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中国智能交通协会

城市多源交通信息服务云控平台

2021-05-18 来源:中国智能交通协会


多伦科技股份有限公司
郑培余、陈波、张培


 1概述
  近年来,我国经济得到快速发展,犹如驶入高速超车道,机动车保有量逐年增高。据公安部统计,截至2020年6月,全国机动车保有量达3.6亿辆,其中汽车2.7亿辆。而城市交通智能管控在国家顶层设计和公安部交通管理局积极推进实施下,充分利用信息化、智能化技术等快速发展的契机,有力地支撑了城市公安交通管理部门对城市交通系统的良好管理,全面提升交通智能管控的技术水平和应用能力。
  但随着人们对于高品质出行服务的需求愈发强烈,人工智能、区块链、云计算、大数据等新技术的快速发展和投入并没有给城市交通智能管控带来质的变化,但实际感受却是:虽然道路更多更宽,但是更堵,整体的实际效果与庞大的投入、出行者的期望相差胜远。
  究其原因,虽然管控技术越来越成熟,但城市交通基础设施不完善,交通大脑智慧处于发展初期,想要快速见效,还需要一个过程。但我们可以从执法管控为主的交通管理向出行服务转变,从城市交通管理角度,对交通参与者提供全要素交通诱导,发布与出行密切相关信息,降低事故发生率、减轻事故影响、改善交通拥堵,从而快速有效地加强道路管控能力、提升公众出行满意度,促使交通量在整个路网中的负载均衡。
  2交通信息服务的现状和问题
为了改善交通拥堵问题,减少车辆在道路上的逗留时间,提升出行者感受。各地交通管理部门为了让更多交通参与者知晓交通信息,在日常管理中使用多种方式进行交通信息发布,如车载终端,电台及电视台,互联网,外场诱导显示设备(可变交通信息板和交通诱导显示屏),把交通诱导信息发布出去,但也存在以下问题:
  息服务系统繁多
  交通管理部门加快信息服务建设,投资建设了各类信息发布系统,种类繁多,如交通诱导发布系统、城市停车发布平台、交通短信发布系统、微信发布系统、互联网发布系统等,其中涉及到各类出行数据。多平台和多类型数据调度、统一、维护困难,数据适配性差、融合度低。
  信息发布策略单一
  交通信息发布策略是需要根据交通管理者的诱导目标、交通参与者的行为和心理共同决定的。目前交通管理信息发布,基本上是以文字标语、交通路况为主,形式单一。交通管理者更多是从整个交通系统运行角度来考虑的,希望整个交通运行网络达到最优状态,并未充分考虑到交通出行者的感受。
  未来出行服务需求及技术
  传统的交通信息服务技术,在实现传统信息发布的需求基础上,已经无法满足新时代的车联网、智慧城市等共享、融合、协同和集成,需要开始考虑面向未来的新出行服务模式需求和技术。
 3多伦城市多源交通信息服务云控平台
  城市多源交通信息服务云控平台是多伦科技基于多年来在大数据、人工智能和车联网等方面的技术积累开发的一款致力于交通信息服务的软件平台,见下图图1所示。该平台融合了车辆传感器数据、互联网出行数据、交通信号控制数据、电警/卡口过车数据以及停车场数据等多源城市交通动、静大数据,可实时计算与分析城市路网实时路况及交通态势,并通过路面交通诱导屏、交叉口微诱导屏、短信、手机APP和互联网等多种方式为广大交通参与者提供实时交通路况、交通突发事件通知、绿波车速引导、违法警示、停车诱导和交叉口微循环引导等联机在线实时交通信息服务,提高交通运行效率,提升城市交通服务的智能化水平。


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图1 多源交通信息服务云控平台


  平台架构:
  采用“云+边+端”一体化技术架构,交叉口终端部署边缘计算单元,本地算法和服务前移,即使中心断网,也不影响交叉口的实时诱导服务,服务更实时更可靠,也为未来车路协同提供强有力的信息支撑。平台架构见下图2所示。
  平台按“统一标准规范、统一身份认证、统一数据管理、统一用户服务”进行建设,在数据层面、软件层面和服务层面制定数据内容、软件功能、应用接口等方面统一规范和标准,以统一的界面向用户提供服务。


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图2 云控平台系统架构


  平台主要特点:
  大数据技术
  基于人工智能、云计算、大数据等新技术的快速发展,为实现“出行即服务”提供强大的技术保障,提升数据处理的实时性和有效性。利用交通流量检测系统和电子警察系统自动采集车流量大数据,经过云计算自动判断道路交通实时路况,并通过交通诱导屏显示实时路况,如下图3所示。


