智慧城市中的交通大腦

□ 文/本刊記者 何遙

交通是智慧城市的重要網絡。交通“大腦”的概念起初是由互聯網巨頭提出，它們也是由此進入智慧城市。2016年阿里云提出城市數據大腦，首次公開進入交通領域。自此，交通大腦一直成為居高不下的熱詞。而在智慧城市中越來越活躍的安防企業，也在促進交通大腦的進化。

智慧交通大腦崛起

交通系統的大腦，涉及物聯網、人工智能、大數據、云計算等新興技術。它必須具有感知能力，形成全面感知的交通網絡；還必須具有思考能力，對采集的數據進行萃取和分析，利用視頻分析技術、深度學習、大數據等技術對非結構化交通信息轉化為結構化信息，對交通數據進行精準分析后實現對當前道路交通的預判能力；還應該具有傳感能力，通過各類傳感器以及與互聯網交通企業、氣象部門、公安部門、機場集團共享的數據，實現對路網運行狀態多維度的基礎設施數字化，主動提供停車誘導、換乘誘導等綜合信息服務。智慧城市交通大腦的落地，就是要實現這些能力。

中國城鎮化建設如火如荼，其中，公路建設是令人矚目的成就之一。中國已建成477.35萬公里的公路里程，公路里程位列全球第一。由于城市迅速擴張，機動車、駕駛員、交通量快速增長；村村通公路基本實現；交通事故量大，事故多，但是也已經到了一個基本穩定的階段。

盡管如此，但目前道路安全問題依舊是中國道路交通發展中的難題。特別是在智慧城市建設中，這一難題指向道路基礎設施建設、車輛主動安全系統等等。

智慧交通產業不僅需要相關硬件設施供應，還有賴于各個軟件系統之間的有機組合，并依靠中心系統實現硬件設施的智能協調、調動，使其實現整體高效運作，同時保障數據安全。智慧交通大腦在其中起到了有點類似于“總控制臺”的作用。

阿里云的交通大腦2017年開始走出杭州，遍布衢州、烏鎮、蘇州、桐鄉、上海、海南、吉隆坡等城市。交通大腦通過城市一體化計算平臺、城市數據資源平臺和人工智能(AI)開放服務平臺，集即時、全量、全網和全視頻的能力特征于一體，將整個交通出行行業全連接，讓大數據、AI和云計算的技術價值得到體現。

百度地圖在交通大腦系統上為城市交通量身打造了一整套行業解決方案：交通實時監測與研判平臺、DuGIS 智慧離線地圖、智慧誘導屏發布平臺、智慧信號燈解決方案、交通大數據報告、路況播報平臺，立足的是出行的場景、定位數據及人群洞察。

除BAD等互聯網企業外，華為、易華錄、方緯科技、科大訊飛等企業也都提出了交通大腦概念。關于交通大腦的技術探索風頭正勁。

繼2017年公安部交通管理科學研究所聯合華為在無錫小規模車路協同技術測試之后，2018年在公安部、工信部的指導下，在無錫市政府的大力支持下，公安部交科所聯合中國移動、華為、中國信通院、無錫交警支隊等6家核心單位，10家主流車企在內的23家參加單位，共同建成全球首個車聯網城市級驗證示范環境。

此外，阿里巴巴與交通部公路科學研究院共同成立了車路協同聯合實驗室，探索自動駕駛和道路智能化解決方案。百度也宣布了Apollo車路協同方案正式開源，成為全球首個在車路協同領域內進行開源的企業。

2019年上半年國家層面積極推動智能網聯發展，促使市場熱度繼續增溫，介入車路協同的企業也相繼增加。

未來，隨著5G的逐步商用，結合道路交通基礎設施統籌規劃部署等優勢，通過交通大腦，加上 V2X 技術實現智能網聯、車路協同呈現加速發展趨勢。

統一平臺與邊緣計算

當前很多城市都安裝了多個品牌的交通信號控制機，由于各廠家系統之間通訊協議的不兼容性，不同控制系統的信控基本概念、基本方法也存在差異，導致各廠家生產的信號機之間不能進行(區域)協調控制，交通流檢測系統無法與信號機聯動實現實時自適應交通控制，跨平臺勤務管理過于繁瑣、復雜，容易導致一座城市或區域內的交通信號控制器/系統的后續擴容和維護維修仍只能使用這個品牌的產品。

