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bob綜合體育app讓紅綠燈聰明起來一群科技交警用AI治堵
人工智能紅綠燈,自動調節放行時間;一個路口紅綠燈,聯動區域多條道路;打開導航軟件,實時跟隨車速信息就可“一路綠燈”……城區汽車保有量十五年間從20萬輛到100萬輛,雖然讓株洲市的道路交通壓力倍增,但部分區域的整體擁堵指數卻下降了13.4%,平均車速提升了9.7%。在這背后,有一群科技交警,正在運用“AI信控“技術,改變著這座城市的交通。
2005年,27歲的羅湘彬正式考入湖南省株洲市公安局交通警察支隊,成為了一名普通的交通警察。
而作為交警,一線路面執勤是每天的日常工作。對于當時還年輕的羅湘彬來說,一線交警的日子不僅僅是“累”,更是“苦”和“難”。
據羅湘彬回憶,當時他負責的區域是荷塘區的紅旗廣場附近路口,算是當地比較核心的區域。當時他每天要在7點左右到崗,從早上7:20到8:30,下午從5:20開始到6:30,都要處理早晚高峰路口疏導,其他時間則要巡邏路面,糾正違法等。
羅湘彬回憶,當時株洲交通管理的科技含量不高,交通疏導、交通違法查處、交通事故處理等路面交通管理依靠人工,交通信號控制依靠人工經驗。實地調研所能觀察的信息也很局限,一名交警只能發現自己所處路口的情況,上下游路口的情況卻不得而知。
“當時路面上為數不多的幾路監控,很難起到什么作用?!苯痪g、交警與指揮中心之間的溝通,要么依靠手機,要么依靠對講機,而每一名交警對路面情況的判斷也因人而異。同時,指揮中心也談不上現代化,分析和研判的功能很少,以“上帝視角”統籌區域交通管理的能力則更是幾乎沒有。據羅湘彬回憶,直到2008年的株洲市城區的機動車保有量20萬輛,全市有交通信號燈的路口僅100多個。
隨著整個城市的發展及長株潭一體化帶來的城市化進程的加快,目前,株洲市僅城區機動車保有量就超過100萬輛,紅綠燈路口500多個,幾乎是當時的5倍。而早晚高峰的時段,前后也相應延長了1個小時。這樣的變化對一線交警來說,不僅是工作量的成倍增長,更大的挑戰在于路況復雜程度增加,處理難度增加。交通對城市發展及市民生活的影響也越來越大。
也是在同一年,經過了一線交通警察、交通事故處理等崗位多年的歷練后,畢業于計算機專業的羅湘彬,終于迎來了專業對口的機會,進入了株洲市公安局交通警察支隊科技所,正式從事起交通管理科研工作。
從事交通科技研發工作至今15年的時間里,羅湘彬記憶中的株洲交通智能化改造,經歷了三個比較明顯的階段。
2008年至2009年,株洲市進行了第一次交通管理升級。據羅湘彬回憶,當時只是將原來純粹的人工流量采集,變成了電子設備采集,由人工糾違,變成了自動抓拍違法,在電子地圖上形成了最雛形的研判和輔助決策。如城區某個地方要進行交通改造,但從早到晚幾點是高峰,有什么特征,車流量是多大等等要素,原有的方式就是人工觀察、人工計數。當年改造后,有了最初的數據采集和模型功能。羅湘彬說:“這樣的改造實際上對后續工作的輔助作用并不大,最初也是我們科技民警自己在做?!奔词故沁@樣,在全國范圍來看,當年株洲的交通管理改造,也是遙遙領先全國的,有100多個城市的交管部門赴株洲學習經驗,“當時最多的學習的是自動抓拍違法,將人工智能運用到交通管理領域,還僅僅是雛形?!绷_湘彬說。
