基于大數(shù)據(jù)的交通管控技術(shù)應(yīng)用分析

隨著機動車保有量的快速增長，城市交通“停車難、行車難”的問題日益凸顯。提高城市交通管理的指揮調(diào)度效率，提升交通管理的科學技術(shù)水平，建立和完善交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，實時發(fā)布各種動態(tài)交通信息、停車信息，合理引導(dǎo)出行和停車，減少道路無效占用時間，已成為緩解城市擁堵問題的有效措施。

交通管控系統(tǒng)是一個以提高交通管理服務(wù)水平、管控效率為目的，綜合利用多種交通管控資源，為提高公安交通管控的快速反應(yīng)能力和交通指揮中心的工作效能提供技術(shù)保障的交通綜合信息集成系統(tǒng)。海信城市智能交通管控系統(tǒng)以大數(shù)據(jù)為中心，綜合運用計算機、信號控制、通信、數(shù)字視頻、云計算等技術(shù)，集成交通信號控制、交通高清視頻監(jiān)控、交通違法檢測、交通信息采集、車輛智能檢測、GPS警力定位、誘導(dǎo)發(fā)布等交通子系統(tǒng)，建立了扁平化的交通指揮模式，使公安交通指揮中心具備了快速準確的交通信息采集、處理、決策、指揮調(diào)度能力，從而更好地服務(wù)于城市交通管理者、治安管理者和社會出行者。

海信智能交通管控系統(tǒng)綜述

海信管控系統(tǒng)綜合利用大數(shù)據(jù)、云計算、自動控制和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建城市交通大數(shù)據(jù)中心，將交通指揮控制、交通警情處置、視頻監(jiān)控、違法監(jiān)測及交通信息發(fā)布等業(yè)務(wù)功能模塊有機地結(jié)合起來，通過對情報分析、指揮調(diào)度、勤務(wù)控制的一體化聯(lián)動，實現(xiàn)交通管控的集成化、自動化、智能化，為城市交通的指揮管理、實時控制與出行服務(wù)提供強有力的支撐。

交通管控技術(shù)應(yīng)用

大數(shù)據(jù)檢索技術(shù)

當前國內(nèi)一個中型城市日均約1000萬~2000萬過車數(shù)據(jù)，2到3年數(shù)據(jù)量即突破百億規(guī)模。目前行業(yè)內(nèi)系統(tǒng)在處理50億以上規(guī)模數(shù)據(jù)檢索時，簡單精確查詢需要10秒左右，模糊查詢需要1分鐘以上，嚴重影響了用戶體驗，尤其在打擊涉車犯罪時，很可能貽誤戰(zhàn)機。近年來，部分交通企業(yè)開始采用通用大數(shù)據(jù)技術(shù)來解決此問題，但實際應(yīng)用效果難盡人意，無法滿足交通管理業(yè)務(wù)對大數(shù)據(jù)檢索性能的要求[1]。其根本原因在于，通用大數(shù)據(jù)技術(shù)缺乏對交通數(shù)據(jù)專項優(yōu)化，導(dǎo)致海量檢索、模糊檢索時性能不佳。海信大數(shù)據(jù)檢索技術(shù)針對交警行業(yè)數(shù)據(jù)特點，在分詞器、存儲路由、分片策略和固態(tài)存儲等方面進行了專項優(yōu)化，使海量數(shù)據(jù)檢索達到極致性能，為大數(shù)據(jù)分析研判提供很好支撐。

大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

目前行業(yè)大都為了可視化而可視化，忽略了交管日常場景和業(yè)務(wù)需求，在呈現(xiàn)內(nèi)容、效果等方面與交警日常業(yè)務(wù)需求脫節(jié)，實際應(yīng)用效果不佳[2]。海信智能管控系統(tǒng)根據(jù)交通管理特點，將數(shù)據(jù)分為安全、效率、管理三大專題，預(yù)置數(shù)十項數(shù)據(jù)可視化效果，通過數(shù)據(jù)聚合、前后端分離、動態(tài)布局等技術(shù)，可按照客戶當前管理重點進行信息動態(tài)調(diào)整，做到重點突出、主題明確。真正體現(xiàn)交管數(shù)據(jù)的可視化價值，助力交通管理者掌控全局，科學決策。以貴陽為例，根據(jù)客戶在環(huán)線流量、外地車監(jiān)管等方面的需求，海信以大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，快速搭建了“慧眼”系統(tǒng)，實現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)分類實時監(jiān)管，幫助客戶隨時掌握核心交通指標情況。以下是海信根據(jù)客戶需求開發(fā)的慧眼系統(tǒng)。

大數(shù)據(jù)分析研判技術(shù)

