AI+武漢智慧交通
發(fā)布時間：：2023-03-01
近日，在賽文交通網(wǎng)和閃馬智能聯(lián)合主辦的AI智能交通管理創(chuàng)新應(yīng)用研討會中，武漢市公安局交通管理局付琳就武漢市智能交通管理工作，作了《AI+武漢智慧交通》報告。
該報告就武漢市智慧交通發(fā)展建設(shè)的相關(guān)案例進(jìn)行了深入分析。介紹了“車臉“識別和公安交通集成智慧平臺AI應(yīng)用等智能交通管理，分析了武漢市響應(yīng)政策所作的規(guī)劃，闡述了武漢市電動自行車交通秩序的綜合治理。
5G、AI等新興技術(shù)已經(jīng)不僅僅是科技的代名詞，其實早已滲透到人們的日常生活中。盡管大多數(shù)人還不了解人工智能技術(shù)，但不可否認(rèn)地是，人工智能技術(shù)正在一步一步地走進(jìn)并影響著人們的生活。廣泛的典型應(yīng)用就是語音識別和人臉識別。
案例1：“車臉”識別
在武漢交管工作中，通過深度利用人工智能和計算機(jī)視覺技術(shù)，對高清卡口電子警察前端設(shè)備所產(chǎn)生的海量視頻圖像進(jìn)行車臉識別。主要識別以下特征：
1）出廠特征：、型號、規(guī)格、車型、顏色。
2）粘貼特征：年審標(biāo)識、保險標(biāo)識、能用標(biāo)識行車記錄儀、個性化圖案。
通過特征識別實現(xiàn)車輛準(zhǔn)確識別，結(jié)合車牌號牌識別搭建的平臺，在實戰(zhàn)中發(fā)揮巨大效能。平臺建成以來累計預(yù)警200余萬次，利用平臺查獲假套牌車輛6100余輛，查處毒駕違法500余起，服務(wù)各戰(zhàn)線查處違法犯罪、破獲案件3萬余起。
2017年，武漢市交警支隊建設(shè)了車控網(wǎng)+項目，該項目針對安防監(jiān)管中數(shù)據(jù)不融合、平臺不融合、應(yīng)用不融合等問題，深度利用人工智能和計算機(jī)視覺技術(shù)，探索針對卡口（含停車場、加油站等泛卡口和電警）、視頻監(jiān)控、電磁軌跡（電子圍欄、WIFI熱點(diǎn)）、電子車牌、浮動車數(shù)據(jù)等海量多維數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)應(yīng)用的新模式——武漢公安“車控網(wǎng)+”。從數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成角度，實現(xiàn)對以車輛為作案工具的刑事犯罪和假套牌車、改裝車、違禁行停車等的精確打擊，提升武漢治安防控管理水平，深化視頻智能化全警應(yīng)用。
滿足全市視頻、圖像、GPS信息等多維數(shù)據(jù)的實時分析、快速查詢及關(guān)聯(lián)應(yīng)用，實現(xiàn)對全市車輛的管控，即“控什么車”、“怎么控”、“控到什么程度”，以及人員、車輛的并軌關(guān)聯(lián)。支持5000種以上車型的車頭、車尾識別，精確到、型號、年款，支持識別10種細(xì)分類別。
車控網(wǎng)+可以實現(xiàn)以下功能：
1）卡口實時搜車：實現(xiàn)按車型搜車、按類別搜車、按車牌搜車、批量車牌搜車、同車型搜車、自定義特征搜車、以圖搜車、渣土車搜索、危險品車搜索、二/三輪車搜索、模糊特征搜索等功能。
2）視頻目標(biāo)追蹤：實現(xiàn)行人目標(biāo)檢索、二輪車/三輪車目標(biāo)檢索和汽車目標(biāo)檢索。
3）卡口車輛研判：結(jié)合公安實戰(zhàn)經(jīng)驗，總結(jié)多個技戰(zhàn)法模塊，主要包括初次入城、落腳點(diǎn)分析、軌跡重現(xiàn)、同行車輛、遮擋面部檢測、多點(diǎn)碰撞、實時目標(biāo)車輛追蹤、假/套牌車篩選、違法檢測等功能。
