本文來自微信公眾號“CPS中安網(wǎng)”，作者/張巖。
科技是第一生產(chǎn)力，任何一個行業(yè)的發(fā)展都離不開技術(shù)的創(chuàng)新，智能交通行業(yè)也不例外。技術(shù)創(chuàng)新可以為交通行業(yè)的科技進(jìn)步注入力量和動能，提升服務(wù)體驗，助力攻堅克難，推動交通強國發(fā)展。
2019年9月，由中共中央、國務(wù)院印發(fā)實施的《交通強國建設(shè)綱要》中關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新也提出了相應(yīng)的要求：瞄準(zhǔn)新一代信息技術(shù)、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科技前沿，加強對可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的前瞻性、顛覆性技術(shù)研究；推動大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、超級計算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合。
近幾年，隨著科技的進(jìn)步，一些新的技術(shù)正在被逐漸融入智能交通行業(yè)，帶動智能交通產(chǎn)業(yè)的升級，例如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)已經(jīng)成為推動智能交通行業(yè)發(fā)展的源動力。
人工智能助力交通管控，提升管控成效
談及交通管控，最主要的問題就是交通擁堵。利用人工智能算法調(diào)節(jié)交通信號燈是這兩年各大互聯(lián)網(wǎng)和IT企業(yè)開始嘗試緩解擁堵問題的一種策略，并紛紛在一線城市建設(shè)試點，最終也取得了不錯的效果。
通過AI算法對路口運行效率進(jìn)行實時監(jiān)測和展示，從而起到優(yōu)化信號燈配時作用，主要針對兩種現(xiàn)象，一是路口運行失衡，二是出口溢出。當(dāng)一個交叉口某個方向非常擁堵，而其他方面運行順暢，則稱之為路口失衡。這種情況可以適當(dāng)增加擁堵方向的信號配時，減少順暢方向的配時來緩解路口的擁堵。
對于嚴(yán)重失衡的路口，系統(tǒng)會發(fā)出報警，提醒交通指揮員關(guān)注，并采取下一步措施。出口溢人工智能交通燈系統(tǒng)也是人工智能技術(shù)在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物，可根據(jù)車輛和行人通行數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果重新設(shè)置紅綠燈時間、實時識別現(xiàn)場的交通狀況。該系統(tǒng)一般由視頻采集分析存儲上傳系統(tǒng)、閘機、控制器、顯示屏、語音播報和前端計算機等組成，可實現(xiàn)語音播報、延時關(guān)閉、檢測控制、人臉識別和抓拍報警功能。出預(yù)警則是監(jiān)控出口擁堵情況，將溢出可能性大的路口進(jìn)行排序展示，以便及時實施流量控制和干預(yù)，避免路口溢出導(dǎo)致路口癱瘓。
人工智能交通燈系統(tǒng)也是人工智能技術(shù)在智能交通領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物，可根據(jù)車輛和行人通行數(shù)量統(tǒng)計結(jié)果重新設(shè)置紅綠燈時間、實時識別現(xiàn)場的交通狀況。該系統(tǒng)一般由視頻采集分析存儲上傳系統(tǒng)、閘機、控制器、顯示屏、語音播報和前端計算機等組成，可實現(xiàn)語音播報、延時關(guān)閉、檢測控制、人臉識別和抓拍報警功能。
簡單來說，就是用人工智能識別分析車輛、人等運動物體的運動信息，推斷交通狀況進(jìn)一步調(diào)配車輛與行人的放行時間。
在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)暢想人工智能解決交通擁堵的同時，安防企業(yè)也在基于人工智能改變交通管理方面努力。天地偉業(yè)作為全球領(lǐng)先的智能安防解決方案提供商，通過發(fā)揮自身在人工智能和視頻圖像處理等方面的技術(shù)優(yōu)勢，推出眾多助力交通管理方面的產(chǎn)品和創(chuàng)新應(yīng)用，其中包括“天眼”系列智能交通一體機、行人闖紅燈取證系統(tǒng)、非機動車違法抓拍系統(tǒng)、違法鳴笛抓拍系統(tǒng)、闖擁堵違章抓拍系統(tǒng)、失駕人員管控系統(tǒng)、前后牌照比對取證系統(tǒng)等一系列交通違法取證系統(tǒng)，為提升交警現(xiàn)場和非現(xiàn)場執(zhí)法能力，規(guī)范文明出行起到了輔助作用。