行業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的分析研判功能多為定制化，研判內(nèi)容單一，難以滿足復(fù)雜多變的交通管理決策需求。數(shù)據(jù)分析需求急、變化快，采用傳統(tǒng)的技術(shù)手段難以應(yīng)對主題復(fù)雜多變、任務(wù)緊急的交通情報分析，無法快速響應(yīng)不同實戰(zhàn)場景下的客戶業(yè)務(wù)需求。為有效解決數(shù)據(jù)分析研判定制開發(fā)周期長、客戶需求響應(yīng)慢的問題，海信管控系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，構(gòu)建了“數(shù)據(jù)魔方”情報分析工具，并建立了基于大數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)魔方”分析研判平臺，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)采集匯聚、加工處理、分析建模、可視化展示、情報共享的分析研判全流程功能。

• 城市級交管大數(shù)據(jù)匯聚

系統(tǒng)基于海信交通大數(shù)據(jù)分析平臺，匯聚交通違法、事故、流量、過車、車輛、駕駛員、重點車輛、黑名單車輛、氣象等不同業(yè)務(wù)部門的多源數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)交管大數(shù)據(jù)中心化存儲管理和集中應(yīng)用，為城市級的大數(shù)據(jù)分析挖掘提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

• 專業(yè)化與標準化的數(shù)據(jù)處理

建立基于規(guī)則的可擴展數(shù)據(jù)處理引擎，可對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行標準化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)處理，可以定期或按需對數(shù)據(jù)進行異常清洗、去重，以及格式、字典轉(zhuǎn)換，并進行必要的預(yù)處理。最終實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的加工處理、任務(wù)調(diào)度的統(tǒng)一管理，為上層“數(shù)據(jù)魔方”的分析建模提供支撐。

• 可視化的“數(shù)據(jù)魔方”制作和展示工具

系統(tǒng)通過建立“數(shù)據(jù)魔方”分析研判體系，通過可視化的情報分析工具，實現(xiàn)了各類交通數(shù)據(jù)全面篩選統(tǒng)計、靈活組態(tài)、自由碰撞，能快速建立起實戰(zhàn)分析模型，并對分析結(jié)果提供豐富的圖形化展示。實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析挖掘的可視化和工具化，做到了“數(shù)據(jù)隨用即得、戰(zhàn)法隨想即成、應(yīng)用隨需而變、警務(wù)效能倍增”，滿足了任務(wù)緊急、臨時多變的情報分析實戰(zhàn)需要。

• 專題化的情報集市管理

系統(tǒng)建立專題化的大情報分析集市，用于匯聚所有情報分析方法及結(jié)果。用戶可將實戰(zhàn)應(yīng)用發(fā)布到情報集市。獲授權(quán)用戶可隨時調(diào)取分析過程查看結(jié)果，并根據(jù)需要進行二次修改和發(fā)布使用，實現(xiàn)各部門情報共享、技戰(zhàn)法積累、分析主題自我更新和優(yōu)化。

一體化稽查報警及攔截技術(shù)

稽查報警業(yè)務(wù)的核心是準確識別問題車輛，快速安全完成車輛攔截抓捕。行業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)普遍重報警輕抓捕，導(dǎo)致實際工作中，難以安全有效攔截車輛。針對此問題，海信研發(fā)了集車輛識別、報警、攔截于一體的稽查報警及處置技術(shù)。利用號牌號碼、車輛特征識別比對技術(shù)對經(jīng)過路口的車輛進行分析，當檢測到問題車輛后，可進行實時報警，并根據(jù)號牌號碼、車身顏色、報警地點、報警時間、行駛方向、所在車道等報警信息及車輛行駛路線，對車輛行進方向和路線進行預(yù)測?；椴伎厝藛T在接收到車輛報警后，根據(jù)預(yù)測車輛行駛方向，通過系統(tǒng)推薦的周邊視頻進行跟蹤監(jiān)控，配合遠程信號控制，將車輛限制在路段上，同時與單警移動指揮調(diào)度手段相結(jié)合，調(diào)派警力現(xiàn)場查扣，實現(xiàn)涉案車輛的快速高效抓捕。以下是布控報警界面。

自動特勤任務(wù)保障技術(shù)

目前行業(yè)內(nèi)執(zhí)行多個醫(yī)療救援等特勤任務(wù)時，需要投入多名民警每人負責一條特勤路線。不但人力投入大，且指揮長無法直觀看到多條特勤任務(wù)的執(zhí)行情況，存在指揮盲點，智能化及自動化低。針對目前現(xiàn)狀，海信開發(fā)了自動特勤任務(wù)保障技術(shù)，具體包括：

• 多任務(wù)實時監(jiān)控及沖突預(yù)警

系統(tǒng)能夠提供不同場景下的多任務(wù)實時監(jiān)視功能。其中普通用戶應(yīng)用場景，可同時支持5條勤務(wù)任務(wù)；指揮長應(yīng)用場景，可同時支持50條勤務(wù)任務(wù)。系統(tǒng)實時監(jiān)測行進路線和速度，一旦發(fā)現(xiàn)潛在的路線沖突，可進行預(yù)警，提醒及時人工干預(yù)保證安全。解決了傳統(tǒng)方式下無法應(yīng)對多線路特勤任務(wù)的問題，能保障大型特勤任務(wù)的順利執(zhí)行。

