9月19日晚《交通強(qiáng)國建設(shè)綱要》(以下簡(jiǎn)稱“綱要”)被交通圈刷屏了疼燥。
“綱要”中明確提出要大力發(fā)展智慧交通沧卢。
推動(dòng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)醉者、人工智能搏恤、區(qū)塊鏈、超級(jí)計(jì)算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合湃交。
推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展,加速交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)搞莺、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展息罗,構(gòu)建泛在先進(jìn)的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施。
構(gòu)建綜合交通大數(shù)據(jù)中心體系抛现,深化交通公共服務(wù)和電子政務(wù)發(fā)展轴艇。推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用。
“綱要”提出贾反,到2020年婆掐,完成決勝全面建成小康社會(huì)交通建設(shè)任務(wù)和“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃各項(xiàng)任務(wù)。
從2021年到本世紀(jì)中葉七萧,分兩個(gè)階段推進(jìn)交通強(qiáng)國建設(shè)呜紊。
到2035年,基本建成交通強(qiáng)國憋勇。
一碧碉、交通強(qiáng)國的智能交通六大戰(zhàn)略
今年4月,清華大學(xué)交通研究所李瑞敏副教授曾在一次“交通強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”中表示夫凭,“交通強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”是中國工程院會(huì)同交通運(yùn)輸部開展的炒肚,為滿足黨的十九大提出的交通強(qiáng)國戰(zhàn)略決策而設(shè)立的重大咨詢項(xiàng)目。
中國工程院32位院士妇乏,以及包括科研院所酱赘、高校、企業(yè)在內(nèi)的12家單位共計(jì)100多位研究人員參與項(xiàng)目研究肺素。清華大學(xué)交通研究所所長(zhǎng)陸化普是項(xiàng)目課題組中智能交通分課題的組長(zhǎng)恨锚。
項(xiàng)目組成員重點(diǎn)從工程科技和工程管理角度對(duì)交通強(qiáng)國的歷史使命、戰(zhàn)略目標(biāo)压怠、主要內(nèi)涵眠冈、戰(zhàn)略重點(diǎn)、關(guān)鍵突破點(diǎn)菌瘫,保障措施等方面提出了咨詢建議蜗顽。
交通強(qiáng)國智能交通戰(zhàn)略主要建設(shè)目標(biāo)為:全面建成世界領(lǐng)先的智能交通系統(tǒng),領(lǐng)跑世界智能交通的發(fā)展雨让。
主要工作任務(wù)是:智能緩解交通擁堵雇盖、智能提升交通安全水平和提供高品質(zhì)智能交通服務(wù)。
課題組提出了六項(xiàng)戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn):
◆戰(zhàn)略一:大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)及交通云技術(shù)應(yīng)用
建立國家級(jí)栖忠、省級(jí)崔挖、市級(jí)三級(jí)大數(shù)據(jù)共享云平臺(tái),數(shù)據(jù)由下至上逐級(jí)匯聚庵寞,實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)狸相、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門荡档、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享腥默、協(xié)同管理和一體化服務(wù);
建立大數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)及安全管理機(jī)制俭般;
建立大數(shù)據(jù)政企開放共享模式和機(jī)制匿微;
建設(shè)模式:政府主導(dǎo),企業(yè)建設(shè)運(yùn)維雕零;
分析交通需求翎味,優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營管理,挖掘交通大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值斟漏,建立健全大數(shù)據(jù)輔助科學(xué)決策機(jī)制民逾;
實(shí)現(xiàn)交通安全管理、擁堵管理锈犯、共享管理等智能化的組織管理语验。
◆戰(zhàn)略二:提高城市智能交通管理水平
以智能交通為手段,創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的城市交通智能化精細(xì)管理献爷;
建立基于大數(shù)據(jù)支撐的交通控制澜驮、管理、決策惋鸥、服務(wù)一體化的部門聯(lián)動(dòng)杂穷、協(xié)同管控的智能交通管理系統(tǒng);
利用大數(shù)據(jù)卦绣、互聯(lián)網(wǎng)+耐量、人工智能等技術(shù),創(chuàng)新交通管理服務(wù)新模式滤港;
推動(dòng)基于大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)執(zhí)法廊蜒、互聯(lián)網(wǎng)便民服務(wù)等智能交通部分領(lǐng)域領(lǐng)跑世界智能交通。
◆戰(zhàn)略三:實(shí)現(xiàn)高效便捷一站式智能客運(yùn)服務(wù)溅漾,實(shí)現(xiàn)門到門一單制智能貨運(yùn)服務(wù)
利用互聯(lián)網(wǎng)山叮、大數(shù)據(jù)、電子支付等先進(jìn)技術(shù)添履,通過行車屁倔、停車、樞紐換乘暮胧、末端出行以及應(yīng)答式定制服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化實(shí)現(xiàn)門到門的一站式高效便捷服務(wù)蛹暗;
實(shí)施個(gè)性化服務(wù)、多樣化服務(wù)磕泡、全程服務(wù)坑哥、預(yù)約式服務(wù)等多種智能服務(wù)方式痒蛇;
建設(shè)信息共享、全程可視弦途、智能可控的貨運(yùn)云平臺(tái)怠播,實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)物流的全鏈條一體化信息服務(wù)與運(yùn)輸服務(wù);
推動(dòng)使用貨運(yùn)電子運(yùn)單颠请,建立貨物多式聯(lián)運(yùn)及共同配送;
加強(qiáng)先進(jìn)貨運(yùn)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用嚣刺,推動(dòng)無人駕駛技術(shù)在貨運(yùn)車輛的研究和應(yīng)用誉倦。
◆戰(zhàn)略四:智能提升交通主動(dòng)安全水平
交通安全智能分析研判體系建設(shè);
交通安全設(shè)施智能化提升揪孕;
智能安全大通道建設(shè)肿夜;
全社會(huì)智能交通安全防控體系;
提高車輛安全水平梧杯、智能水平色查、改善車輛技術(shù)狀況;
智能化手段規(guī)范交通行為撞芍、促使交通安全文化的形成秧了。
◆戰(zhàn)略五:車路協(xié)同一體化發(fā)展
提高通行效率、提升交通安全序无、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保验毡;
優(yōu)先在長(zhǎng)途貨運(yùn)和公交車方面推進(jìn)無人駕駛。
◆戰(zhàn)略六:實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)輸智能化關(guān)鍵技術(shù)突破
基于交通大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)帝嗡,建立涵蓋全交通方式的全國綜合運(yùn)輸智能監(jiān)測(cè)和智能決策平臺(tái)晶通,并實(shí)現(xiàn)與城市智能平臺(tái)對(duì)接。
建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新一代智能交通系統(tǒng)哟玷。建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新一代智能交通系統(tǒng)狮辽。
圍繞連續(xù)導(dǎo)航、位置服務(wù)巢寡、緊急救援等領(lǐng)域展開北斗系統(tǒng)在交通領(lǐng)域規(guī)暮聿保化應(yīng)用,實(shí)施北斗基礎(chǔ)設(shè)施一體化讼渊、應(yīng)用示范一體化和運(yùn)營服務(wù)一體化劲吐。