直到2016年,用羅湘彬的話說,這一階段仍然是對舊系統的“縫縫補補”。從2017年開始,株洲市在原來的基礎上,啟動了交通信號燈單點自適應的改造?!按饲敖涍^這么多年,我們仍然是按照某一個路口的信號燈定周期配置,根據早晚高峰、白天夜間平峰的數據和一線小時不停循環?!倍@種方式不能適應交通事故、社會活動或者天氣變化等引起的突然的交通流變化。一旦路面出現突發的交通流變化,信號控制方案不會有任何變化。2017年,株洲交警根據道路流量、路口排隊長度等數據,進行單個路口的系統自動調節。根據歷史數據和人工經驗來判斷道路狀況,人工把主要交通流形成“綠波”,。道路與道路之間,區域與區域之間,基本難以形成有效的自動聯動控制。
最大的變化出現在2021年到2022年,株洲交警開始開始向區域交通信號自適應優化控制,這個世界性難題沖擊?!拔覀冎肋@是非常困難的,也是鼓起勇氣來做這個事情。我們只希望能探索出一條路來?!倍钡侥壳?,在羅湘彬的眼里,這樣探索的成果已經遠遠超過了他當時的預期。
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株洲城區,一條湘江穿城而過,將整個市區切分成了河西、河東兩個區域,河東路面紅綠燈300多個,河西路面紅綠燈200多個。株洲交警選擇河西區進行了交通信號燈自適應改造,其中核心區域的天元區66個燈控路口是重中之重。
株洲交警做了大量前期基礎工作,包括對數據采集設備的升級,增加攝像頭、雷達、終端盒子、雷視一體機等數據采集設備,同時全面梳理改造區域道路基礎臺賬,對每一條道路的承載能力做了分析,包括車道數量,車道寬度,出入口梳理,道路承載能力,做了量化數據。從宏觀上建立起來對整體區域的交通出行趨勢的研判。
中觀上,針對區域內道路,將本地采集的交通流數據與百度公司的浮動車數據、道路擁堵情況、平均車速等互聯網數據融合起來,獲得了比較準確的交通流判斷。經過前期大量的人工分析和數據收集,通過百度AI信控建立了針對不同交通場景、不同時段的數十個模型。百度地圖數據+后臺數據采集+現場人工分析,海量的數據不斷進入到模型中,人工智能也在不斷地深度學習,形成信號優化的控制策略。
“我們的交通信號燈控制方案從之前的24小時4次變化,現在可以做到每15分鐘就下發一次信號燈策略。而在這其中,調控的過渡期僅僅只有不到3分鐘?!绷_湘彬舉例,如果系統監測到某一個路通流突然出現增長,會自動將相應方向的綠燈時間延長。除此之外,百度AI信控會根據擁堵區域的歷史和實時車流數據,分析道路擁堵趨勢和關鍵上下游路口,并在復雜的城市路網環境中找出若干交通狀況良好的協調干線,除了用紅綠燈的時長控制來被動引導車流進入協調干線,AI信控還可以依托地圖APP、車載智能終端、路側誘導屏等主動誘導,進而實現區域內跨干線的流量攤薄,避免了一個路口放行,卻溢流到下一個路口擁堵的尷尬。
“目前這個系統已經跑了一年時間,算法也越來越成熟?!?022年9月,株洲全市中小學相繼開課,這是新系統建立以來迎接的首次大考。交警在初期并未人為干預,“就讓它(人工智能)去跑?!?系統敏銳地關注到了整個城市交通流的增長,特別是某些學校附近路段發生的較大變化,系統敏捷調整信控策略,極大的緩解了部分重點區域的交通壓力。
在不斷關注人工智能的學習情況的同時,羅湘彬等科技交警,也有針對性地運用自身經驗,不斷將新的道路變化情況匹配進系統,然后讓AI信控持續深度學習,進而達到了區域整體優化策略及各路口優化方案無限貼近區域交通流變化、適應全工況場景下的區域信號優化效果。
就是在這樣磨合中,AI信控在不斷進化的同時,道路交通管理者也在不斷地對智慧交通產生了更多的理解?!按饲敖痪墓ぷ?,完全憑經驗,形不成量化,也沒有宏觀視角,交通流的指揮無法精確介入?!盇I信控的介入,用精準的數據采集和分析,再來進行指揮調度,將原來漫長的人工經驗的總結過程,交給系統自動完成,交警只需要關注系統執行和實際效果是否相符,及時跟進或者調整即可?!斑@個過程可能要經歷一到兩年,相對就會比較成熟,讓機器不斷學習各種交通流變化,效果會越來越好?!?/p>
