建智慧感知、深度融合、瞬時響應、智能決策的城市交通大腦,正日益成為城市智慧交通新業(yè)態(tài)構建的必然選擇。城市交通大腦建設將從根本上打破信息孤島,融合多種渠道深挖海量交通數(shù)據(jù),解構城市交通的運行規(guī)律和內在特點,對于輔助緩解交通擁堵頑疾,提升城市交通全方面、寬領域治理能力,進而推進未來城市交通的可持續(xù)發(fā)展和智慧出行服務具有重要現(xiàn)實意義。

作者:謝一明 單位:無錫安邦電氣股份有限公司