人工智能技術(shù)在模糊特征搜車、以圖搜車、遮擋面部檢測、污損號牌警示、假牌車篩選、克隆車檢測、套牌車篩選等實戰(zhàn)功能中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
案例2：交通事件檢測
武漢交管局在交通事件檢測上進(jìn)行了大量的調(diào)研，對海康、大華、哈工大、阿里、清華大學(xué)、新創(chuàng)中天、川大智勝等7家全國主流的事件檢測算法廠家進(jìn)行了測試。
事件類型包括：交通擁堵事件、交通事故、車輛停止事件、違法事件（逆行、壓黃線檢測、壓實線檢測、連續(xù)變道檢測、不按導(dǎo)向車道行駛檢測等）、能見度、非機(jī)動車（行人）事件、拋灑物事件、隧道煙霧事件、道路積水等。
在廣泛深入技術(shù)調(diào)研的基礎(chǔ)上，建設(shè)了武漢交通視頻分析應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)可結(jié)合計算機(jī)視頻分析技術(shù)能夠在不新增路面設(shè)備的情況下，接入現(xiàn)有的視頻數(shù)據(jù)，在不同視頻質(zhì)量、光照、天氣等實戰(zhàn)場景中，根據(jù)細(xì)節(jié)差異快速有效識別出人、車、事（故）、物。突破人力巡查無法覆蓋的全城“盲點(diǎn)”、“沉睡數(shù)據(jù)”，以算法自動監(jiān)控全量數(shù)據(jù)，實時分析全城視頻數(shù)據(jù)流，一旦發(fā)生交通事故（事件），即刻向交警“秒級報警”，實現(xiàn)警力資源的釋放和有效的聚焦利用。
下圖是交通事件檢測系統(tǒng)的部分功能圖，包括交通流采集、事件場景配置、事件統(tǒng)計和LED發(fā)布：
下圖是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，分為視頻接入層、視頻分析層、應(yīng)用層。系統(tǒng)可以完成車輛停止、交通擁堵、行人、非機(jī)動車、拋灑落物、隧道煙霧、車道中倒車、逆行、不按規(guī)定車道行駛、占用應(yīng)急車道行駛、借道超車、穿插排隊車輛、非緊急情況在應(yīng)急車道停車、騎、軋車行道分界線、能見度檢測、交通事故、道路積水、道路破損17類事件檢測。
根據(jù)對歷史檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，交通事件識別的精度高達(dá)90%以上。提升視頻智能化應(yīng)用水平（視頻結(jié)構(gòu)化、摘要、檢索），提高工作效率。通過視頻分析、人工確認(rèn)、信息發(fā)布，為交通管理智慧化提供了新的方法。提高了視頻的使用價值。
案例3：公安交通集成指揮平臺AI應(yīng)用
2020年省部兩級下發(fā)深化公安交通集成指揮平臺建設(shè)方案，方案中有關(guān)指導(dǎo)意見要求：新增車像人像智能識別、音視頻協(xié)同指揮等基礎(chǔ)軟硬件環(huán)境，新增無證駕駛、準(zhǔn)駕不符、駕乘人員未按規(guī)定使用安全帶等違法行為智能檢測預(yù)警、多層級音視頻融合指揮調(diào)度以及道路交通應(yīng)急事件采集，報送、處置、監(jiān)管等系統(tǒng)功能。
2020年省部兩級下發(fā)了深化公安交通集成指揮平臺建設(shè)方案，方案中相關(guān)的指導(dǎo)意見和要求是新增車像，人像智能識別，音視頻協(xié)同指揮等基礎(chǔ)軟硬件，新增無證駕駛準(zhǔn)駕不符和車程人員未按規(guī)定使用安全帶等違法行為的智能檢索預(yù)警，多層級的音視頻融合指揮調(diào)度，以及道路交通應(yīng)急事件的采集、報送、處置、監(jiān)管等系統(tǒng)功能。
