隨著新型智能交通建設(shè)和需求的不斷加深，以提升城市交通運營效率和出行體驗為目標(biāo)，人工智能軟件公司商湯科技在浙江紹興成功部署了SenseFoundry Tran商湯方舟交通開放平臺，將大規(guī)模視頻解析與交通信控場景結(jié)合，解決了城市交通智能化升級的關(guān)鍵難題，打造了智能交通的城市范本。

紹興交通路口拓?fù)鋱D

紹興常駐人口超過500萬，截至2020年底公路網(wǎng)規(guī)模達(dá)10381公里。由于在城市建設(shè)初期，未能布設(shè)可監(jiān)測交通流量的交通參數(shù)檢測器，紹興雖然城區(qū)電警卡口的覆蓋率可達(dá)到約90％，但僅能用于違法抓拍。缺乏高質(zhì)量的交通數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致交通信號配時、交通管理方案的形成，大多只能依靠人工和專家經(jīng)驗，交通信號基礎(chǔ)方案的精細(xì)化程度十分不足。

商湯基于領(lǐng)先的AI分析能力，秉承“充分利舊”原則，將電警卡口搖身一變成為“AI超級攝像頭”，不僅能夠識別15＋交通事件、20＋交通違法、同時還能實時解析15＋交通參數(shù)，同時在數(shù)字路網(wǎng)的基礎(chǔ)上以最低的投入建立了全息交通數(shù)字底座，完成了紹興大規(guī)模交通參數(shù)解析從0－1的突破。紹興市公安局交通管理局丁強副局長表示：“依托SenseFoundry Tran 商湯方舟交通開放平臺，進(jìn)一步激活、提升了前端感知設(shè)備的效能，實現(xiàn)了交通運營管理的智能化升級，為未來實現(xiàn)傳統(tǒng)智能交通向新基建交通數(shù)字化、車路自動化協(xié)同有效升級提供了可行路徑�！�

落地大規(guī)模交通參數(shù)解析，夯實智能交通基礎(chǔ)

在紹興的智能交通落地實踐中，商湯科技部署了SenseFoundry Tran 商湯方舟交通開放平臺，以大規(guī)模視頻解析能力為核心獲取高質(zhì)量的交通參數(shù)，為紹興的交通運營管理實現(xiàn)智能化升級打下了關(guān)鍵基礎(chǔ)。在越城區(qū)試點范圍內(nèi)，目前系統(tǒng)已接入紹興越城區(qū)897路視頻，覆蓋了109個信控路口，可實時對交通運行狀態(tài)進(jìn)行不同維度的分析。

在宏觀規(guī)律層面，系統(tǒng)可分析得到交通流量排名前十的路口以及時變情況，例如，越城區(qū)高峰時段十分顯著且持續(xù)時間較短，早高峰時段為8：00－9：00，晚高峰時段為17：00－18：00，工作日日均流量明顯高于周末日均流量，周末高峰時段與工作日保持一致。這與交管部門實地調(diào)研得來的越城區(qū)交通運行現(xiàn)狀高度吻合。

圖注：越城區(qū)試點范圍內(nèi)高流量路口（路口流量TOP10）的基本情況，主要分布在鳳林西路、中興北路以及群賢中路等干道沿線。

圖注：越城區(qū)試點范圍內(nèi)路口交通流量24h時變圖

在微觀規(guī)律層面，基于交通數(shù)字底座提供的底層能力，系統(tǒng)可全天候保障車道級數(shù)據(jù)穩(wěn)定、高質(zhì)量輸出，在不同時段、不同天氣條件下交通參數(shù)均能達(dá)到90％以上精度，同時還可提供路口渠化以及信控方案信息，對單個路口進(jìn)行細(xì)化分析。以鳳林西路－后墅路為例，經(jīng)過計算我們可以得到各進(jìn)口道各轉(zhuǎn)向的流量、通行能力以及飽和度，并分析發(fā)現(xiàn)西進(jìn)口早晚高峰服務(wù)水平均較低。這與該路口浮動車數(shù)據(jù)分析結(jié)果和視頻觀測結(jié)論高度一致。

