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城市级智慧交管建设方案研究

2021-01-03熊姗姗郑博

中国新通信 2021年20期

熊姗姗 郑博

【摘要】    通过建设一套以数据为核心的涵盖“交通感知、数据治理、管理服务”的城市级智慧交管平台,形成了从采集感知、信息接入、融合服务、核心应用的完整的智慧交管应用体系,达到“数据归一、融合共用、决策有据、出行便利”的总体目标,实现分担交警工作压力、缓解道路交通拥堵、提升交通服务品质和安全管理水平、改善群众出行体验的效果。

【关键词】    智慧交管    多维感知   情指勤督    精准查控    信息发布

引言:

目前,交通管理科技信息化正在进行深刻的数字化、智慧化转型升级,全域全要素交通态势感知,点线面实时智能分析研判,科学决策、精确智能评估,以及多层次、多手段管控的智能决策等是交管智慧业务需要的核心数字化能力[1]。需要通过建设一套以数据为核心的涵盖“交通感知、数据治理、管理服务”的城市智慧交管平台,达到“数据归一、融合共用、决策有据、出行便利”的总体目标,实现科学缓解道路拥堵、提升交通服务品质和安全管理水平、改善群众出行体验的效果。

一、項目需求

1.1完善基础设施建设,提升市本级前端感知能力

丰富高清电警、反向电警、违法抓拍、行人闯红灯、机动车违法禁鸣、不礼让斑马线等交通技术监控手段,建设全域覆盖的物联感知网络,广泛部署各类无感智能采集设备,构建大集中、大关联、大共享的立体感知网,通过汇聚人、车、路等各类交通要素的多维度属性与全时空状态信息,快速、灵敏、无感地洞察微观目标及宏观态势变化,为智慧交通提供基础数据支撑[2]。

1.2统一资源接入和数据归集,开展大数据应用建设

建设交通管理大数据平台,采集汇聚前端交通路况数据,融合各方面数据资源,挖掘数据价值,实现大数据关联分析模型,支撑指挥调度、精准查控、信息服务等交管应用。

1.3以信息化推动新型警务机制改革

结合公安部“情、指、勤、督”四位一体新勤务体系的建设要求,构建警情数据一个系统融合、指挥调度一张图作业、应急处置一体化联动的指挥调度体系。同时,建立闭环式、数据化的路面勤务信息化考核评价机制。

1.4推动智能信号管控应用建设

实现绿波优化控制、公交优先控制、可变车道控制、匝道控制等多样化信号控制方式。同时,形成“控制-评估-优化”的闭环信号管理流程,提升市区内信号控制的智慧化水平,

1.5提升公安交警信息服务能力

将短信、交通广播、电子诱导屏等传统媒体,与导航平台、微信、手机APP等新型媒体进行融合,为公众出行提供“线上、线下”实时精准的交通信息服务。

二、项目的技术方案

项目由前端感知平台、城市交通多维感知平台、交通管理大数据平台,以及包括情指勤督一体化、智能信号控制、车辆精准查控、交通信息发布四个子系统的业务应用平台共四大平台构成,形成了从采集感知、信息接入、融合服务、核心应用的完整的智慧交管应用体系。

三、系统设计方案

3.1城市交通多维感知平台

在城市道路关键路口、路段、高位布设事件检测、电子警察、AR高点监控、不礼让行人抓拍、远光灯违法抓拍、行人人脸抓拍、非机动车违法抓拍等感知设备,实现主要道路高清监控的全覆盖、机动车各类违法行为的全方位感知、道路事件的主动检测。同时,搭建视频卡口的统一汇聚服务,在此基础上,利用人工智能算法,对视频流进行动态分析,实现拥堵、变道、机占非、事故、施工、停车、压线、掉头、逆行、行人穿街、人货混装、不系安全带、开车打手机等事件感知能力。

3.2交通管理大数据平台

根据公安交警网络特点交通管理大数据平台采用双网应用的技术架构。其中视频专网提供了面向物联感知数据的解析分析和算法调用服务,公安网提供了交警数据的汇聚治理、比对分析、关联融合等服务。1.视频专网部分。提供视频专网中各类物联感知数据的汇聚、存储、治理和服务能力。依托算法管理调度服务实现多种算法的运行和灵活按需加载,实现对实时视频、历史录像、本地视频、图片内容的结构化解析,提取人、车等有价值的活动目标的图片及特征属性数据,实现视频图像资源的快速解读。2.公安网部分。公安网部分则以结构化业务数据为主。按基础层、主题层、专题层来组织数据目录,按人、车、事件、组织机构等要素来管理,形成对应的主题库,并根据业务系统的需求,经融合分析成专题库,作为数据服务的基础。实现公安信息网内交通管理业务数据的共享(数据资源目录、数据API共享、SQL协议共享等),实现面向共用的数据分析算法模型(时空分析模型、关系分析模型、语义分析模型、知识图谱挖掘模型等),提供多种数据服务模式。

3.3情指勤督一体化系统

以情报研判为基础、指挥调度为导向、勤务布防为主体、监督考核为标杆,建立预警、研判、指挥、调度、联动、运行、考核、监督的闭环警务运行流程,构建“情、指、勤、督”四位一体的现代新型勤务体系。1.对各类情报信息进行采集处理,通过交通管理大数据对交通运行规律、交通堵点乱点分布进行实时研判和常态化分析,为指挥调度提供情报支持,从而实现精准勤务。2.结合电子地图划分各级大队/中队的管辖辖区,设置警员的巡逻路线,以及高峰、平峰、日常等勤务岗位,实现路面勤务网格化管理。3.实现快速的接处警流程,根据警情所属辖区,实现警情的自动分派,通过电话引导、发送短息、PDA照片回传、处警反馈、警情转移、过程回放、资源搜索等功能完善警情处置能力。4.针对专项整治行动、大型活动、特勤任务等制定各类预案,安排执行步骤、设定警力岗位、联动感知设备、配置信控方案等。5.通过GPS定位、视频巡查、移动通信等手段,对勤务工作进行监督检查,围绕见警率、管事率、执法率、处置效率等指标进行全方面考核。