根據(jù)公安部交管局的通知要求，武漢交管進(jìn)行了“公安交通集成指揮平臺升級改造”項目建設(shè)（以下簡稱“集指AI項目”），于2021年立項，2022年2月開始實施，目前基本建設(shè)完成。
應(yīng)用人工智能人臉識別新技術(shù)，建立卡口圖片人臉智能識別預(yù)警系統(tǒng)，主動檢測定位卡口過車圖片中目標(biāo)車輛主、副駕駛?cè)巳四槇D像，自動提取人臉特征信息，主動發(fā)現(xiàn)具有失駕、無證駕駛、準(zhǔn)駕不符等交通違法行為的嫌疑駕駛?cè)?，與吸毒、在逃、臨控等大公安關(guān)注人員進(jìn)行實時比對，實現(xiàn)對車內(nèi)人員的管控。
應(yīng)用深度學(xué)習(xí)、圖像快速比對等技術(shù)，建立車輛特征智能識別與圖片檢索比對系統(tǒng)，通過車輛年檢標(biāo)志、保險標(biāo)志、擺件、掛件等嫌疑車輛外觀特征進(jìn)行檢索，發(fā)現(xiàn)其未遮擋或者懸掛真實號牌的通行圖像，自動提取不系安全帶、打電話等交通違法行為。
應(yīng)用AI圖像識別技術(shù)，對違法證據(jù)進(jìn)行可信度智能分類分級，識別各類明顯不符合執(zhí)法取證規(guī)范的各類違法場景，自動剔除無效違法證據(jù)照片，提升民警篩選審核違法工作效率。
公安交通集成指揮平臺AI應(yīng)用實施效果：
對偽造變造號牌、挪用號牌、遮擋號牌等嚴(yán)重交通違法行為實現(xiàn)打擊。自動提取主副駕駛不系安全帶、開車使用手機(jī)等交通違法行為識別預(yù)警。少支持2500種車輛型號識別，車牌識別準(zhǔn)確率不小于95%，駕駛?cè)宋聪蛋踩珟Ш烷_車使用手機(jī)識別準(zhǔn)確率不小于70%。
單條違法識別時間不超過2秒，準(zhǔn)確率99.9%以上，檢出率30%以上。闖紅燈、不按導(dǎo)向行駛、違反禁止標(biāo)線、逆行、超速、不禮讓行人、違反禁令標(biāo)志等常見違法行為，有效違法識別正確率不低于90%。無效違法識別正確率不低于94%，且有效違法誤刪率不高于0.8%。
案例4：視頻故障診斷
2021年初部署“零感網(wǎng)御物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維綜合管控平臺”負(fù)責(zé)對市交管局30000多臺件外場交通電子設(shè)施、設(shè)備一體化運(yùn)維。通過圖像診斷進(jìn)行設(shè)備故障診斷，實現(xiàn)以下功能：
1）集成了“可變閾值視頻質(zhì)量診斷”算法，提升惡劣氣候條件（如霧霾、暴雨等）下視頻質(zhì)量診斷的準(zhǔn)確性。
2）豐富的診斷算法，支持黑屏、花屏、視頻凍結(jié)、視頻遮擋、顏色異常、對比度異常。
3）標(biāo)注異常檢查：《GA/T751-2008視頻圖像文字標(biāo)注規(guī)范》
通過以上應(yīng)用實例，不難看出人工智能技術(shù)在智能交通應(yīng)用上需求穩(wěn)定、功能明確，且具有普適性的功能已進(jìn)入成熟的應(yīng)用期。其算法也經(jīng)過了數(shù)年的迭代優(yōu)化，達(dá)到了穩(wěn)定、準(zhǔn)確、滿意的使用效果，這是戰(zhàn)術(shù)性的功能。人工智能的戰(zhàn)略性應(yīng)用場景是需要深度研究與探索的。由于交通的復(fù)雜性、實踐性和隨機(jī)性等原因，必須由交管部門與高校、科研院所、互聯(lián)網(wǎng)公司、科技公司依照新基建戰(zhàn)略要求，共同推進(jìn)黨和對交通信息化工作。
