智慧城市中的交通大脑

□ 文/本刊记者 何遥

交通是智慧城市的重要网络。交通“大脑”的概念起初是由互联网巨头提出，它们也是由此进入智慧城市。2016年阿里云提出城市数据大脑，首次公开进入交通领域。自此，交通大脑一直成为居高不下的热词。而在智慧城市中越来越活跃的安防企业，也在促进交通大脑的进化。

智慧交通大脑崛起

交通系统的大脑，涉及物联网、人工智能、大数据、云计算等新兴技术。它必须具有感知能力，形成全面感知的交通网络；还必须具有思考能力，对采集的数据进行萃取和分析，利用视频分析技术、深度学习、大数据等技术对非结构化交通信息转化为结构化信息，对交通数据进行精准分析后实现对当前道路交通的预判能力；还应该具有传感能力，通过各类传感器以及与互联网交通企业、气象部门、公安部门、机场集团共享的数据，实现对路网运行状态多维度的基础设施数字化，主动提供停车诱导、换乘诱导等综合信息服务。智慧城市交通大脑的落地，就是要实现这些能力。

中国城镇化建设如火如荼，其中，公路建设是令人瞩目的成就之一。中国已建成477.35万公里的公路里程，公路里程位列全球第一。由于城市迅速扩张，机动车、驾驶员、交通量快速增长；村村通公路基本实现；交通事故量大，事故多，但是也已经到了一个基本稳定的阶段。

尽管如此，但目前道路安全问题依旧是中国道路交通发展中的难题。特别是在智慧城市建设中，这一难题指向道路基础设施建设、车辆主动安全系统等等。

智慧交通产业不仅需要相关硬件设施供应，还有赖于各个软件系统之间的有机组合，并依靠中心系统实现硬件设施的智能协调、调动，使其实现整体高效运作，同时保障数据安全。智慧交通大脑在其中起到了有点类似于“总控制台”的作用。

阿里云的交通大脑2017年开始走出杭州，遍布衢州、乌镇、苏州、桐乡、上海、海南、吉隆坡等城市。交通大脑通过城市一体化计算平台、城市数据资源平台和人工智能(AI)开放服务平台，集即时、全量、全网和全视频的能力特征于一体，将整个交通出行行业全连接，让大数据、AI和云计算的技术价值得到体现。

百度地图在交通大脑系统上为城市交通量身打造了一整套行业解决方案：交通实时监测与研判平台、DuGIS 智慧离线地图、智慧诱导屏发布平台、智慧信号灯解决方案、交通大数据报告、路况播报平台，立足的是出行的场景、定位数据及人群洞察。

除BAD等互联网企业外，华为、易华录、方纬科技、科大讯飞等企业也都提出了交通大脑概念。关于交通大脑的技术探索风头正劲。

继2017年公安部交通管理科学研究所联合华为在无锡小规模车路协同技术测试之后，2018年在公安部、工信部的指导下，在无锡市政府的大力支持下，公安部交科所联合中国移动、华为、中国信通院、无锡交警支队等6家核心单位，10家主流车企在内的23家参加单位，共同建成全球首个车联网城市级验证示范环境。

此外，阿里巴巴与交通部公路科学研究院共同成立了车路协同联合实验室，探索自动驾驶和道路智能化解决方案。百度也宣布了Apollo车路协同方案正式开源，成为全球首个在车路协同领域内进行开源的企业。

2019年上半年国家层面积极推动智能网联发展，促使市场热度继续增温，介入车路协同的企业也相继增加。

未来，随着5G的逐步商用，结合道路交通基础设施统筹规划部署等优势，通过交通大脑，加上 V2X 技术实现智能网联、车路协同呈现加速发展趋势。

统一平台与边缘计算

当前很多城市都安装了多个品牌的交通信号控制机，由于各厂家系统之间通讯协议的不兼容性，不同控制系统的信控基本概念、基本方法也存在差异，导致各厂家生产的信号机之间不能进行(区域)协调控制，交通流检测系统无法与信号机联动实现实时自适应交通控制，跨平台勤务管理过于繁琐、复杂，容易导致一座城市或区域内的交通信号控制器/系统的后续扩容和维护维修仍只能使用这个品牌的产品。