公安部交通管理科學研究所近兩年提出新方案。希望通過建設統一的大數據平臺，實現不同系統數據的互聯互通，支撐信號控制系統優化，并且能將方案下發到各家信號系統去執行。

海口、長沙、銀川、武漢、南寧、合肥、北京、十堰、廣州等城市已經或正在準備建設城市級的統一信控平臺。

阿里云、平安科技、深圳交通中心、北方工業大學、科大訊飛，甚至包括海信等都在尋求不同程度的開放與融合。

所謂邊緣計算，是指在靠近物或數據源頭的一側，采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，就近提供近端服務。

目前在邊緣計算的行業應用中，交通運輸所占比例很高。

在未來的智能交通應用環境中，“云計算”就相當于智能設備的大腦，處理相對復雜的進程;而“邊緣計算”就相當于智能設備的神經末梢，進行一些“下意識”的反應。

2016年開始，深圳交警攜手華為，借助邊緣計算能力，科學制定治堵方案，實時監測反饋交通情況，實現智能管控。

2017年，海康發布了“IOT-基于神經網絡的認知計算系統--海康AICloud框架”，由云中心、邊緣域、邊緣節點三部分構成，實現從端到中心的邊緣計算+云計算。

云平臺匯聚全城路網、過車、信息控制配時數據，提供全局的交通數據“超腦”計算中心。在路口終端，邊緣計算系統則自主學習路口的交通流模態，通過場景適配自主生成路況管理預案庫，自動調節路口的交通秩序管理手段。

2019年，易華錄發布了邊云協同交通信號控制系統，在邊緣，通過邊緣計算模塊跟傳統信號控制器相結合，形成新一代邊緣計算信號控制機，實現對路口的信號顯示設備、路口數據采集設備、車聯網設備及交通誘導設備信息的互聯互動。

同年8月，騰訊云也推出了物聯網邊緣計算平臺，讓云端強大的計算能力快速延伸到用戶的邊緣。

阿里云當然也不會落下，聯手千方科技，共同開拓智慧交通、邊緣計算市場。在邊緣計算領域，雙方共同推進“云+邊+端”的全鏈路解決方案。

智慧交通大腦的應用

交通大腦，必然要借助AI的軟件與硬件系統、傳感器、影像系統、交通的遠程通訊與監控系統，獲得實時交通狀態，并依據實時交通狀態而改變交通號志，減少交通堵塞現象與碳排放量，借以提高行人安全、改善生活質量。

“2019年世界人工智能大會”上，科技部宣布了新一批“國家新一代人工智能開放創新平臺”名單，依圖公司、明略科技、華為公司、中國平安、海康威視、京東集團、曠視科技、360公司、好未來公司、小米公司十家公司入選，加上先前入選的百度、阿里云、騰訊、科大訊飛、商湯集團5家公司，AI“國家隊”已有15家。這些企業都或多或少地參與到了智慧交通大腦的建設及應用。

全方位構建多個應用場景

8月14-16日，第十一屆中國國際道路交通安全產品博覽會上，易華錄正式發布了“城市交通大腦2.0”。

據現易華錄介紹，城市交通大腦2.0用上“智能”這支“精準體溫計”，借助大數據分析，從城市交通管理實際需求和痛點出發，精準定位，在全息感知、預測預警、調度調控三個方面，全方位構建了八大場景化應用，實現城市交通運行態勢的全息感知、全局分析、智能處置、資源高效調配、運行效率提升。

目前，易華錄城市交通大腦在省級、地市級、區縣級項目中均實現了落地應用。其中，在河北省交警總隊、高速總隊通過構建百余種分析模型，實現了全省主干路網運行態勢的感知及研判、隱患兩客一危車輛、非法營運車輛、隱患駕駛人員的預警監管為精細化的路網運行監測、精準化的安全隱患監管提供有利抓手。