推進(jìn)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用,建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的交通監(jiān)控针榜、管理拣九、公路收費(fèi)、城市公交途殖、停車以及交通事故應(yīng)急救援系統(tǒng)含薄。
二瞒籍、智能交通行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)
為實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國的建設(shè)目標(biāo),抓住機(jī)遇谓牢、大幅度提高中國智能交通水平是我們面臨的重要任務(wù)奇忆。
智能交通自1973年大力發(fā)展以來,早期因受限于通信手段巩烤,發(fā)展速度比較緩慢享处。
1995—2000年,隨著數(shù)據(jù)傳輸速度突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)和位置服務(wù)技術(shù)铡喊、通信技術(shù)的突破喝撒,智能交通發(fā)展速度明顯加快,通信技術(shù)已經(jīng)不再成為限制因素诅岩,此時(shí)智能交通系統(tǒng)發(fā)展主要受限于計(jì)算能力讳苦。
2000—2010年,智能交通技術(shù)全面推進(jìn)吩谦,高清視頻鸳谜、智能分析研判等在城市交通領(lǐng)域得到全面應(yīng)用。
2010年至今隨著大數(shù)據(jù)式廷、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷發(fā)展咐扭,基于人工智能的車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛懒棉、智能出行等將會(huì)成為智能交通系統(tǒng)下一階段技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向草描。
今年,清華大學(xué)交通研究所所長(zhǎng)陸化普教授曾在《科技導(dǎo)報(bào)》發(fā)表過一篇關(guān)于智能交通系統(tǒng)的主要技術(shù)文章策严。陸教授表示穗慕,交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)及其應(yīng)用、視頻數(shù)據(jù)提取技術(shù)妻导、綜合分析研判技術(shù)逛绵、交通控制優(yōu)化技術(shù)、車路協(xié)同技術(shù)央垢、城市交通大腦简揍、無感技術(shù)等 7項(xiàng)技術(shù)是目前智能交通領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。
1泞征、城市智能交通控制技術(shù)
交通控制主要是利用計(jì)算機(jī)管理的交通控制設(shè)施對(duì)交通流進(jìn)行交通組織優(yōu)化以及通過調(diào)節(jié)碑裤、誘導(dǎo)、分流以達(dá)到保障交通安全與暢通的目的无俏。根據(jù)磁感線圈电动、視頻、微波等采集的數(shù)據(jù)計(jì)算交叉路口的實(shí)時(shí)交通流量猿饿,確定信號(hào)優(yōu)化配時(shí)方案褂洽。
就控制范圍而言乖阐,信號(hào)控制可以分為單路口信號(hào)控制、干線協(xié)調(diào)控制(線控制)和區(qū)域信號(hào)協(xié)調(diào)控制(面控制)痛祈。
在模型方面亦誊,當(dāng)前國內(nèi)外單路口信號(hào)控制從模型到應(yīng)用已經(jīng)成熟,干線協(xié)調(diào)控制也有大量應(yīng)用型產(chǎn)品和案例暴撼,但區(qū)域協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用案例有限傻丝。
現(xiàn)有系統(tǒng)主要分為定時(shí)控制和自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制兩類,定時(shí)區(qū)域協(xié)調(diào)控制目前以啟發(fā)式算法為主诉儒,大數(shù)據(jù)也帶來了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)域信號(hào)協(xié)調(diào)控制模型桑滩,不過尚難以解釋其理論過程。
自適應(yīng)信號(hào)協(xié)調(diào)控制是通過檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集交通數(shù)據(jù)允睹,生成方案實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,根據(jù)交通飽和度區(qū)分為未飽和與過飽和模型兩類幌氮。未飽和區(qū)域通過采用 Q 學(xué)習(xí)缭受、CTM(cell transmission model)、SVM(support vector machine)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等模型主要用以減少計(jì)算量该互,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制米者。
過飽和區(qū)域采用啟發(fā)式、分層規(guī)劃和多段規(guī)劃等方法簡(jiǎn)化模型宇智,使之可以運(yùn)算蔓搞。
在系統(tǒng)控制軟件方面,目前中國依然主要依靠SCOOT(split cycle offset optimizing technique)随橘、SCATS(Sydney coordinated adaptive traffic system)以及美國喂分、西班牙等研發(fā)的系統(tǒng),國內(nèi)自主研發(fā)的軟件應(yīng)用很少协伴。
自 20世紀(jì) 80年代至今吱裙,也在嘗試建立適合中國混合交通流特性的控制系統(tǒng),其代表性系統(tǒng)主要包括HT-UTCS和 Hicon系統(tǒng)等杨趣。HT-UTCS系統(tǒng)采用三級(jí)分布式控制(點(diǎn)線面)臭颈,為方案生成+專家系統(tǒng)式的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。Hicon系統(tǒng)采用三級(jí)控制模式(路口凡搪、區(qū)域伺狮、中心),為分層自適應(yīng)控制系統(tǒng)轨凡。
2莱妥、交通分析研判技術(shù)
交通信息分析研判是通過對(duì)各類交通數(shù)據(jù)信息的采集整理、融合苏涧、挖掘分析玄冬,為交通相關(guān)部門提供輔助決策支持第哲,達(dá)到分析精準(zhǔn)、效率提升颜懊、決策科學(xué)财岔、管理精細(xì)的目的。
傳統(tǒng)的交通信息分析研判主要是在交通流河爹、交通事故等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上展開縱向匠璧、橫向分析,找出其變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)咸这,進(jìn)而提供輔助決策依據(jù)夷恍,研判分析的準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)性不高媳维。
近年酿雪,基于大數(shù)據(jù)的分析研判充分利用大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)侄刽,能實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域指黎、跨部門、跨行業(yè)的信息共享和深度挖掘應(yīng)用州丹,能完成對(duì)交通運(yùn)行醋安、安全、監(jiān)管墓毒、資源優(yōu)化配置等整體態(tài)勢(shì)的評(píng)估分析與預(yù)警侠森,實(shí)現(xiàn)了分析研判技術(shù)質(zhì)的飛躍。
公安部長(zhǎng)期以來非常重視交通安全分析研判笨墙、交通管控與服務(wù)分析研判等內(nèi)容磺勋,其在國家道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃等重大課題研究基礎(chǔ)上,逐步推出了全國公安交通管理綜合應(yīng)用平臺(tái)刷粒、全國機(jī)動(dòng)車稽查布控系統(tǒng)巨啤、公安交通管理大數(shù)據(jù)分析研判平臺(tái)等重大應(yīng)用工程,并發(fā)布《道路交通安全形勢(shì)分析研判工作規(guī)范》等相關(guān)文件撕星,極大地提高了交通管理工作的科學(xué)性抖躺、有效性和規(guī)范性。
交通運(yùn)輸部也在如“基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的交通運(yùn)輸監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”等相關(guān)重大課題研究基礎(chǔ)上唧窄,不斷針對(duì)春運(yùn)等節(jié)假日勇斜、日常運(yùn)行等方面發(fā)布相關(guān)的交通態(tài)勢(shì)分析報(bào)告,同時(shí)也對(duì)國家交通運(yùn)輸宏觀發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)判究惨,為國家树家、區(qū)域交通重大決策和社會(huì)信息服務(wù)等提供了強(qiáng)有力的支撐依據(jù)。