公安部交通管理科学研究所近两年提出新方案。希望通过建设统一的大数据平台，实现不同系统数据的互联互通，支撑信号控制系统优化，并且能将方案下发到各家信号系统去执行。

海口、长沙、银川、武汉、南宁、合肥、北京、十堰、广州等城市已经或正在准备建设城市级的统一信控平台。

阿里云、平安科技、深圳交通中心、北方工业大学、科大讯飞，甚至包括海信等都在寻求不同程度的开放与融合。

所谓边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供近端服务。

目前在边缘计算的行业应用中，交通运输所占比例很高。

在未来的智能交通应用环境中，“云计算”就相当于智能设备的大脑，处理相对复杂的进程;而“边缘计算”就相当于智能设备的神经末梢，进行一些“下意识”的反应。

2016年开始，深圳交警携手华为，借助边缘计算能力，科学制定治堵方案，实时监测反馈交通情况，实现智能管控。

2017年，海康发布了“IOT-基于神经网络的认知计算系统--海康AICloud框架”，由云中心、边缘域、边缘节点三部分构成，实现从端到中心的边缘计算+云计算。

云平台汇聚全城路网、过车、信息控制配时数据，提供全局的交通数据“超脑”计算中心。在路口终端，边缘计算系统则自主学习路口的交通流模态，通过场景适配自主生成路况管理预案库，自动调节路口的交通秩序管理手段。

2019年，易华录发布了边云协同交通信号控制系统，在边缘，通过边缘计算模块跟传统信号控制器相结合，形成新一代边缘计算信号控制机，实现对路口的信号显示设备、路口数据采集设备、车联网设备及交通诱导设备信息的互联互动。

同年8月，腾讯云也推出了物联网边缘计算平台，让云端强大的计算能力快速延伸到用户的边缘。

阿里云当然也不会落下，联手千方科技，共同开拓智慧交通、边缘计算市场。在边缘计算领域，双方共同推进“云+边+端”的全链路解决方案。

智慧交通大脑的应用

交通大脑，必然要借助AI的软件与硬件系统、传感器、影像系统、交通的远程通讯与监控系统，获得实时交通状态，并依据实时交通状态而改变交通号志，减少交通堵塞现象与碳排放量，借以提高行人安全、改善生活质量。

“2019年世界人工智能大会”上，科技部宣布了新一批“国家新一代人工智能开放创新平台”名单，依图公司、明略科技、华为公司、中国平安、海康威视、京东集团、旷视科技、360公司、好未来公司、小米公司十家公司入选，加上先前入选的百度、阿里云、腾讯、科大讯飞、商汤集团5家公司，AI“国家队”已有15家。这些企业都或多或少地参与到了智慧交通大脑的建设及应用。

全方位构建多个应用场景

8月14-16日，第十一届中国国际道路交通安全产品博览会上，易华录正式发布了“城市交通大脑2.0”。

据现易华录介绍，城市交通大脑2.0用上“智能”这支“精准体温计”，借助大数据分析，从城市交通管理实际需求和痛点出发，精准定位，在全息感知、预测预警、调度调控三个方面，全方位构建了八大场景化应用，实现城市交通运行态势的全息感知、全局分析、智能处置、资源高效调配、运行效率提升。

目前，易华录城市交通大脑在省级、地市级、区县级项目中均实现了落地应用。其中，在河北省交警总队、高速总队通过构建百余种分析模型，实现了全省主干路网运行态势的感知及研判、隐患两客一危车辆、非法营运车辆、隐患驾驶人员的预警监管为精细化的路网运行监测、精准化的安全隐患监管提供有利抓手。

