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中国智能交通协会

【人工智能+交通】城市级交通信号控制应用创新——数据驱动.场景导向.落地实战---马晓龙

2018-02-12   来源:第十二届中国智能交通年会


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青岛海信网络科技股份有限公司城市交通事业部总经理 马晓龙 博士

  从行业角度来讲,海信网络科技网络有限公司一直在智能交通领域深耕,面临着大量新概念的冲击,目前仍然从行业的角度,从客户的角度寻找一些解决问题的方法。随着城市化进程的不断地推进和发展,城市范围越来越大,但道路拥堵仍然是我们城市没有解决的痛点城市交通管理面临着越来越多的挑战,我们在信号控制整个行业里面寻找什么样的难题。其实我们解决一个路口的问题,今天为什么把关键词前面定位“城市级”,解决一个路口的是小问题,但是如果考虑整个城市路口的关系,再加上路口和路口之间的关联性就变成非常复杂的问题。第一个就是交通分析困难,哪怕具备了专业的交通领域的知识,经过了大量的训练的规划者完成做整个城市的交通分析都并非易事,因为里面涉及了大量的城市调研的问题,除了专业的问题之外,还有数据的问题,各部门数据不共享,这都是所要面临的难题。第二是问题是诊断依赖于专业人员诊断,核心再生及时性应该提高,更多依赖人的诊断。
  第三个问题就是制定策略难,最后是高峰缓解难。
  面对这些难题我从以下三个方面梳理的产品价值,第一,真正将大数据技术与人工智能技术应用于信号控制领域,梳理可获取哪些数据,如有交管、交委等的数据都可以协调使用。数据足够多的情况下,重点工作是提取真正和交通核心相关的信息,车辆出行的规律以及对信号策略上控制。第二就是快速精准制定交通缓堵控制方案,实现无人调优,节约警力投入。第三是充分适应各种交通特点的高端自事业适应控制系统,切实提高路网通行效率。根据宏观、中观、微观我们梳理出来应用不同场景的策略,基于控制策略探究问题的解决方案。通过和优秀客户的引导,根据客户需要的产品以问题为导向,做真正能够解决问题的产品。
  我们推出的城市智慧心脏1.0,可以解决对人专业性需求的问题,从而实现全程最优。
  通过接入大数据,我们梳理交通大数据的内涵,把所有和交通相关的数据都列入到交通大数据,包括前端的信号检测数据包括公交车的数据,出租车的数据等,通过这些数据利用机器学习的技术,从宏观时空的切片,从宏观到中观到微观,所有的策略得到数据分析的结论都会落到最后的方案。
  我们整个城市心脏1.0产品里面分了三个系统,一个是城市分析系统,利用接入的多样类别的数据分析整个城市运行的规律,实现数据机交通规律可视化。另外一个系统是决策支持系统,是基于人工智能可以快速、自动、精准的点、线、树、面策略全覆盖机器学习识别城市交通问题的特征,最后是信号控制系统。
这  是基于城市大数据的分析系统,突破城市综合交通信息感知与交互技术,实现信息共享互联。其实不必苛求大数据什么概念,而是这么多数据当中我抽取数据和城市规律,包括道路资源的分析,对出行进行监控和分析,实现城市变迁,车辆迁徙的具体分析,为信号的调优,提供足够多的支撑。融合大数据,突破了综合分析的态势之后对片区划分上,对一个城市像庖丁解牛一样的时候,可以自动识别问题区域,动态判别问题的个数、具体影响范围,准确及时定位问题。
  从迁徙的角度,可以全程、动态、即时、直观地展示城市车辆迁徙的轨迹与特征,通过大数据的创新分析,支撑交通管理部门的科学决策、如限号、限行等。到中观到了路口,车流状态,真正达到控制的级别。
  在问题自动发现部分,主要应用人工智能技术归纳并自动识别、明确具体问题,是否有车道干扰,车道渠化是否合理等。
  最终是实现一个无人的可以自动的识别出来我们点、线、树、面控制的策略,控制策略当中融合了大数据和人工智能的突破,针对协调控制,这是多目标、多策略的,针对高峰期的拥堵,采用多目标、多控制策略,兼顾排队的均衡、抑制和快速通过,并且可以做到紫石英平滑切换多目标控制。该项控制技术已在青岛、济南、武汉、长沙稳定运行了一年多。
  另外针对于信号控制上是提出了瓶颈控制的问题,通过路网均衡的概念,寻找问题路段,前面问题路段一出问题的时候就有一个大范围的调整,核心就是需要更精细的OD。第二就是需要比较精细的可衡量的排队长度,通过行车时间的数据进行排队时间的反推。
  针对信号控制系统对检测器有依赖性的特点,首先突破了布设率和完好率的限制,第二是实现了多种自适应控制的精细化降级机制,真正实现了检测的基础上,提升了系统自适应优化的可能性。
  我们具备多种自适应控制方式,城市大脑也是基于这样一个无人调优的思路进行设计开发,并在北京、青岛、济南、贵阳、太原、武汉、西宁、南昌多个城市进行推广应用,同时完成了70多个城市的整体控制解决方案。
  最后是对新一代智慧心脏2.0的展望。海信将继续以数据分析交通规律场景的应用效果为导向,借用人工智能和大数据的技术,打造信号控制产品。未来会继续深入做城市心脏2.0的产品,主要从以下三个方面。第一是大数据深入业务应用。第二是人工智能场景的落地,通过交通特征的知识提取和歉意,打造信号控制方案与策略的专家库,以应对各种常规华、突发性交通场景。第三是智能控制全过程管理,把交通控制整个含义推广到交通分析、交通设计、信号控制的全过程专业管理,我们希望能够做出更好的产品,为城市管理和居民的出行服务提供更好的服务。在这个过程当中海信网络会持续的在智能交通的产品和服务商砥砺前行。 

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