3治拿、車路協(xié)同技術(shù)
車路協(xié)同系統(tǒng)是基于先進(jìn)的傳感和無線通信等技術(shù)摩泪,實(shí)現(xiàn)車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間以及車車之間的智能協(xié)同與配合笆焰,從而保障在復(fù)雜交通環(huán)境下車輛行駛安全、實(shí)現(xiàn)道路交通主動(dòng)控制见坑、提高路網(wǎng)運(yùn)行效率的新一代智能道路交通系統(tǒng)嚷掠。
在技術(shù)方面,車路協(xié)同主要包含3類技術(shù):車車/車路通信技術(shù)荞驴、交通安全技術(shù)不皆、交通控制技術(shù)。
通信技術(shù)方面熊楼,應(yīng)用于車路協(xié)同的3G/4G霹娄、DSRC(dedicated short-range communications)、WiFi等技術(shù)均已有相應(yīng)的理論與模型鲫骗。
交通安全技術(shù)方面犬耻,視野盲區(qū)警告、輔助換道执泰、緊急避撞等已有應(yīng)用香追。馬小陸等設(shè)計(jì)了一種基于車車通信的嵌入式前向碰撞預(yù)警系統(tǒng);李珣危葵、楊曉光等基于車路協(xié)同技術(shù)對(duì)輔助換道進(jìn)行了研究,在保證車輛換道安全的前提下提高道路的使用效率兑蹈。
交通控制技術(shù)方面蠢缚,基于車路協(xié)同實(shí)時(shí)獲取車輛狀態(tài),通過車速引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制也已經(jīng)有研究和應(yīng)用污祭。
在實(shí)驗(yàn)方面锐校,20世紀(jì)80年代初,中國逐步開始重視運(yùn)用高科技發(fā)展交通運(yùn)輸系統(tǒng)慨蜒;2006年在進(jìn)入國家“十一五”計(jì)劃的第一年矮按,國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)設(shè)立了現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域并具體設(shè)立了“綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)與安全技術(shù)”專題研究;2010年確定車聯(lián)網(wǎng)為“十二五”發(fā)展的國家重大專項(xiàng)歉羹;2011年“車路協(xié)同系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目通過國家“863計(jì)劃”立項(xiàng)并于 2014年 2月通過科技部驗(yàn)收膨泄。
該項(xiàng)目完成了車路協(xié)同系統(tǒng)的體系框架,提出了車路協(xié)同系統(tǒng)的集成測(cè)試與演示方案帅挫,實(shí)現(xiàn)了 10余項(xiàng)典型的車路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景段丸,突破了車路協(xié)同系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)。
在智能網(wǎng)聯(lián)車路協(xié)同方面中國的研究起步較晚抡草。“十五”和“十一五”期間饰及,中國在汽車安全輔助駕駛、車載導(dǎo)航設(shè)備等方面進(jìn)行了研究康震,基本掌握了智能汽車共性技術(shù)燎含、車輛運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)等核心技術(shù)宾濒。
國家“863計(jì)劃”課題“智能道路系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)及環(huán)境感知與重構(gòu)技術(shù)研究”“基于車路協(xié)調(diào)的道路智能標(biāo)識(shí)與感知技術(shù)研究”等,在河北廊坊等地搭建了車路協(xié)同測(cè)試系統(tǒng)屏箍。
4绘梦、視頻分析技術(shù)
視頻識(shí)別技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和分析,從視頻中提取判斷決策等有用信息的技術(shù)铣除,其利用特定算法提煉視頻信號(hào)中所包含的內(nèi)容信息或特定目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)信息等谚咬,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)于視頻的智能理解,使計(jì)算機(jī)在一定程度上替代人的工作尚粘。
對(duì)于視頻識(shí)別技術(shù)的研究择卦,由于其算法的復(fù)雜度以及目標(biāo)行為的多樣性等原因,發(fā)展一直比較緩慢郎嫁。
在國外已有成熟的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品秉继,可以在監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)自動(dòng)報(bào)警的功能。中國城市視頻監(jiān)控?cái)?shù)量與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距源相。
以每千人擁有的視頻監(jiān)控?cái)?shù)量作為指標(biāo)折司,目前中國攝像頭密度最高的北京市每千人擁有攝像頭數(shù)量為 59個(gè),僅僅相當(dāng)于英國平均水平的80%下乱、美國的 60%耿把。而二、三線城市攝像頭覆蓋率更低条肢。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)舍仙,中國二線城市的攝像頭數(shù)量為 5萬~10萬個(gè);三線城市則<5萬個(gè)稀忘。就攝像頭密度而言云钻,二、三線城市的攝像頭密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 10個(gè)/千人扣筛。
目前聋寻,車牌號(hào)識(shí)別技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視頻圖像識(shí)別技術(shù)在車輛牌照識(shí)別中的一種成熟應(yīng)用,能在 1 s內(nèi)識(shí)別出車牌號(hào)碼水导,精確度達(dá)99%坠狡。
在計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)中,人臉識(shí)別已經(jīng)廣泛運(yùn)用于安防與電子支付領(lǐng)域遂跟,功能比較先進(jìn)的人臉識(shí)別系統(tǒng)包括布控擦秽、人臉?biāo)阉鳌⑷四槺葘?duì)漩勤、人臉庫及系統(tǒng)管理 5大核心功能感挥,其精確度已經(jīng)高于95%,理論上在未來可達(dá)99.7%。
5触幼、城市交通大腦
城市交通大腦就是在大數(shù)據(jù)硼瓣、云計(jì)算、人工智能等新一代信息和智能技術(shù)快速發(fā)展的大背景下置谦,通過類人大腦的感知堂鲤、認(rèn)知、協(xié)調(diào)媒峡、學(xué)習(xí)瘟栖、控制、決策谅阿、反饋虽苫、創(chuàng)新創(chuàng)造等綜合智能,對(duì)城市及城市交通相關(guān)信息進(jìn)行全面獲取碴秽、深度分析沾陡、綜合研判、智能生成對(duì)策方案承叫、精準(zhǔn)決策蔫沐、系統(tǒng)應(yīng)用、循環(huán)優(yōu)化來更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通的治理和服務(wù)织鳖,破解城市交通的問題并提供系統(tǒng)的綜合服務(wù)的城市智能交通系統(tǒng)的核心中樞激点。
6、高精度定位(GPS卷哟、北斗定位)
北斗三號(hào)衛(wèi)星經(jīng)過在軌測(cè)試开辫,空間信號(hào)用戶測(cè)距誤差達(dá)到 0.5 m,系統(tǒng)定位精度達(dá)到2.5~5 m原俘。除了加快編織覆蓋全球的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之外,國家正在同步開展北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)蒲坐,形成全國“一張網(wǎng)”竿刁,可提供實(shí)時(shí)cm級(jí)、mm級(jí)高精度定位服務(wù)搪缨。
北斗系統(tǒng)應(yīng)用于“兩客一危”車輛管理食拜,目前已經(jīng)建立了全球最大的北斗車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
截至2018年副编,已經(jīng)有 500多萬輛營運(yùn)車輛上線北斗系統(tǒng)负甸,車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過提醒駕駛員超速與疲勞駕駛等信息,使得道路運(yùn)輸重大事故率和人員傷亡率均下降近50%痹届。
2017年 12月呻待,江西省首條智慧高速公路寧定高速公路建成試運(yùn)營。在高速公路沿線利用北斗等技術(shù),可對(duì)車流情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蚕捉,同時(shí)整合報(bào)警手機(jī)定位奏篙、路況預(yù)判等功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事故的快速處置迫淹。