解决城区停车难问题

加快智慧城市建设步伐有很多种方式，以广西少百色市为例，在实行国家“数字中国”“互联网+”“大数据”战略中，进一步落实自治区党委、政府部署“数字广西”建设任务，有效增强百色市大数据科技综合实力和可持续发展能力，广西省百色市公安局交警支队8月组织召开百色“城市大脑”项目推进会，就“交通大脑”子项目建设工作进行研讨，将通过建成现代“交通大脑”，回应群众对百色城市交通不顺畅、停车难等意见建议整改工作，打造百色市“数字经济产业新高地”示范样板。

会议听取了银江公司对百色“城市大脑”项目的介绍及停车场监管责任部门调研与实际智慧停车案例说明，就目前交警部门于百色市内智慧交通建设进度与计划及治超项目计划进度，交通大数据平台实施的必要性和可能性，百色交警部门智慧交通下一阶段需求，“交通大脑”推动与落地思路等议题进行研讨。最后，双方达成共识并成立“交通大脑”项目组。

百色“城市大脑”平台是对百色现有智慧政务的整合与升级。作为子项目的“交通大脑”将在百色现有智慧交通、智慧停车平台基础上，升级建设智慧大交通平台，包括但不限于百色市城市交通智慧管理与服务系统、公共交通、运输管理、航运、铁路、空运等动态交通，以及涉及百色市内智慧停车、无感加油、智慧高速三位一体的智慧出行综合服务平台。

主动预防交通事故

“十三五”公安部科技创新专项规划中提出"开展风险干预技术集成应用，实现重大事故的主动监测与防控"。

公安部门和相关企业都开始尝试一些事故预防预警技术。公安部交通管理科学研究所领域首席研究员姜良维提出要针对高速路复杂公路情况和恶劣行车环境下来研究人工智能视觉芯，全息感知，基于深度学习的机动车通行行为精准识别；研究了技术之后，开始研制具有高速公路交通事故预警预测的新型交通监控设备，应用于交通违法多发路段，解决复杂交通场景下路况的感知、行为智能识别；最后构建事故的综合评估、提前预警、即时干预的技术体系。

2018年，宜春交警在深村试点安装了海康威视的弯道预警系统，这套系统可以通过视频、射频精准采集车辆、人员的存在、动态等参数，并分析两者是否存在交通冲突，并将冲突信息发送到盲区侧的电子显示屏上，提前提醒人车注意冲突危险。截至2019年，该道路安全预警系统在宜春乡村地区一共试点了6套。

建立交通信用

早在2017年4月，公安部、中央文明办、住房和城乡建设部、交通运输部四部委、办联合印发《城市道路交通文明畅通提升行动计划(2017—2020)》。明确提出要推进文明交通征信体系建设，加快交通出行领域信用记录建设，推动信用信息共享和应用，建立守信联合激励和失信联合惩戒机制。

2019年9月6日，贵阳市发布了驾驶人诚信系统，其唯一载体、移动端应用斑马信用APP同步上线。这套系统将根据驾驶人的交通违法情况，利用大数据的技术和方法建立科学立体的交通行为评价体系，为每一位驾驶人计算交通信用分。

城市交通管理方面，网约车、共享单车、分时租赁等共享交通出行方式，为使用者提供信用评分，方便分类管理。

已经有一些地方政府已经开始制定停车信用奖励和联合惩戒机制的制度，并将部分道路交通违法行为与个人信用挂钩。

结束语

智慧城市需要安全又聪明的交通系统。智慧交通“大脑”，必须集智慧感知、智慧出行、智慧决策以及智慧管控为一体，实现道路交通的“主动化”。

智慧交通经过多年的发展，建设大量的基础设备，智能感知、指挥调度、信号控制等交通管理工作等智能化水平的大大提升，在缓堵现场、治安防控等方面取得了很大的成果。但目前智慧交通还处于初级阶段，为了实现交通大脑的目标，还需要我们继续努力。