解決城區停車難問題

加快智慧城市建設步伐有很多種方式，以廣西少百色市為例，在實行國家“數字中國”“互聯網+”“大數據”戰略中，進一步落實自治區黨委、政府部署“數字廣西”建設任務，有效增強百色市大數據科技綜合實力和可持續發展能力，廣西省百色市公安局交警支隊8月組織召開百色“城市大腦”項目推進會，就“交通大腦”子項目建設工作進行研討，將通過建成現代“交通大腦”，回應群眾對百色城市交通不順暢、停車難等意見建議整改工作，打造百色市“數字經濟產業新高地”示范樣板。

會議聽取了銀江公司對百色“城市大腦”項目的介紹及停車場監管責任部門調研與實際智慧停車案例說明，就目前交警部門于百色市內智慧交通建設進度與計劃及治超項目計劃進度，交通大數據平臺實施的必要性和可能性，百色交警部門智慧交通下一階段需求，“交通大腦”推動與落地思路等議題進行研討。最后，雙方達成共識并成立“交通大腦”項目組。

百色“城市大腦”平臺是對百色現有智慧政務的整合與升級。作為子項目的“交通大腦”將在百色現有智慧交通、智慧停車平臺基礎上，升級建設智慧大交通平臺，包括但不限于百色市城市交通智慧管理與服務系統、公共交通、運輸管理、航運、鐵路、空運等動態交通，以及涉及百色市內智慧停車、無感加油、智慧高速三位一體的智慧出行綜合服務平臺。

主動預防交通事故

“十三五”公安部科技創新專項規劃中提出"開展風險干預技術集成應用，實現重大事故的主動監測與防控"。

公安部門和相關企業都開始嘗試一些事故預防預警技術。公安部交通管理科學研究所領域首席研究員姜良維提出要針對高速路復雜公路情況和惡劣行車環境下來研究人工智能視覺芯，全息感知，基于深度學習的機動車通行行為精準識別；研究了技術之后，開始研制具有高速公路交通事故預警預測的新型交通監控設備，應用于交通違法多發路段，解決復雜交通場景下路況的感知、行為智能識別；最后構建事故的綜合評估、提前預警、即時干預的技術體系。

2018年，宜春交警在深村試點安裝了海康威視的彎道預警系統，這套系統可以通過視頻、射頻精準采集車輛、人員的存在、動態等參數，并分析兩者是否存在交通沖突，并將沖突信息發送到盲區側的電子顯示屏上，提前提醒人車注意沖突危險。截至2019年，該道路安全預警系統在宜春鄉村地區一共試點了6套。

建立交通信用

早在2017年4月，公安部、中央文明辦、住房和城鄉建設部、交通運輸部四部委、辦聯合印發《城市道路交通文明暢通提升行動計劃(2017—2020)》。明確提出要推進文明交通征信體系建設，加快交通出行領域信用記錄建設，推動信用信息共享和應用，建立守信聯合激勵和失信聯合懲戒機制。

2019年9月6日，貴陽市發布了駕駛人誠信系統，其唯一載體、移動端應用斑馬信用APP同步上線。這套系統將根據駕駛人的交通違法情況，利用大數據的技術和方法建立科學立體的交通行為評價體系，為每一位駕駛人計算交通信用分。

城市交通管理方面，網約車、共享單車、分時租賃等共享交通出行方式，為使用者提供信用評分，方便分類管理。

已經有一些地方政府已經開始制定停車信用獎勵和聯合懲戒機制的制度，并將部分道路交通違法行為與個人信用掛鉤。

結束語

智慧城市需要安全又聰明的交通系統。智慧交通“大腦”，必須集智慧感知、智慧出行、智慧決策以及智慧管控為一體，實現道路交通的“主動化”。

智慧交通經過多年的發展，建設大量的基礎設備，智能感知、指揮調度、信號控制等交通管理工作等智能化水平的大大提升，在緩堵現場、治安防控等方面取得了很大的成果。但目前智慧交通還處于初級階段，為了實現交通大腦的目標，還需要我們繼續努力。