2017年 3月秘通,北京公交公司基于北斗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,對(duì)公交車發(fā)車時(shí)間進(jìn)行調(diào)整升筛。上赫裾矗基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),建立了智能公交位置服務(wù)系統(tǒng)柳竟,能夠?qū)坏秸緯r(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)莽恩,誤差時(shí)間<1 min。
通過公交調(diào)度陕券、實(shí)時(shí)信息采集偏笋,降低公交公司 10%以上的運(yùn)營成本。
7欧舒、無感技術(shù)
無感技術(shù)是指通過大數(shù)據(jù)等新技術(shù)手段莱艺,簡(jiǎn)化傳統(tǒng)交通流程,使出行者在某些特定環(huán)節(jié)(如收費(fèi)阐拭、驗(yàn)票等)中實(shí)現(xiàn)無干擾通過榄集,提高效率和舒適度。目前掺厦,無感技術(shù)主要應(yīng)用于識(shí)別苗率、支付等,分別衍生出了刷臉識(shí)別聚谁、無感支付等應(yīng)用母剥。
① 人臉識(shí)別技術(shù)形导。人臉識(shí)別技術(shù)环疼,是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流朵耕,并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉炫隶,進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部識(shí)別的一系列相關(guān)技術(shù),通常叫做人像識(shí)別阎曹、面部識(shí)別伪阶。
軟件方面,20世紀(jì) 50年代处嫌,認(rèn)知科學(xué)家就已著手對(duì)人臉識(shí)別展開研究栅贴。20世紀(jì) 60年代斟湃,人臉識(shí)別工程化應(yīng)用研究正式開啟。當(dāng)時(shí)的方法主要利用了人臉的幾何結(jié)構(gòu)筹误,通過分析人臉器官特征點(diǎn)及其之間的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行辨識(shí)桐早。
這種方法簡(jiǎn)單直觀,但是一旦人臉姿態(tài)、表情發(fā)生變化,則精度嚴(yán)重下降翻框。21世紀(jì)前 10年叼旋,隨著機(jī)器學(xué)習(xí)理論的發(fā)展,研究人員探索了基于遺傳算法、支持向量機(jī)、boosting、流形學(xué)習(xí)及核方法等進(jìn)行人臉識(shí)別的技術(shù)文浆。
2009—2012年,稀疏表達(dá)(sparse representation)成 為 研 究 熱 點(diǎn) 踪启。LFW(labeled faces in the wild)人臉識(shí)別公開競(jìng)賽在此背景下開始流行升价。當(dāng)時(shí)最好的識(shí)別系統(tǒng)在 LFW上的最高精度僅約 80%,距離實(shí)用距離頗遠(yuǎn)茧天。
2013年窄悍,研究者基于高維局部二值模式(local binary pattern,LBP)特征和Joint Bayesian 方法在LFW上獲得了 95.17%的精度磨夕。
2014年前后屯远,香港中文大學(xué)的 Sun 等提出將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到人臉識(shí)別上,采用 20 萬訓(xùn)練數(shù)據(jù)捕虽,在 LFW 上第一次得到超過人類水平的識(shí)別精度慨丐。
硬件方面,人臉識(shí)別技術(shù)經(jīng)歷了可見光圖像人臉識(shí)別泄私、三維圖像人臉識(shí)別/熱成像人臉識(shí)別房揭、基于主動(dòng)近紅外圖像的多光源人臉識(shí)別 3層進(jìn)化過程,逐漸緩解和解決了光線等環(huán)境的變化對(duì)于人臉識(shí)別的影響晌端,加之算法的不斷精準(zhǔn)演化捅暴,人臉識(shí)別技術(shù)逐漸進(jìn)入越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域。
≌端伞② 無感支付技術(shù)伶唯。目前觉既,應(yīng)用于交通的無感支付技術(shù)主要包括 3 種途徑:不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)惧盹、車牌識(shí)別和北斗支付。
ETC在高速上已有成熟應(yīng)用瞪讼,但其需要用戶安裝車載單元(on board unit钧椰,OBU),流程相對(duì)復(fù)雜,但現(xiàn)有用戶規(guī)模較大刻吵。截至 2017年恼孩,中國已有約 30%車輛安裝了 ETC 設(shè)備。
車牌識(shí)別技術(shù)對(duì)識(shí)別環(huán)境要求高苦突,對(duì)天氣條件較為敏感牙硫,但該技術(shù)流程簡(jiǎn)單,只要注冊(cè)即可應(yīng)用服務(wù)街剂,對(duì)停車場(chǎng)來說只需增設(shè)攝像頭等即可防徊。
北斗智能支付方案要求每輛車安裝北斗模塊,手機(jī)安裝 APP后即可使用支付服務(wù)绎弯,該模式相對(duì)復(fù)雜选芦,但支付場(chǎng)景可延展性比ETC和車牌識(shí)別更強(qiáng)。
三版逼、交通強(qiáng)國怎么建設(shè)
交通強(qiáng)國該怎么建設(shè)赌列?“綱要”文件給出了九大方向。
1钮隙、基礎(chǔ)設(shè)施:布局完善阅嘶、立體互聯(lián)。
建設(shè)現(xiàn)代化高質(zhì)量綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)您宪;
建設(shè)城市群一體化交通網(wǎng)絡(luò)奈懒;
廣覆蓋的農(nóng)村交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng);
具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的國際海港樞紐宪巨、航空樞紐磷杏、郵政快遞核心樞紐......
2、交通裝備:先進(jìn)適用捏卓、完備可控极祸。
研發(fā)新型載運(yùn)工具、特種裝備怠晴、推進(jìn)裝備技術(shù)升級(jí)遥金;
研發(fā)自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同蒜田、水下機(jī)器人稿械、大型深遠(yuǎn)海多功能求助船等;
廣泛應(yīng)用智能高鐵冲粤、智能道路寿宅、智能海運(yùn)......
3、運(yùn)輸服務(wù):便捷舒適船遣、經(jīng)濟(jì)高效卫糙。
出行服務(wù)快速化卸腐、便捷化;
加強(qiáng)城市交通擁堵綜合治理欺靠;
打造綠色高效的現(xiàn)代物流系統(tǒng)屿赶;
提高物流效率、降低物流成本肾寡;
加速新業(yè)態(tài)新模式發(fā)展:自駕車房車營地差机、游艇旅游、共享交通耿愈、即時(shí)直遞......
4荐多、科技創(chuàng)新:富有活力、智慧引領(lǐng)纪尊。
合理統(tǒng)籌安排時(shí)速600公里級(jí)高速磁懸浮系統(tǒng)候殿;
時(shí)速400公里級(jí)高速輪軌客運(yùn)列車系統(tǒng);
低真空管(隧)道高速列車等技術(shù)儲(chǔ)備研發(fā)献雅;
大力發(fā)展智慧交通......
5碉考、安全保障:完善可靠、反應(yīng)快速挺身。
加大基礎(chǔ)設(shè)施安全防護(hù)投入侯谁;
增強(qiáng)設(shè)施耐久性和可靠性;
完善交通安全生產(chǎn)體系章钾;
加強(qiáng)應(yīng)急救援專業(yè)裝備墙贱、設(shè)施、退伍建設(shè)......
6贱傀、綠色發(fā)展:節(jié)約集約惨撇、低碳環(huán)保。
推進(jìn)交通資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展府寒;
推進(jìn)新能源魁衙、清潔能源應(yīng)用;
開展綠色出行行動(dòng)株搔,倡導(dǎo)綠色低碳出行理念剖淀;
強(qiáng)化交通生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)......
7、開放合作:面向全球肌辑、互利共贏足渔。
構(gòu)建互聯(lián)互通、面向全球的交通網(wǎng)絡(luò)刹造;
協(xié)同推進(jìn)自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)丹碑、中國特色自由貿(mào)易港建設(shè);
推動(dòng)全球交通治理體系建設(shè)與變革......
8赂相、人才隊(duì)伍:精良專業(yè)寓鳄、創(chuàng)新奉獻(xiàn)。
培育高水平交通科技人才晋挑;
推進(jìn)交通高端智庫建設(shè)跛孕;
大力培養(yǎng)支撐中國制造、中國創(chuàng)造的交通技術(shù)技能人才隊(duì)伍......