為貫徹總書記關(guān)于智慧城市建設(shè)的系列重要講話精神，以及關(guān)于智慧城市建設(shè)的工作部署，全國各大城市正在加快推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)。智慧交通為智慧城市的核心板塊。
全球智慧城市大會在西班牙巴塞羅那舉行，武漢榮獲2021年度“復(fù)蘇創(chuàng)新”大獎！武漢將智慧城市作為經(jīng)濟(jì)回暖、城市發(fā)展的核心引擎，建設(shè)“武漢云”和“城市大腦”，持續(xù)開展數(shù)據(jù)治理，提速城市精細(xì)化管理。
武漢公安局交通管理局根據(jù)部局的規(guī)劃，也制定了2021年度2025年度的武漢公安交通管理科技信息化發(fā)展規(guī)劃，也就是武漢市交管局的十四五規(guī)劃。
在武漢公安交管信息化“十四五”規(guī)劃中指出：面對新形勢，公安交通管理部門必須緊扣科技發(fā)展脈搏，自覺對標(biāo)黨部署要求，堅持建設(shè)管理雙管齊下、新舊業(yè)態(tài)融合發(fā)展，積極助推道路交通管理智慧化提升，打造共建共治共享的交通治理新格局，服務(wù)交通強(qiáng)國建設(shè)大局。
在新基建發(fā)展浪潮下，公安交通科技工作應(yīng)充分運(yùn)用5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)，積極探索車聯(lián)網(wǎng)與自動駕駛，推進(jìn)交通管理無人化、智慧化升級，在新一代信息技術(shù)的驅(qū)動下加快實現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和流程再造，提高公安交通管理工作的科技含量和整體效能。
其中“進(jìn)一步加強(qiáng)交通管理科技建設(shè)保障體系”章節(jié)分三部分要求，加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用：
1）開展交通管理科技聯(lián)合創(chuàng)新平臺建設(shè)。
2）推進(jìn)新型科技裝備智能應(yīng)用。
3）探索“5G”等高新技術(shù)應(yīng)用。
疫情防控常態(tài)化對武漢交通管理工作提出了新的要求。2020年4月，總書記在浙江考察時強(qiáng)調(diào)，要立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)，加強(qiáng)戰(zhàn)略謀劃和前瞻布局，堅持平戰(zhàn)結(jié)合，完善重大疫情防控體制機(jī)制。當(dāng)前，新冠疫情防控由應(yīng)急狀態(tài)轉(zhuǎn)為常態(tài)化，武漢公安交通管理部門亟需吸取疫情防控經(jīng)驗，不斷加強(qiáng)公安大數(shù)據(jù)智能化建設(shè)應(yīng)用，深入推進(jìn)放管服改革，建立與后疫情時代相適應(yīng)的警務(wù)運(yùn)行機(jī)制，實施精準(zhǔn)防控，堅決防止疫情反彈，堅決守護(hù)全市人民健康。
由于疫情，交通出行的方式已經(jīng)悄悄的改變，電動自行車交通問題日益突出。給交通管理提出了新的挑戰(zhàn)。
武漢市電動自行車交通秩序綜合治理
在我國城鎮(zhèn)化率高速增長和城鎮(zhèn)人口規(guī)模迅速擴(kuò)張的時代背景下，電動自行車、電動三輪車等非機(jī)動車因其方便快捷、不易堵車成了很多家庭重要的交通工具，日漸流行，同時快速發(fā)展的外賣行業(yè)、快遞行業(yè)也加劇了這種趨勢。