圖注： 鳳林西路－后墅路高峰運行分析

推進(jìn)智能決策與控制，實現(xiàn)視頻和信控零距離

當(dāng)有了商湯大規(guī)模視頻解析帶來的高質(zhì)量交通數(shù)據(jù)參數(shù)信息，以及先進(jìn)的交通數(shù)字底座，并將其與商湯為紹興開發(fā)的統(tǒng)一信控平臺協(xié)同，就可以實時感知并關(guān)聯(lián)交通事件與交通流變化，及時預(yù)警并應(yīng)用自主設(shè)計的多場景信控算法實現(xiàn)單路口、干線、區(qū)域的自適應(yīng)協(xié)同控制，完成智能信控閉環(huán)，真正實現(xiàn)“視頻和信控零距離”的目標(biāo)。

實際應(yīng)用中，我們擁有三種針對路口信控方案的推薦方式，單點自適應(yīng)控制效果、單點時段優(yōu)化及方案優(yōu)化，以及區(qū)域動態(tài)綠波協(xié)調(diào)效果。

首先，單點自適應(yīng)控制效果。系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理及短時預(yù)測后基于仿真、特征設(shè)計、強化學(xué)習(xí)等單點自適應(yīng)模型能力自動推薦自適應(yīng)方案。以鳳林西路－越西路為例，推薦的方案與實時交通流量存在強相關(guān)性，平峰和夜間每隔15min自動調(diào)整路口的信號配時方案，平均降低空放率約20％，同時結(jié)合數(shù)字底座的能力能夠有效保障最小安全時間。

圖注：鳳林西路－越西路案例

第二，單點時段優(yōu)化及方案優(yōu)化。系統(tǒng)基于大量的歷史數(shù)據(jù)積累，能夠自動識別路口工作日／休息日的交通特征，推薦時段劃分與每個時段的信號配時方案，使其更加貼合路口、進(jìn)口道流量規(guī)律，最大程度節(jié)約路口控制資源，提高放行效率。

針對時段優(yōu)化來說，以后墅路－橫湖路為例，從路口整體流量規(guī)律分析可得，在舊時段劃分中，高峰時段劃分較吻合交通流，但存在平峰時段劃分過于粗糙的問題。舊時段0與舊時段1，屬于夜平峰，無需分開為兩個時段。舊時段2，從2：00－7：00，存在劃分不精細(xì)問題。舊時段4從8：50到17：10，跨越過長時段，精細(xì)化程度不夠。

同時，分析舊配時方案下的流量時變圖，可發(fā)現(xiàn)在10：00－16：05的時段4和18：40－21：30的時段6，南北進(jìn)口最大流向流量相近，無需南口單放。

圖注：方案優(yōu)化智能推薦（周期與相位時長單位為秒）

當(dāng)查看系統(tǒng)智能推薦的時段和方案時，可發(fā)現(xiàn)路口時段劃分更精細(xì)，進(jìn)口道流量規(guī)律更明確，同時，智能推薦的方案周期更精確，各個信號相位的時長也更精細(xì)。

第三，區(qū)域動態(tài)綠波協(xié)調(diào)效果。區(qū)域動態(tài)綠波協(xié)調(diào)算法基于大量的歷史數(shù)據(jù)積累，評估協(xié)調(diào)控制優(yōu)化空間，動態(tài)生成控制時段、控制目標(biāo)和協(xié)調(diào)路口群，在確定的控制域內(nèi)基于全量感知的交通參數(shù)，實現(xiàn)基于實時交通數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)方案動態(tài)調(diào)整，在調(diào)控過程中同步展示協(xié)調(diào)路線的整體運行狀態(tài)。

以紹興鳳林西路為例，在動態(tài)綠波協(xié)調(diào)前后，在不同測試方案下，各項指標(biāo)都呈現(xiàn)出十分顯著的提升。從基于卡口的行程車速來看，從東向西，全樣本對比提升10％，前30％樣本對比提升15％，均速從29．3km／h上升至33．6km／h，最高達(dá)37．5km／h。從西向東，全樣本對比提升10％，前30％樣本對比提升15％～18％，均速從29．6km／h上升至34．1km／h以上，最高達(dá)40．8km／h。