9肄寻、完善治理體系舟鲁、提升治理能力。
推動(dòng)國家鐵路企業(yè)股份制改造串锁、郵政企業(yè)混合所有制改革坡沿,支持民營企業(yè)健康發(fā)展;
破除區(qū)域壁壘钾埂,防止市場(chǎng)壟斷河闰,完善運(yùn)輸價(jià)格形成機(jī)制;
拓寬公眾參與交通治理渠道褥紫;
“綱要”中明確提出要大力發(fā)展智慧交通沧卢。
推動(dòng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)醉者、人工智能搏恤、區(qū)塊鏈、超級(jí)計(jì)算等新技術(shù)與交通行業(yè)深度融合湃交。
推進(jìn)數(shù)據(jù)資源賦能交通發(fā)展,加速交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)、運(yùn)輸服務(wù)網(wǎng)搞莺、能源網(wǎng)與信息網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展息罗,構(gòu)建泛在先進(jìn)的交通信息基礎(chǔ)設(shè)施。
構(gòu)建綜合交通大數(shù)據(jù)中心體系抛现,深化交通公共服務(wù)和電子政務(wù)發(fā)展轴艇。推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用。
“綱要”提出贾反,到2020年婆掐,完成決勝全面建成小康社會(huì)交通建設(shè)任務(wù)和“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃各項(xiàng)任務(wù)。
從2021年到本世紀(jì)中葉七萧,分兩個(gè)階段推進(jìn)交通強(qiáng)國建設(shè)呜紊。
到2035年,基本建成交通強(qiáng)國憋勇。
一碧碉、交通強(qiáng)國的智能交通六大戰(zhàn)略
今年4月,清華大學(xué)交通研究所李瑞敏副教授曾在一次“交通強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”中表示夫凭,“交通強(qiáng)國戰(zhàn)略研究”是中國工程院會(huì)同交通運(yùn)輸部開展的炒肚,為滿足黨的十九大提出的交通強(qiáng)國戰(zhàn)略決策而設(shè)立的重大咨詢項(xiàng)目。
中國工程院32位院士妇乏,以及包括科研院所酱赘、高校、企業(yè)在內(nèi)的12家單位共計(jì)100多位研究人員參與項(xiàng)目研究肺素。清華大學(xué)交通研究所所長(zhǎng)陸化普是項(xiàng)目課題組中智能交通分課題的組長(zhǎng)恨锚。
項(xiàng)目組成員重點(diǎn)從工程科技和工程管理角度對(duì)交通強(qiáng)國的歷史使命、戰(zhàn)略目標(biāo)压怠、主要內(nèi)涵眠冈、戰(zhàn)略重點(diǎn)、關(guān)鍵突破點(diǎn)菌瘫,保障措施等方面提出了咨詢建議蜗顽。
交通強(qiáng)國智能交通戰(zhàn)略主要建設(shè)目標(biāo)為:全面建成世界領(lǐng)先的智能交通系統(tǒng),領(lǐng)跑世界智能交通的發(fā)展雨让。
主要工作任務(wù)是:智能緩解交通擁堵雇盖、智能提升交通安全水平和提供高品質(zhì)智能交通服務(wù)。
課題組提出了六項(xiàng)戰(zhàn)略發(fā)展重點(diǎn):
◆戰(zhàn)略一:大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)及交通云技術(shù)應(yīng)用
建立國家級(jí)栖忠、省級(jí)崔挖、市級(jí)三級(jí)大數(shù)據(jù)共享云平臺(tái),數(shù)據(jù)由下至上逐級(jí)匯聚庵寞,實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)狸相、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門荡档、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享腥默、協(xié)同管理和一體化服務(wù);
建立大數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)及安全管理機(jī)制俭般;
建立大數(shù)據(jù)政企開放共享模式和機(jī)制匿微;
建設(shè)模式:政府主導(dǎo),企業(yè)建設(shè)運(yùn)維雕零;
分析交通需求翎味,優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營管理,挖掘交通大數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值斟漏,建立健全大數(shù)據(jù)輔助科學(xué)決策機(jī)制民逾;
實(shí)現(xiàn)交通安全管理、擁堵管理锈犯、共享管理等智能化的組織管理语验。
◆戰(zhàn)略二:提高城市智能交通管理水平
以智能交通為手段,創(chuàng)新數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的城市交通智能化精細(xì)管理献爷;
建立基于大數(shù)據(jù)支撐的交通控制澜驮、管理、決策惋鸥、服務(wù)一體化的部門聯(lián)動(dòng)杂穷、協(xié)同管控的智能交通管理系統(tǒng);
利用大數(shù)據(jù)卦绣、互聯(lián)網(wǎng)+耐量、人工智能等技術(shù),創(chuàng)新交通管理服務(wù)新模式滤港;
推動(dòng)基于大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)執(zhí)法廊蜒、互聯(lián)網(wǎng)便民服務(wù)等智能交通部分領(lǐng)域領(lǐng)跑世界智能交通。
◆戰(zhàn)略三:實(shí)現(xiàn)高效便捷一站式智能客運(yùn)服務(wù)溅漾,實(shí)現(xiàn)門到門一單制智能貨運(yùn)服務(wù)
利用互聯(lián)網(wǎng)山叮、大數(shù)據(jù)、電子支付等先進(jìn)技術(shù)添履,通過行車屁倔、停車、樞紐換乘暮胧、末端出行以及應(yīng)答式定制服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化實(shí)現(xiàn)門到門的一站式高效便捷服務(wù)蛹暗;
實(shí)施個(gè)性化服務(wù)、多樣化服務(wù)磕泡、全程服務(wù)坑哥、預(yù)約式服務(wù)等多種智能服務(wù)方式痒蛇;
建設(shè)信息共享、全程可視弦途、智能可控的貨運(yùn)云平臺(tái)怠播,實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)物流的全鏈條一體化信息服務(wù)與運(yùn)輸服務(wù);
推動(dòng)使用貨運(yùn)電子運(yùn)單颠请,建立貨物多式聯(lián)運(yùn)及共同配送;
加強(qiáng)先進(jìn)貨運(yùn)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用嚣刺,推動(dòng)無人駕駛技術(shù)在貨運(yùn)車輛的研究和應(yīng)用誉倦。
◆戰(zhàn)略四:智能提升交通主動(dòng)安全水平
交通安全智能分析研判體系建設(shè);
交通安全設(shè)施智能化提升揪孕;
智能安全大通道建設(shè)肿夜;
全社會(huì)智能交通安全防控體系;
提高車輛安全水平梧杯、智能水平色查、改善車輛技術(shù)狀況;
智能化手段規(guī)范交通行為撞芍、促使交通安全文化的形成秧了。
◆戰(zhàn)略五:車路協(xié)同一體化發(fā)展
提高通行效率、提升交通安全序无、促進(jìn)節(jié)能環(huán)保验毡;
優(yōu)先在長(zhǎng)途貨運(yùn)和公交車方面推進(jìn)無人駕駛。
◆戰(zhàn)略六:實(shí)現(xiàn)綜合運(yùn)輸智能化關(guān)鍵技術(shù)突破
基于交通大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)帝嗡,建立涵蓋全交通方式的全國綜合運(yùn)輸智能監(jiān)測(cè)和智能決策平臺(tái)晶通,并實(shí)現(xiàn)與城市智能平臺(tái)對(duì)接。
建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新一代智能交通系統(tǒng)哟玷。建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新一代智能交通系統(tǒng)狮辽。
圍繞連續(xù)導(dǎo)航、位置服務(wù)巢寡、緊急救援等領(lǐng)域展開北斗系統(tǒng)在交通領(lǐng)域規(guī)暮聿保化應(yīng)用,實(shí)施北斗基礎(chǔ)設(shè)施一體化讼渊、應(yīng)用示范一體化和運(yùn)營服務(wù)一體化劲吐。
推進(jìn)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用,建設(shè)基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的交通監(jiān)控针榜、管理拣九、公路收費(fèi)、城市公交途殖、停車以及交通事故應(yīng)急救援系統(tǒng)含薄。