天地偉業(yè)“天眼”系列智能交通一體機，搭載了AI深度學(xué)習(xí)芯片，算力是傳統(tǒng)智能攝像機的幾十倍以上，它支持準(zhǔn)確識別19種車型、250多種車輛品牌、3500多種車系、11種車身顏色以及車輛年款、年檢標(biāo)志、紙巾盒、掛墜、香水盒等更多細(xì)節(jié)特征，相對于傳統(tǒng)設(shè)備將車輛主要屬性識別轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v“全”屬性識別;在違章行為分析上增加不禮讓行人檢測、加塞檢測、左轉(zhuǎn)不讓直行檢測、開車抽煙打電話檢測等;同時它從車智能擴展到人智能，支持非機動車、行人特征檢測、駕駛員、行人人臉檢測實現(xiàn)了交通道路場景下的交通參與者全目標(biāo)分析。數(shù)據(jù)是應(yīng)用的基礎(chǔ)，交通AI攝像機的強大感知能力將全面提升交通管理者對人、車管控的能力。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)人、車、路協(xié)同，提升交通精細(xì)化管理水平
物聯(lián)網(wǎng)中自動控制、傳感器技術(shù)對交通的實時控制與指揮管理有巨大的用處，常見的感知方式主要包括RFID、DSRC、位置感知等技術(shù)：
基于RFID技術(shù)的智能交通管理系統(tǒng)需要針對每輛合法注冊的機動車輛加裝RFID電子標(biāo)簽(如將電子標(biāo)簽固封在車輛號牌中)，為這些車輛配發(fā)一張固定且唯一的“電子行駛證”，再通過特定的閱讀器識別道路上行駛的各種車輛信息，實現(xiàn)對機動車輛、交通流量和可疑車輛等方面實時監(jiān)控管理的目的。
同時可將該系統(tǒng)與銀行結(jié)算、高速公路或各種停車場收費系統(tǒng)結(jié)合起來，可實現(xiàn)電子錢包結(jié)算，不停車收費，從而提高道路通行能力，保證交通安全。
天地偉業(yè)基于視頻和RFID技術(shù)的融合，推出了視頻檢測識別加RFID讀識基站集成于一體的“雙基”一體機設(shè)備，可以實現(xiàn)機動車輛證照管理、交通流檢測及違章取證、交通救援和特殊車輛監(jiān)控、智能停車場管理、多義性路徑識別及高速公路收費拆分賬管理等功能。
專用短程通信技術(shù)(DSRC)是智能交通領(lǐng)域為車輛與道路基礎(chǔ)設(shè)施間通信而設(shè)計的一種專用無線通信技術(shù),是針對固定于車道或路側(cè)單元與裝載于移動車輛上的車載單元(電子標(biāo)簽)間通信接口的規(guī)范。
DSRC技術(shù)通過信息的雙向傳輸,將車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施連接成一個網(wǎng)絡(luò),支持點對點、點對多點通信,具有雙向、高速、實時性強等特點,廣泛地應(yīng)用于道路收費、車輛事故預(yù)警車載出行信息服務(wù)、停車場管理等領(lǐng)域。
智能交通中的位置感知技術(shù)目前主要分為兩類,一類基于衛(wèi)星通信定位,如美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)和中國的北斗定位系統(tǒng),它們利用繞地球運行的衛(wèi)星發(fā)射基準(zhǔn)信號,接收機同時接收4顆以上的衛(wèi)星信號,通過三角測量的方法確定當(dāng)前位置的經(jīng)緯度。
通過在專門的車輛上部署該接收器,并以一定的時間間隔記錄車輛的三維位置坐標(biāo)(經(jīng)度坐標(biāo)、緯度坐標(biāo)、高度坐標(biāo))和時間信息,輔以電子地圖數(shù)據(jù),可以計算出道路行駛速度等交通數(shù)據(jù)。另一類位置感知技術(shù)基于蜂窩網(wǎng)基站,其基本原理是利用移動通信網(wǎng)絡(luò)的蜂窩結(jié)構(gòu),通過定位移動終端來獲取相應(yīng)的交通信息。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為連接交通人、車、路三大核心要素的重要感知和連接技術(shù)，勢必成為推動智能交通發(fā)展的核心技術(shù)之一。就目前而言，我國智能交通中對于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還不夠全面，尚缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范。
隨著經(jīng)濟及科技的不斷發(fā)展，相信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通行業(yè)的應(yīng)用范圍也會越來越廣，從而切實提升智能交通的精細(xì)化管理和服務(wù)水平。
大數(shù)據(jù)技術(shù)賦能交通數(shù)據(jù)分析，發(fā)掘數(shù)據(jù)背后的價值