• 多路線自動特勤控制

基于PGIS及路線庫實現(xiàn)特勤任務(wù)路線的快速配置，通過集成視頻監(jiān)控、誘導(dǎo)發(fā)布、信號監(jiān)控、流量檢測及GPS定位系統(tǒng)，實現(xiàn)了“全程車隊可跟、路線可控、警力可監(jiān)督”，為特勤車輛提供綠波帶，保證車隊安全、快速通行。優(yōu)先放行任務(wù)做到信號遠程控制為主，民警執(zhí)勤為輔，減少人為交通管制，降低社會影響。以下是多路線特勤任務(wù)執(zhí)行界面。 

人工智能的警情處置專家方案推薦技術(shù)

日常的警情處置主要依賴于指揮員的個人經(jīng)驗，存在兩方面的不足之處：首先，指揮調(diào)度依賴有經(jīng)驗的專家，但是有經(jīng)驗的專家總還是少數(shù)，在警情處置任務(wù)重時難以滿足業(yè)務(wù)需求。其次，處置效果完全依賴于個人水平，處置方案系統(tǒng)性和科學性也難以保證。

基于人工智能技術(shù)，海信開發(fā)了警情處置專家系統(tǒng)，實現(xiàn)了警情處置預(yù)案的精準推薦。通過海信在多年實踐中行業(yè)積累，形成了基于不同道路和交通流在多種時空分布情況下形成的綜合交通疏導(dǎo)處理模塊，并將各個城市的警情處置專家經(jīng)驗沉淀下來，構(gòu)建了專家經(jīng)驗知識庫，基于人工智能和機器學習，將道路信息、交通流信息等交通警情特征信息與專家?guī)祛A(yù)案進行反復(fù)學習訓練，自動給出警力調(diào)配、處置流程、信號控制、誘導(dǎo)發(fā)布等綜合處置方案，在指揮中心遠程操控信號和誘導(dǎo)系統(tǒng)進行梳堵保暢，輔助普通人員作出專家級調(diào)度，保證處置方案的系統(tǒng)性和科學性，實現(xiàn)最優(yōu)管控。以下是警情處置專家系統(tǒng)運行界面。

突/常發(fā)擁堵自動檢測及指揮處置技術(shù)

傳統(tǒng)的突發(fā)擁堵一般發(fā)現(xiàn)慢，不能迅速發(fā)現(xiàn)擁堵誘因。針對此問題海信管控系統(tǒng)能夠通過視頻巡檢、突發(fā)擁堵分析、事件檢測和互聯(lián)網(wǎng)信息采編4種式快速發(fā)現(xiàn)警情，警情檢測范圍覆蓋城市主次干道，監(jiān)測范圍基本覆蓋市內(nèi)道路，而且建成區(qū)主要道路一旦發(fā)生交通擁堵，利用突發(fā)擁堵判別技術(shù)會快速自動發(fā)現(xiàn)警情，發(fā)現(xiàn)時間由原來的30分鐘降低為5分鐘。

行業(yè)內(nèi)常發(fā)擁堵路段識別，主要依靠人工排查和人工經(jīng)驗，人工調(diào)查工作量巨大、耗時、耗力，難以獲取全面的統(tǒng)計信息，例如全年各時段交通數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)難以全面覆蓋城市道路。基于交通大數(shù)據(jù)挖掘分析發(fā)現(xiàn)擁堵路段及其規(guī)律，判定快速、準確、全面?？刹榭绰范谓煌ㄖ笖?shù)、擁堵時長、擁堵時段分布、日變化趨勢等擁堵詳情，并直接調(diào)取視頻錄像，快速準確高效地進行賭點排查。

指揮中心充分利用智能設(shè)備，在警力到達現(xiàn)場前即可開展先期處置，擁堵處置響應(yīng)迅速。同時通過視頻、信號、誘導(dǎo)以及警力定位等手段，整個處置過程全程可視化。指揮中心可以對上、下游以及周邊道路進行放行控制以及行車指引，與建設(shè)前只靠人工出警處理當前路口相比，充分發(fā)揮指揮中心的居中指揮調(diào)度作用，處置響應(yīng)速度更快，且擁堵疏導(dǎo)更有效。

結(jié)束語

通過對海信智能管控系統(tǒng)各項技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)與人工智能等各項技術(shù)在交通管控領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用，這其中包括交通情報分析研判、稽查布控、警情處置及指揮調(diào)度等，大大提高了城市交通管理的指揮調(diào)度效率，提升了交通管理的科技水平，對智能交通管理的建設(shè)和發(fā)展具有重要的意義。