二瞒籍、智能交通行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)
為實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國的建設(shè)目標(biāo),抓住機(jī)遇谓牢、大幅度提高中國智能交通水平是我們面臨的重要任務(wù)奇忆。
智能交通自1973年大力發(fā)展以來,早期因受限于通信手段巩烤,發(fā)展速度比較緩慢享处。
1995—2000年,隨著數(shù)據(jù)傳輸速度突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)和位置服務(wù)技術(shù)铡喊、通信技術(shù)的突破喝撒,智能交通發(fā)展速度明顯加快,通信技術(shù)已經(jīng)不再成為限制因素诅岩,此時(shí)智能交通系統(tǒng)發(fā)展主要受限于計(jì)算能力讳苦。
2000—2010年,智能交通技術(shù)全面推進(jìn)吩谦,高清視頻鸳谜、智能分析研判等在城市交通領(lǐng)域得到全面應(yīng)用。
2010年至今隨著大數(shù)據(jù)式廷、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷發(fā)展咐扭,基于人工智能的車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛懒棉、智能出行等將會(huì)成為智能交通系統(tǒng)下一階段技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向草描。
今年,清華大學(xué)交通研究所所長(zhǎng)陸化普教授曾在《科技導(dǎo)報(bào)》發(fā)表過一篇關(guān)于智能交通系統(tǒng)的主要技術(shù)文章策严。陸教授表示穗慕,交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)及其應(yīng)用、視頻數(shù)據(jù)提取技術(shù)妻导、綜合分析研判技術(shù)逛绵、交通控制優(yōu)化技術(shù)、車路協(xié)同技術(shù)央垢、城市交通大腦简揍、無感技術(shù)等 7項(xiàng)技術(shù)是目前智能交通領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。
1泞征、城市智能交通控制技術(shù)
交通控制主要是利用計(jì)算機(jī)管理的交通控制設(shè)施對(duì)交通流進(jìn)行交通組織優(yōu)化以及通過調(diào)節(jié)碑裤、誘導(dǎo)、分流以達(dá)到保障交通安全與暢通的目的无俏。根據(jù)磁感線圈电动、視頻、微波等采集的數(shù)據(jù)計(jì)算交叉路口的實(shí)時(shí)交通流量猿饿,確定信號(hào)優(yōu)化配時(shí)方案褂洽。
就控制范圍而言乖阐,信號(hào)控制可以分為單路口信號(hào)控制、干線協(xié)調(diào)控制(線控制)和區(qū)域信號(hào)協(xié)調(diào)控制(面控制)痛祈。
在模型方面亦誊,當(dāng)前國內(nèi)外單路口信號(hào)控制從模型到應(yīng)用已經(jīng)成熟,干線協(xié)調(diào)控制也有大量應(yīng)用型產(chǎn)品和案例暴撼,但區(qū)域協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用案例有限傻丝。
現(xiàn)有系統(tǒng)主要分為定時(shí)控制和自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制兩類,定時(shí)區(qū)域協(xié)調(diào)控制目前以啟發(fā)式算法為主诉儒,大數(shù)據(jù)也帶來了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)域信號(hào)協(xié)調(diào)控制模型桑滩,不過尚難以解釋其理論過程。
自適應(yīng)信號(hào)協(xié)調(diào)控制是通過檢測(cè)器實(shí)時(shí)采集交通數(shù)據(jù)允睹,生成方案實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制,根據(jù)交通飽和度區(qū)分為未飽和與過飽和模型兩類幌氮。未飽和區(qū)域通過采用 Q 學(xué)習(xí)缭受、CTM(cell transmission model)、SVM(support vector machine)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)等模型主要用以減少計(jì)算量该互,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制米者。
過飽和區(qū)域采用啟發(fā)式、分層規(guī)劃和多段規(guī)劃等方法簡(jiǎn)化模型宇智,使之可以運(yùn)算蔓搞。
在系統(tǒng)控制軟件方面,目前中國依然主要依靠SCOOT(split cycle offset optimizing technique)随橘、SCATS(Sydney coordinated adaptive traffic system)以及美國喂分、西班牙等研發(fā)的系統(tǒng),國內(nèi)自主研發(fā)的軟件應(yīng)用很少协伴。
自 20世紀(jì) 80年代至今吱裙,也在嘗試建立適合中國混合交通流特性的控制系統(tǒng),其代表性系統(tǒng)主要包括HT-UTCS和 Hicon系統(tǒng)等杨趣。HT-UTCS系統(tǒng)采用三級(jí)分布式控制(點(diǎn)線面)臭颈,為方案生成+專家系統(tǒng)式的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。Hicon系統(tǒng)采用三級(jí)控制模式(路口凡搪、區(qū)域伺狮、中心),為分層自適應(yīng)控制系統(tǒng)轨凡。
2莱妥、交通分析研判技術(shù)
交通信息分析研判是通過對(duì)各類交通數(shù)據(jù)信息的采集整理、融合苏涧、挖掘分析玄冬,為交通相關(guān)部門提供輔助決策支持第哲,達(dá)到分析精準(zhǔn)、效率提升颜懊、決策科學(xué)财岔、管理精細(xì)的目的。
傳統(tǒng)的交通信息分析研判主要是在交通流河爹、交通事故等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上展開縱向匠璧、橫向分析,找出其變化規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)咸这,進(jìn)而提供輔助決策依據(jù)夷恍,研判分析的準(zhǔn)確性、精準(zhǔn)性不高媳维。
近年酿雪,基于大數(shù)據(jù)的分析研判充分利用大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)侄刽,能實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域指黎、跨部門、跨行業(yè)的信息共享和深度挖掘應(yīng)用州丹,能完成對(duì)交通運(yùn)行醋安、安全、監(jiān)管墓毒、資源優(yōu)化配置等整體態(tài)勢(shì)的評(píng)估分析與預(yù)警侠森,實(shí)現(xiàn)了分析研判技術(shù)質(zhì)的飛躍。
公安部長(zhǎng)期以來非常重視交通安全分析研判笨墙、交通管控與服務(wù)分析研判等內(nèi)容磺勋,其在國家道路交通安全科技行動(dòng)計(jì)劃等重大課題研究基礎(chǔ)上,逐步推出了全國公安交通管理綜合應(yīng)用平臺(tái)刷粒、全國機(jī)動(dòng)車稽查布控系統(tǒng)巨啤、公安交通管理大數(shù)據(jù)分析研判平臺(tái)等重大應(yīng)用工程,并發(fā)布《道路交通安全形勢(shì)分析研判工作規(guī)范》等相關(guān)文件撕星,極大地提高了交通管理工作的科學(xué)性抖躺、有效性和規(guī)范性。
交通運(yùn)輸部也在如“基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的交通運(yùn)輸監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”等相關(guān)重大課題研究基礎(chǔ)上唧窄,不斷針對(duì)春運(yùn)等節(jié)假日勇斜、日常運(yùn)行等方面發(fā)布相關(guān)的交通態(tài)勢(shì)分析報(bào)告,同時(shí)也對(duì)國家交通運(yùn)輸宏觀發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)判究惨,為國家树家、區(qū)域交通重大決策和社會(huì)信息服務(wù)等提供了強(qiáng)有力的支撐依據(jù)。
3治拿、車路協(xié)同技術(shù)