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图3 大数据处理平台


  多源异构数据的治理
  基于大数据基础平台基础上,平台采集交通路况、出行旅行时间、交通事故、交通违法、交通流量、施工占道、交通管制、停车场位、信控方案、互联网等多源数据,支持多源异构数据采集、存储、计算、共享、安全保障,形成更为直观的数据形式,供交通出行信息发布服务。多源数据如下图4所示。


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图4 多源异构数据


  多模式组合诱导
  各类交通信息诱导发布应用全部集成在一个信息服务云控平台上,全面涵盖了现代城市交通的宣传标语、交通事件、交通路况、旅行时间、违法警示、停车诱导、交叉口微诱导等各种动静态诱导信息发布。组合诱导如下图5所示。


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图5 组合诱导


  发布通道多元化
  基于互联网技术,能通过诱导屏、短信、微信、移动APP、微博、网站、广播电视等多元化媒介,为用户提供随时随地随心所欲的服务。多元发布方式如下图6所示。


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图6 多元发布方式


  交叉口微诱导
  基于边缘计算技术,在交叉口引入微诱导信息服务应用,多伦路口边缘计算单元与交叉口信号机实时联动,发布信息与信号灯红绿同色变化,保证交通出行安全的前提下,实现交叉口微诱导屏发布,提升交通科技应用(如公交优先、绿波速度引导、自适应控制提醒、违法警示、特定放行阶段显示引导车辆进入左转弯或直行等待区等)的示范效果和各种场景提示,交叉口微诱导如下图7所示。


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图7 交叉口微诱导


  车联网信息发布能力
  多伦路口边缘计算单元,在提供交叉口微诱导信息服务应用的同时,针对车联网场景,可具备输出信号灯色通知、绿波车速引导等信息发布应用的能力。车联网信息发布如下图8所示。


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图8 车联网信息发布


  基于预案的突发事件诱导
  基于GIS地图实时展示交通事故、道路拥堵、施工抢修、恶劣天气、群众活动等突发交通事件诱导。可依据实际突发事件调动周边诱导,展示该诱导事件具体信息,包含时间、地点、事件等。
  通过医院、学校、政府、大型商圈等重点区域的实时交通流数据,生成预警信息,结合GIS地图即时发布
 4平台应用案例
  目前,国内多个城市已经完成城市多源交通信息服务云控平台的建设,助力城市出行者交通信息服务以及交通管理的需求。
  以南京市江宁区为例,随着江宁区机动车保有量的增长,交通流激增给城市道路交通带来了巨大压力,尤其是早晚高峰,部分道路处于超饱和状态,交通拥堵严重。为更好地改变这种状态,南京市公安局江宁分局与多伦科技共同成立了“智能交通联合研究室”,江宁交警部署和使用基于多源数据的交通服务云控平台。平台从多源数据采集、处理、融合和清洗,采用“云+边+端”技术,向出行者提供最直观量化的交通信息,通过诱导道路使用者的出行行为来改善路面交通,减少交通参与者在道路上的逗留时间,并且最终实现交通流在全路网的合理分配。
 5平台应用方向
  基于多源数据的交通信息服务云控平台作为“情指勤督服”五位一体新型警务模式的最后一个环节“服”,对外巩固多维度信息服务模式,发挥交通诱导和宣传的最大作用,缓解交通压力,提升出行感受,对内重点结合“情报采集、指挥调度、勤务落实、考评督导”做好宣传工作,突出亮点。同时交通信息服务云控平台将与信号控制系统、情报系统、指挥系统等联动,在现有能力下,研究如何利用道路权重预测和最优路径识别,对突发事件下的拥堵进行传播和消散,并通过全面的、丰富的、实时的交通信息采集,利用数据处理和融合技术,预测出重点区域(学校、医院、大型商圈)的交通状态,提前诱导。交通信息服务作为连接出行者和活动中心的纽带,需要在适当时机采取一系列措施,随着技术的发展和创新,交通信息服务将融合更多新进技术,提出更智能、更完善的出行信息服务方案。伴随着当今车联网技术的快速发展,基于多源数据的交通信息服务云控平台将进一步扩展以满足未来车联网的信息服务需求,为道路上行驶车辆实时推送前方路口交通信号灯、行驶建议车速、潮汐车道、可变车道、安全预警等信息,提供车联网信息服务的平台解决方案。