作為一名從一線路面執勤崗位走過來的交警來說,羅湘彬提起交通安全這個詞,敏感度就會瞬間提升。在他眼里,對交通活動所有參與者來說,安全、有序、暢通的總目標中,所有人都應該將“安全”放在第一位。在株洲的智慧交通升級改造中,用科技保障安全的理念也時刻印在羅湘彬這樣的交通科研人員腦海中。
株洲市株洲大道和蓮花路交匯口,從2019年到2021年間發生了多起傷人交通事故。但令羅湘彬和其他交警們匪夷所思的是,經過分析研判,這些事故的發生位置共通點遲遲沒有找到,也在交警們的心里成了一個久久不散的結。
直到2021年株洲智慧交通改造改造工程中,置入了一項交通事故地點定位功能,才找到了事故多發規律。
羅湘彬介紹,此前交通事故雙方、指揮中心和交警,對一起交通事故的發生地點,總是有不同的表述,交警可能以路口為定位點,當事人則可能以周邊建筑為定位點。這樣的情況不準確更不精確,對交通事故多發點分析研判的幫助并不大。
而現在指揮系統通過民警和事故當時人確認電子地圖定位,統一以經緯度坐標為準,顯示具體事故發生地點。交警們根據這個特征進行分析,很快發現了問題?!拔覀儼l現事故總是出現在一個很精確的坐標點上,我們分析研判后,在這個點上設置了隔離護欄,簡單的方法,解決了很大的問題?!绷_湘彬表示,長期以來的經驗式管理方式,短時間是很難發現具體問題的,而引入人工智能后,有了比較明確的數據情報支撐,這樣的分析研判并做出改變的過程就變得非常簡單。自2022年這個護欄設置之后,近一年的時間,這個點位再也沒有發生過一起傷人事故。
家住株洲天元區衡山路附近的陳先生近一段時間以來,都可以比平時晚10幾分鐘出門上班也不會遲到。上車第一件事就是打開百度導航,“不是不認路,而是現在百度導航上會顯示紅綠燈時間,根據顯示隨時調整車速,基本上可以做到分秒不差地‘一路綠燈’?!?/p>
2022年底,株洲交警引入了第三方機構對智慧交通改造的效果進行了評估,數據顯示,在涉及改造的66個路口區域,車均延誤率下降了7.8%,干線%。效果甚至還輻射到了整個天元區,區域整體擁堵指數下降了13.4%,平均車速提升了9.7%。
以濱江路為例,濱江路(黃山路口至神農大道路口),共計有10個信號燈,行程時間由原來優化前的10分鐘下降至現在6分鐘左右,通行效率大幅提升。
“從目前的效果看,這樣的探索是比較成功的,也大大超過了我們的預期,我們初步預期讓在目前66個紅綠燈基礎上,讓AI信控覆蓋河西200多個紅綠燈路口?!绷_湘彬說。根據株洲市印發的《株洲市“十四五”信息化發展規劃(2021—2025年)》顯示,百度人工智能城市治理產業培育項目,被列為株洲市“十四五”信息化發展重大項目,其中就包括:構建人工智能交通中心、基礎全息地理信息系統平臺、交通大數據平臺及交通仿真與預測平臺的“人工智能+智能交通”框架體系等項目。項目始建于2020年,預計2025年全面建成。
據羅湘彬介紹,目前株洲市公安局交通警察支隊科技所共有民輔警22人,全部為科研人員,他們分別負責交通違法處理、機動車管理、交通事故處理、駕駛證管理、智慧交通管理等業務系統?!斑@樣的配置,在全國來說也是比較強的?!?/p>
羅湘彬表示,株洲交警將堅持科技賦能,推動交通管理由“傳統疏導”向智能疏導轉變,推動風險防控由“經驗防控”向“智能防控”轉變,改善市民出行的品質,進一步提升交通管理服務能力。