車路協(xié)同系統(tǒng)是基于先進(jìn)的傳感和無線通信等技術(shù)摩泪,實(shí)現(xiàn)車輛和道路基礎(chǔ)設(shè)施之間以及車車之間的智能協(xié)同與配合笆焰,從而保障在復(fù)雜交通環(huán)境下車輛行駛安全、實(shí)現(xiàn)道路交通主動(dòng)控制见坑、提高路網(wǎng)運(yùn)行效率的新一代智能道路交通系統(tǒng)嚷掠。
在技術(shù)方面,車路協(xié)同主要包含3類技術(shù):車車/車路通信技術(shù)荞驴、交通安全技術(shù)不皆、交通控制技術(shù)。
通信技術(shù)方面熊楼,應(yīng)用于車路協(xié)同的3G/4G霹娄、DSRC(dedicated short-range communications)、WiFi等技術(shù)均已有相應(yīng)的理論與模型鲫骗。
交通安全技術(shù)方面犬耻,視野盲區(qū)警告、輔助換道执泰、緊急避撞等已有應(yīng)用香追。馬小陸等設(shè)計(jì)了一種基于車車通信的嵌入式前向碰撞預(yù)警系統(tǒng);李珣危葵、楊曉光等基于車路協(xié)同技術(shù)對(duì)輔助換道進(jìn)行了研究,在保證車輛換道安全的前提下提高道路的使用效率兑蹈。
交通控制技術(shù)方面蠢缚,基于車路協(xié)同實(shí)時(shí)獲取車輛狀態(tài),通過車速引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制也已經(jīng)有研究和應(yīng)用污祭。
在實(shí)驗(yàn)方面锐校,20世紀(jì)80年代初,中國逐步開始重視運(yùn)用高科技發(fā)展交通運(yùn)輸系統(tǒng)慨蜒;2006年在進(jìn)入國家“十一五”計(jì)劃的第一年矮按,國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)設(shè)立了現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域并具體設(shè)立了“綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)與安全技術(shù)”專題研究;2010年確定車聯(lián)網(wǎng)為“十二五”發(fā)展的國家重大專項(xiàng)歉羹;2011年“車路協(xié)同系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目通過國家“863計(jì)劃”立項(xiàng)并于 2014年 2月通過科技部驗(yàn)收膨泄。
該項(xiàng)目完成了車路協(xié)同系統(tǒng)的體系框架,提出了車路協(xié)同系統(tǒng)的集成測(cè)試與演示方案帅挫,實(shí)現(xiàn)了 10余項(xiàng)典型的車路協(xié)同應(yīng)用場(chǎng)景段丸,突破了車路協(xié)同系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)。
在智能網(wǎng)聯(lián)車路協(xié)同方面中國的研究起步較晚抡草。“十五”和“十一五”期間饰及,中國在汽車安全輔助駕駛、車載導(dǎo)航設(shè)備等方面進(jìn)行了研究康震,基本掌握了智能汽車共性技術(shù)燎含、車輛運(yùn)行狀態(tài)辨識(shí)等核心技術(shù)宾濒。
國家“863計(jì)劃”課題“智能道路系統(tǒng)信息結(jié)構(gòu)及環(huán)境感知與重構(gòu)技術(shù)研究”“基于車路協(xié)調(diào)的道路智能標(biāo)識(shí)與感知技術(shù)研究”等,在河北廊坊等地搭建了車路協(xié)同測(cè)試系統(tǒng)屏箍。
4绘梦、視頻分析技術(shù)
視頻識(shí)別技術(shù)是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和分析,從視頻中提取判斷決策等有用信息的技術(shù)铣除,其利用特定算法提煉視頻信號(hào)中所包含的內(nèi)容信息或特定目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)信息等谚咬,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)于視頻的智能理解,使計(jì)算機(jī)在一定程度上替代人的工作尚粘。
對(duì)于視頻識(shí)別技術(shù)的研究择卦,由于其算法的復(fù)雜度以及目標(biāo)行為的多樣性等原因,發(fā)展一直比較緩慢郎嫁。
在國外已有成熟的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品秉继,可以在監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)自動(dòng)報(bào)警的功能。中國城市視頻監(jiān)控?cái)?shù)量與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距源相。
以每千人擁有的視頻監(jiān)控?cái)?shù)量作為指標(biāo)折司,目前中國攝像頭密度最高的北京市每千人擁有攝像頭數(shù)量為 59個(gè),僅僅相當(dāng)于英國平均水平的80%下乱、美國的 60%耿把。而二、三線城市攝像頭覆蓋率更低条肢。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)舍仙,中國二線城市的攝像頭數(shù)量為 5萬~10萬個(gè);三線城市則<5萬個(gè)稀忘。就攝像頭密度而言云钻,二、三線城市的攝像頭密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 10個(gè)/千人扣筛。
目前聋寻,車牌號(hào)識(shí)別技術(shù)作為計(jì)算機(jī)視頻圖像識(shí)別技術(shù)在車輛牌照識(shí)別中的一種成熟應(yīng)用,能在 1 s內(nèi)識(shí)別出車牌號(hào)碼水导,精確度達(dá)99%坠狡。
在計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)中,人臉識(shí)別已經(jīng)廣泛運(yùn)用于安防與電子支付領(lǐng)域遂跟,功能比較先進(jìn)的人臉識(shí)別系統(tǒng)包括布控擦秽、人臉?biāo)阉鳌⑷四槺葘?duì)漩勤、人臉庫及系統(tǒng)管理 5大核心功能感挥,其精確度已經(jīng)高于95%,理論上在未來可達(dá)99.7%。
5触幼、城市交通大腦
城市交通大腦就是在大數(shù)據(jù)硼瓣、云計(jì)算、人工智能等新一代信息和智能技術(shù)快速發(fā)展的大背景下置谦,通過類人大腦的感知堂鲤、認(rèn)知、協(xié)調(diào)媒峡、學(xué)習(xí)瘟栖、控制、決策谅阿、反饋虽苫、創(chuàng)新創(chuàng)造等綜合智能,對(duì)城市及城市交通相關(guān)信息進(jìn)行全面獲取碴秽、深度分析沾陡、綜合研判、智能生成對(duì)策方案承叫、精準(zhǔn)決策蔫沐、系統(tǒng)應(yīng)用、循環(huán)優(yōu)化來更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通的治理和服務(wù)织鳖,破解城市交通的問題并提供系統(tǒng)的綜合服務(wù)的城市智能交通系統(tǒng)的核心中樞激点。
6、高精度定位(GPS卷哟、北斗定位)
北斗三號(hào)衛(wèi)星經(jīng)過在軌測(cè)試开辫,空間信號(hào)用戶測(cè)距誤差達(dá)到 0.5 m,系統(tǒng)定位精度達(dá)到2.5~5 m原俘。除了加快編織覆蓋全球的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之外,國家正在同步開展北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)蒲坐,形成全國“一張網(wǎng)”竿刁,可提供實(shí)時(shí)cm級(jí)、mm級(jí)高精度定位服務(wù)搪缨。
北斗系統(tǒng)應(yīng)用于“兩客一危”車輛管理食拜,目前已經(jīng)建立了全球最大的北斗車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
截至2018年副编,已經(jīng)有 500多萬輛營運(yùn)車輛上線北斗系統(tǒng)负甸,車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過提醒駕駛員超速與疲勞駕駛等信息,使得道路運(yùn)輸重大事故率和人員傷亡率均下降近50%痹届。
2017年 12月呻待,江西省首條智慧高速公路寧定高速公路建成試運(yùn)營。在高速公路沿線利用北斗等技術(shù),可對(duì)車流情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蚕捉,同時(shí)整合報(bào)警手機(jī)定位奏篙、路況預(yù)判等功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)交通事故的快速處置迫淹。