3.4智能信号控制系统

利用微波雷达、电警、卡口等感知数据,并结合互联网交通路况数据,对城市交叉口进出口分车道方向的通过速度、流量、延误等关键数据进行解析,实现动态绿波控制、公交优先控制、可变车道控制等多场景信号控制方案,并对信号控制策略和方案进行评价,形成“控制-评价-优化”的反馈闭环,在保障交通安全的前提下,合理调配道路时间和空间资源,有效改善道路交通状况。1.公共交通通行效率提升:利用公交车辆定位、公交路线等信息,实现交叉口公交车辆的优先通行,引导公众优先选择公共交通出行,提升公共交通分担率、缓解交通拥堵。2.多种控制应用场景的支撑:面对交通管理日常所需的行人过街控制、动态绿波控制、可变车道控制、协调控制等多样化控制场景,提供相应的控制能力和控制方案,适应日益复杂的信号控制的管理需求。3.分层次多维度的评估报告:基于路网模型,结合动态交通运行数据,生成面向路口、路径、路网的多指标维度的信号控制效益评估报告,为交管部门提供全面翔实的决策依据。4.智能的优化控制策略:识别道路畅通、拥堵、事件状态,根据内置策略,结合历史和实时交通运行数据,自动化的优化路口、路径的信号方案。

3.5车辆精准查控系统

建立“车辆特征+标签化”模型,改变单一依靠机动车号牌的查控模式,实现从车牌布控向特征属性布控的转变。强化对车辆行为特征和行为规律分析,实现从被动查控向主动查控的转变。同时,细化布控类型、细分报警等级,实现差异化布控策略,扩大对异常车辆的甄别查控范围。1.基于车辆特征识别的标签管理:采用先进人工智能算法,对业务模型进行训练和推理,改进了之前单纯依靠车牌或者车标识别的概念,对车辆品牌信息、出厂日期、款型的数据深度关联,挖掘,提取,能在短时间内找到目标车辆。对车辆中的细节信息如挂饰、摆放物件、车辆粘贴标志等建模二次分析[3]。实现单一依靠车牌识别到多维特征识别的转变。2.车辆出行规律分析的深度挖掘:利用人脸识别、车辆特征二次识别、大数据分析等技术,建立丰富的、针对性更强的查控分析模型(非法营运、黑校车、涉嫌碰瓷、事故逃逸、出入案发地等),发现嫌疑车辆和嫌疑人员的出行规律,定时定点部署警力,达到精准查控的目的。3.差异化的分级查控策略:建立全面的多源动态查控名单,设定不同的布控类型、报警等级,并采用不同的查控策略,当前端感知发现对应车辆时及时产生对应的报警信息。如:针对重点查控对象可采用实时报警、现场拦截的查控方式;针对一般查控对象,采用车辆通行规律、落脚点等的分析研判结果。并应用非现场的取证手段,实现现场查控和非现场查控的结合,提升查控的广度和精度。

3.6交通信息发布系统

实现多源发布信息的统一接入、统一管理、统一发布,给交通参与者提供丰富、精准的交通信息。1.多源发布信息的统一管理:实现交通流量、交通管制、道路施工、道路积水、停车场、信号灯状态、紧急通知等待发布信息的统一接入,提供模板定制实现待发布信息内容的标准化。2.“传统+互联网“的多元发布渠道:以传统的诱导屏发布为基础,向互联网端进行拓展,最大化的覆盖信息受众。通过互联网导航平台发布静态交通信息告知、实时动态路况提醒、停车位信息、交互服务应急联动等信息。将道路拥堵、事故、交通管理信息发布到互联网导航,从而方便出行者通过互联网导航获取出行信息[4]。3.“主动+被动“的精准信息发布:提供基于订阅服务的定制化信息发布服务;同时,也可以利用大数据分析技术,精准识别驾驶人常过道路、企业类型、车辆类型等属性,识别其重点关注的信息类型,实现信息的精准投递。

四、结束语

本方案采用先进并成熟可靠的技术,能够满足感知数据和业务数据统一汇聚、融合共享的需求,为交警部门提供丰富的智慧化服应用,实现“警务增效、通行增速、服务增质”的应用效果,最终达到改善城市整体交通运行环境、提升居民出行体验、促进政府数字化转型和社会经济发展的目的。

参  考  文  獻

[1]本刊编辑部.推动交管行业数字化转型 为建设交通强国献策献力[J].道路交通管理,2021,(06):10-16.

[2]谷晓鹏,王佳维,张红,汪溁鹤.新基建背景下 城市智慧交通系统设计与实现[J].智能网联汽车,2020,(04):94-96.

[3]吴夏.基于视频云的车辆大数据实战应用探索[J].警察技术,2021,(01):87-89.

[4]叶坚,窦亮,石巍,罗盛平,李效.多维度融合 深层次挖潜 构建智慧交管新生态——南京公安交管创新型警务体系建设与智慧应用[J].警察技术,2020,(01):19-23.