在交通行業(yè)中，規(guī)模龐大的感知設(shè)備、繁多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)每天產(chǎn)生海量的交通數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)既有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也有半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如何合理的存儲和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)才能夠為交通管理產(chǎn)生更大的價值，是我們要解決的問題。
天地偉業(yè)交通大數(shù)據(jù)平臺，基于HADOOP的組件框架做了深入優(yōu)化，平臺功能主要涉及數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存儲、挖掘應(yīng)用等多個方面，主要包括：
可擴展的數(shù)據(jù)描述規(guī)范：設(shè)計面向多維數(shù)據(jù)的本體描述框架,可以較全面地描述多維語義內(nèi)容。
多維數(shù)據(jù)集成共性技術(shù)：利用工具將數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行集成，完成數(shù)據(jù)從多數(shù)據(jù)源向統(tǒng)一目標(biāo)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)化。
大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)：百億甚至千億級的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為存儲和查詢帶來巨大壓力，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫已無法支撐此類應(yīng)用。采用針對海量數(shù)據(jù)特性設(shè)計的分布式數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)和列式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以較好地滿足大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)可擴展性、高可靠性的要求。
大數(shù)據(jù)檢索：大數(shù)據(jù)僅僅依靠單節(jié)點進(jìn)行智能全文檢索已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足性能要求，系統(tǒng)采用分布式的多節(jié)點并行處理技術(shù)，能有效縮短響應(yīng)時間，提高系統(tǒng)性能。
大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)：假套牌車分析、毒駕和失駕人員分析、車牌缺失或遮擋車輛分析、黃標(biāo)車或者逾期未報廢車輛分析等功能。
基于大數(shù)據(jù)的智慧交通存在多種可能，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能分析技術(shù)，整合城市管理的其他數(shù)據(jù)，將真正推動智慧交通建設(shè)，為交通管理奠定良好的基礎(chǔ)。目前大數(shù)據(jù)技術(shù)主要還是應(yīng)用在交警和交管部門道路，隨著交通數(shù)據(jù)的進(jìn)一步聯(lián)網(wǎng)開放，整合停車場、鐵路、軌道交通、公交等等各種來源的數(shù)據(jù)，將可以為城市提供更為豐富的交通應(yīng)用，讓道路暢通，停車位不再難找，提升城市整體運營效率。
結(jié)束語
智能交通技術(shù)創(chuàng)新正在變成一股新的動能，正在深刻改變從業(yè)者的思維方式、工作方式，塑造行業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢?？萍紕?chuàng)新將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化有機結(jié)合，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能深度融合，將模式、業(yè)態(tài)、產(chǎn)品、服務(wù)等元素融匯集合，更好地實現(xiàn)科技資源開放共享、科研平臺管理、科技成果轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步加快新技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用，從而驅(qū)動智能交通產(chǎn)業(yè)的變革和升級。