2017年 3月秘通,北京公交公司基于北斗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,對(duì)公交車發(fā)車時(shí)間進(jìn)行調(diào)整升筛。上赫裾矗基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),建立了智能公交位置服務(wù)系統(tǒng)柳竟,能夠?qū)坏秸緯r(shí)間進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)報(bào)莽恩,誤差時(shí)間<1 min。
通過公交調(diào)度陕券、實(shí)時(shí)信息采集偏笋,降低公交公司 10%以上的運(yùn)營成本。
7欧舒、無感技術(shù)
無感技術(shù)是指通過大數(shù)據(jù)等新技術(shù)手段莱艺,簡(jiǎn)化傳統(tǒng)交通流程,使出行者在某些特定環(huán)節(jié)(如收費(fèi)阐拭、驗(yàn)票等)中實(shí)現(xiàn)無干擾通過榄集,提高效率和舒適度。目前掺厦,無感技術(shù)主要應(yīng)用于識(shí)別苗率、支付等,分別衍生出了刷臉識(shí)別聚谁、無感支付等應(yīng)用母剥。
① 人臉識(shí)別技術(shù)形导。人臉識(shí)別技術(shù)环疼,是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流朵耕,并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉炫隶,進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部識(shí)別的一系列相關(guān)技術(shù),通常叫做人像識(shí)別阎曹、面部識(shí)別伪阶。
軟件方面,20世紀(jì) 50年代处嫌,認(rèn)知科學(xué)家就已著手對(duì)人臉識(shí)別展開研究栅贴。20世紀(jì) 60年代斟湃,人臉識(shí)別工程化應(yīng)用研究正式開啟。當(dāng)時(shí)的方法主要利用了人臉的幾何結(jié)構(gòu)筹误,通過分析人臉器官特征點(diǎn)及其之間的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行辨識(shí)桐早。
這種方法簡(jiǎn)單直觀,但是一旦人臉姿態(tài)、表情發(fā)生變化,則精度嚴(yán)重下降翻框。21世紀(jì)前 10年叼旋,隨著機(jī)器學(xué)習(xí)理論的發(fā)展,研究人員探索了基于遺傳算法、支持向量機(jī)、boosting、流形學(xué)習(xí)及核方法等進(jìn)行人臉識(shí)別的技術(shù)文浆。
2009—2012年,稀疏表達(dá)(sparse representation)成 為 研 究 熱 點(diǎn) 踪启。LFW(labeled faces in the wild)人臉識(shí)別公開競(jìng)賽在此背景下開始流行升价。當(dāng)時(shí)最好的識(shí)別系統(tǒng)在 LFW上的最高精度僅約 80%,距離實(shí)用距離頗遠(yuǎn)茧天。
2013年窄悍,研究者基于高維局部二值模式(local binary pattern,LBP)特征和Joint Bayesian 方法在LFW上獲得了 95.17%的精度磨夕。
2014年前后屯远,香港中文大學(xué)的 Sun 等提出將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到人臉識(shí)別上,采用 20 萬訓(xùn)練數(shù)據(jù)捕虽,在 LFW 上第一次得到超過人類水平的識(shí)別精度慨丐。
硬件方面,人臉識(shí)別技術(shù)經(jīng)歷了可見光圖像人臉識(shí)別泄私、三維圖像人臉識(shí)別/熱成像人臉識(shí)別房揭、基于主動(dòng)近紅外圖像的多光源人臉識(shí)別 3層進(jìn)化過程,逐漸緩解和解決了光線等環(huán)境的變化對(duì)于人臉識(shí)別的影響晌端,加之算法的不斷精準(zhǔn)演化捅暴,人臉識(shí)別技術(shù)逐漸進(jìn)入越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域。
≌端伞② 無感支付技術(shù)伶唯。目前觉既,應(yīng)用于交通的無感支付技術(shù)主要包括 3 種途徑:不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)惧盹、車牌識(shí)別和北斗支付。
ETC在高速上已有成熟應(yīng)用瞪讼,但其需要用戶安裝車載單元(on board unit钧椰,OBU),流程相對(duì)復(fù)雜,但現(xiàn)有用戶規(guī)模較大刻吵。截至 2017年恼孩,中國已有約 30%車輛安裝了 ETC 設(shè)備。
車牌識(shí)別技術(shù)對(duì)識(shí)別環(huán)境要求高苦突,對(duì)天氣條件較為敏感牙硫,但該技術(shù)流程簡(jiǎn)單,只要注冊(cè)即可應(yīng)用服務(wù)街剂,對(duì)停車場(chǎng)來說只需增設(shè)攝像頭等即可防徊。
北斗智能支付方案要求每輛車安裝北斗模塊,手機(jī)安裝 APP后即可使用支付服務(wù)绎弯,該模式相對(duì)復(fù)雜选芦,但支付場(chǎng)景可延展性比ETC和車牌識(shí)別更強(qiáng)。
三版逼、交通強(qiáng)國怎么建設(shè)
交通強(qiáng)國該怎么建設(shè)赌列?“綱要”文件給出了九大方向。
1钮隙、基礎(chǔ)設(shè)施:布局完善阅嘶、立體互聯(lián)。
建設(shè)現(xiàn)代化高質(zhì)量綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)您宪;
建設(shè)城市群一體化交通網(wǎng)絡(luò)奈懒;
廣覆蓋的農(nóng)村交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng);
具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的國際海港樞紐宪巨、航空樞紐磷杏、郵政快遞核心樞紐......
2、交通裝備:先進(jìn)適用捏卓、完備可控极祸。
研發(fā)新型載運(yùn)工具、特種裝備怠晴、推進(jìn)裝備技術(shù)升級(jí)遥金;
研發(fā)自動(dòng)駕駛、車路協(xié)同蒜田、水下機(jī)器人稿械、大型深遠(yuǎn)海多功能求助船等;
廣泛應(yīng)用智能高鐵冲粤、智能道路寿宅、智能海運(yùn)......
3、運(yùn)輸服務(wù):便捷舒適船遣、經(jīng)濟(jì)高效卫糙。
出行服務(wù)快速化卸腐、便捷化;
加強(qiáng)城市交通擁堵綜合治理欺靠;
打造綠色高效的現(xiàn)代物流系統(tǒng)屿赶;
提高物流效率、降低物流成本肾寡;
加速新業(yè)態(tài)新模式發(fā)展:自駕車房車營地差机、游艇旅游、共享交通耿愈、即時(shí)直遞......
4荐多、科技創(chuàng)新:富有活力、智慧引領(lǐng)纪尊。
合理統(tǒng)籌安排時(shí)速600公里級(jí)高速磁懸浮系統(tǒng)候殿;
時(shí)速400公里級(jí)高速輪軌客運(yùn)列車系統(tǒng);
低真空管(隧)道高速列車等技術(shù)儲(chǔ)備研發(fā)献雅;
大力發(fā)展智慧交通......
5碉考、安全保障:完善可靠、反應(yīng)快速挺身。
加大基礎(chǔ)設(shè)施安全防護(hù)投入侯谁;
增強(qiáng)設(shè)施耐久性和可靠性;
完善交通安全生產(chǎn)體系章钾;
加強(qiáng)應(yīng)急救援專業(yè)裝備墙贱、設(shè)施、退伍建設(shè)......
6贱傀、綠色發(fā)展:節(jié)約集約惨撇、低碳環(huán)保。
推進(jìn)交通資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展府寒;
推進(jìn)新能源魁衙、清潔能源應(yīng)用;
開展綠色出行行動(dòng)株搔,倡導(dǎo)綠色低碳出行理念剖淀;
強(qiáng)化交通生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)......
7、開放合作:面向全球肌辑、互利共贏足渔。
構(gòu)建互聯(lián)互通、面向全球的交通網(wǎng)絡(luò)刹造;
協(xié)同推進(jìn)自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)丹碑、中國特色自由貿(mào)易港建設(shè);
推動(dòng)全球交通治理體系建設(shè)與變革......
8赂相、人才隊(duì)伍:精良專業(yè)寓鳄、創(chuàng)新奉獻(xiàn)。
培育高水平交通科技人才晋挑;
推進(jìn)交通高端智庫建設(shè)跛孕;
大力培養(yǎng)支撐中國制造、中國創(chuàng)造的交通技術(shù)技能人才隊(duì)伍......
9肄寻、完善治理體系舟鲁、提升治理能力。
推動(dòng)國家鐵路企業(yè)股份制改造串锁、郵政企業(yè)混合所有制改革坡沿,支持民營企業(yè)健康發(fā)展;
破除區(qū)域壁壘钾埂,防止市場(chǎng)壟斷河闰,完善運(yùn)輸價(jià)格形成機(jī)制;
拓寬公眾參與交通治理渠道褥紫;