近年來武漢市電動自行車數(shù)量增長迅速，2021年全市上牌數(shù)同比增長45.2%，目前保有量已近200萬輛。隨著非機(jī)動車保有量不斷上升，一些問題也隨之而來：非機(jī)動車駕駛?cè)藛T交通安全意識薄弱，闖紅燈、逆行、人行道行駛和占用機(jī)動車道行駛等違法行為數(shù)量持續(xù)上升，違法行為反復(fù)發(fā)生，導(dǎo)致交通環(huán)境日趨復(fù)雜，交通秩序混亂，道路擁堵加劇，也給交通安全帶來很大的隱患。
2021年10月起，為保障城區(qū)道路交通環(huán)境，進(jìn)一步落實創(chuàng)建全國文明城市部署要求，規(guī)范電動自行車秩序，武漢市組織開展以電動自行車為的交通秩序綜合治理，啟動“史上嚴(yán)”電動自行車違法整治行動，對電動自行車闖紅燈、逆行、不按道行駛、違規(guī)載客等十種違法行為見一起查一起，為服務(wù)加快打造“五個中心”、建設(shè)現(xiàn)代化武漢、營造安全、有序的交通環(huán)境。
城市的發(fā)展過程中，基于安全需求及監(jiān)管需求，已經(jīng)安裝海量的視頻攝像機(jī)。攝像機(jī)全天候工作，以視頻的形式記錄下城市運(yùn)行的數(shù)據(jù)。
此次行動中我們借助上海閃馬智能基于多年AI視頻分析及大數(shù)據(jù)技術(shù)搭建針對本次治理的智能交通平臺，利用現(xiàn)有道路中視頻監(jiān)控資源，在不改變前端攝像機(jī)布局的前提下，通過將我們公安視頻專網(wǎng)現(xiàn)有視頻數(shù)據(jù)資源接入人工智能系統(tǒng)，能夠全天候自動對重要路口及區(qū)域的電動自行車違法行為進(jìn)行檢測識別抓拍及預(yù)警。
每條違法數(shù)據(jù)都有對應(yīng)的違法信息、違法過程圖片及視頻，我們直接通過平臺對預(yù)警的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，相比之前人工看視頻的方式，極大的提升了工作效率。
智能交通平臺可視化圖表展示總體違法類型分布、違法時間趨勢分布、違法時段分布、違法路口排名及企業(yè)類電動車違法數(shù)量排名，進(jìn)行數(shù)據(jù)提取、分析和利用，為科學(xué)化管理提供數(shù)據(jù)支持。
智能交通平臺通過不同路口非機(jī)動車每天流量以及違法行為數(shù)量的對比展示電動自行車守法率，更直觀的反應(yīng)電動自行車違法的狀況，為針對性開展交通安全宣導(dǎo)、優(yōu)化警力部署、規(guī)范非機(jī)動車通行路徑方面提供數(shù)據(jù)支撐，從而做出科學(xué)化的決策。
智能交通平臺還支持對違法車輛的企業(yè)屬性進(jìn)行識別，支持識別美團(tuán)、餓了么、普通車輛等類型。通過這次閃馬智能搭建的智能交通平臺借助攝像頭對電動自行車進(jìn)行企業(yè)屬性識別，對外賣行業(yè)、快遞行業(yè)駕駛非機(jī)動車的配送員的行駛軌跡和違法行為進(jìn)行記錄，對比分析這些數(shù)據(jù)后，對交通違法行為突出的企業(yè)定期進(jìn)行約談。從去年十月今，涉及配送騎手的交通違法查處量下降了35%。
武漢交管局將大數(shù)據(jù)人工智能等前沿科技用在了現(xiàn)實交通治理中。相信未來武漢會有越來越多智慧的路、智慧的街，成為更智慧的城市，智慧化的改變也會給人們帶來更加便捷舒適的生活。
本文轉(zhuǎn)載自賽文交通網(wǎng)
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