圖注：行程車速顯著提升

從上路實測效果看，雙向道路在平均用時、平均速度以及平均停車次數(shù)這三項指標(biāo)上均有顯著提升。

鳳林西路平峰信號協(xié)調(diào)控制效果測試報告

圖注：1、 測試值為歷次測試均值。2、各輪測試次數(shù)分別為：優(yōu)化前第1輪共12次，優(yōu)化前第2輪共12次，優(yōu)化前第3輪共12次；優(yōu)化后第1輪共12次，優(yōu)化后第2輪共12次，優(yōu)化后第3輪共12次；合計72次。3、．測試時段：10：00－15：30。4、控制效果評級說明：A表示效果優(yōu)秀，B表示效果良好，C表示效果一般，D表示效果差。

打通智能交通運營閉環(huán)，助力紹興交通全方位智能化

交通行業(yè)流傳著一句經(jīng)典，世界上最遠(yuǎn)的距離是“攝像頭和紅綠燈之間的距離”，準(zhǔn)確描述了困擾交通行業(yè)的最大難題之一。早在2018年，全國首個交通信號配時中心啟動運行，期待通過智慧化手段保障交通管理安全、可控、效率的平衡。然而這一傳統(tǒng)模式?jīng)]有擺脫依賴人工經(jīng)驗、智能化程度偏低，以及管理成效不足的問題。如何通過交通系統(tǒng)的智能化升級，打通攝像頭和紅綠燈之間的智能控制鏈路，讓城市路網(wǎng)承載更多交通流量，成為我國智能交通建設(shè)中的重要課題。

如今，大規(guī)模視頻解析技術(shù)的應(yīng)用，可以讓信控更聰明、更高效。商湯基于超大規(guī)模的AI視頻解析能力，為城市構(gòu)建了“大規(guī)模視頻解析、交通流參數(shù)輸出、交通路網(wǎng)數(shù)字底座、交通信號控制軟件平臺、第三方信號機自動下發(fā)控制”的完整閉環(huán)，將領(lǐng)先AI技術(shù)與已有設(shè)備，包括攝像機、信號機以及其它道路交通設(shè)備設(shè)施和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等結(jié)合。由此在減碳、利舊、節(jié)能、提效的宗旨下，初步實現(xiàn)了在交通安全治理、交通信號控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的全方位智能化升級，領(lǐng)跑行業(yè)。

紹興只是一個城市縮影，還有許許多多城市同樣面臨智能交通建設(shè)難題。商湯智能交通領(lǐng)域?qū)嵺`和成果展示，為全國數(shù)以百計的大中城市提供了交通智能化的升級范本。通過建設(shè)大規(guī)模視頻解析獲取有效交通數(shù)據(jù)和參數(shù)，并結(jié)合路口、干線、區(qū)域的交通環(huán)境特征、動態(tài)交通流規(guī)律等，融合專家經(jīng)驗與AI算法決策，讓城市交通逐步從“算法輔助人工控制”到“AI先學(xué)習(xí)人工經(jīng)驗，再逐漸替代人工”，最終實現(xiàn)交通信號控制全面智能化的目標(biāo)。

值得一提的是，為了最大程度發(fā)揮AI算法在交通認(rèn)知、診斷、決策和評價方面的能力，商湯科技還打造了交通智庫產(chǎn)品，未來，人工智能還可以承擔(dān)交通咨詢工作，幫助管理者解答例如擁堵治理工作中“為什么堵、怎樣治理、效果如何”等疑難問題，賦能城市交通精細(xì)化管理。依托領(lǐng)先的AI技術(shù)、能力以及豐富的落地經(jīng)驗支撐，商湯科技也將為更多城市提供交通運營管理的全方位賦能，推進(jìn)交通運營的智能化升級。