方緯科技李可先：以精準(zhǔn)數(shù)據(jù)助力一體化智慧交通管理

以下為演講實(shí)錄。

各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位嘉賓，大家下午好！我是方緯科技的李可先，下面由我給大家分享一下交通精準(zhǔn)數(shù)據(jù)是如何助力智能交通管理的。

人類的認(rèn)知基本上是這樣一種遞進(jìn)，首先是獲取數(shù)據(jù)，接著基于數(shù)據(jù)提取信息，然后在這些信息中找到規(guī)律，也就是我們所說的知識，最后基于這些知識產(chǎn)生出智慧。在交通行業(yè)也是類似的，我們舉一個(gè)例子，拿卡口過車來說，車輛過車記錄就是數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成車輛的出行軌跡等等信息，基于這些信息可以掌握一些知識，可以研究這個(gè)車輛的出行規(guī)律，它的居住地、工作地在哪里，什么時(shí)候行駛到哪段路上，基于這些規(guī)律這些知識，就可以得到一些智慧的東西，比如，可以實(shí)現(xiàn)基于個(gè)體車輛的精準(zhǔn)誘導(dǎo)，某某車主，基于你的通常行駛路徑，發(fā)現(xiàn)你今天上午晚10分鐘出行，最后到公司的時(shí)間和平日是差不多的；某某車主，發(fā)現(xiàn)你有很多違法未處理，系統(tǒng)知道你日常停車位置，如果再不及時(shí)處理，就將依法到停車地進(jìn)行處置了。這些聽起來好像很未來，但是實(shí)際上都已經(jīng)在方緯科技的項(xiàng)目地實(shí)現(xiàn)了。

除了剛才的一個(gè)例子，再給大家看看還有哪些和交通管理相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息或者知識。例如，一座城市出行量較大的是哪些車，哪些車才是交通的管控重點(diǎn)？在我們的一個(gè)項(xiàng)目地發(fā)現(xiàn)，20%的車輛行駛了大約90%的里程，這些車大部分是公交車、出租車，還有大量的疑似非法營運(yùn)車輛，這不就是我們交通管控的重點(diǎn)么？這就是基于數(shù)據(jù)得到的知識：只需要管理好這20%的車，把交通需求量很大的這些車管理好，就管理好了90%的交通出行。

再一個(gè)例子，一座城市常行駛的外地車有多少，外地車的行駛特征是什么樣的，很多城市都開始限外，為什么要限外，哪種方式限更合理？這些也可以基于相關(guān)的數(shù)據(jù)、知識來分析。

以廣州為例，2017年的數(shù)據(jù)如圖所示，有6.2%的車是屬于“本地化使用”的外地車，但是它們，占了所有外地車70%左右的出行里程，研究這6.2%的外地車的管理策略，再考慮偶發(fā)過境的外地車，基本上就可以很好地管好全市的外地車的出行。這個(gè)也是通過數(shù)據(jù)產(chǎn)生知識，才得到智慧的。

一座城市有多少違法車輛在上路行駛，它們的出行規(guī)律是怎樣的，高發(fā)路段有哪些？這也是可以源于數(shù)據(jù)得到的知識，在方緯科技的一個(gè)項(xiàng)目地，每周大概有4000多輛車違法上路，占比約3%，基于這些車的常行駛路徑，就可以發(fā)現(xiàn)某幾條路很可能會高發(fā)違法，或者說因?yàn)楦甙l(fā)違法，很可能會導(dǎo)致事故發(fā)生。這樣針對違法車輛高發(fā)行駛路段進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)做隱患排查，就可以很好地降低違法行為和事故的發(fā)生。

只有真正理解道路路網(wǎng)的特性，分析診斷通行不暢的地點(diǎn)，才能提前進(jìn)行調(diào)整，整體過程都源自于數(shù)據(jù)而得到的知識。

但是很多城市并沒有意識到交通數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生這樣的知識，可能有很多的原因，比如數(shù)據(jù)不完備、質(zhì)量差、利用率低，實(shí)際上過去可能更多是通過業(yè)務(wù)導(dǎo)向認(rèn)知這些數(shù)據(jù)和知識的。以卡車過車圖片來說，很早之前闖紅燈抓拍的技術(shù)就已經(jīng)支持了，但近幾年才意識到除了捕獲闖紅燈事件外，還可以把所有車輛過車信息記錄起來，并且基于這點(diǎn)衍生出很多的業(yè)務(wù)應(yīng)用。這實(shí)際上就是所謂的業(yè)務(wù)導(dǎo)向?qū)е碌模枰鲞@項(xiàng)業(yè)務(wù)，才想到需要認(rèn)知這個(gè)信息。

反過來，如果變成知識導(dǎo)向會是什么樣的情況？我們有一個(gè)項(xiàng)目案例，也是以闖紅燈抓拍，在項(xiàng)目實(shí)施之前，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)做了很多數(shù)據(jù)梳理，甚至說做了所謂的智慧大腦的業(yè)務(wù)，但我們發(fā)現(xiàn)它沒有對數(shù)據(jù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)有一個(gè)清晰的認(rèn)知，從而導(dǎo)致了不少烏龍。例如系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有一輛車在上午9點(diǎn)鐘過了一個(gè)路口，同時(shí)又發(fā)現(xiàn)過同樣車牌的車在4公里外過了另外一個(gè)路口，通過AI分析認(rèn)為這是一個(gè)套牌車，而人工核查發(fā)現(xiàn)實(shí)際是同一輛車，原來這兩個(gè)路口的時(shí)鐘不同步，實(shí)際兩個(gè)過車記錄不是同一時(shí)間點(diǎn)發(fā)生的。為什么會出現(xiàn)這樣的情況？過去闖紅燈只做違法圖片的分析，沒有人深究到底是9點(diǎn)違法還是9點(diǎn)05分違法，因此時(shí)間是否同步并不是關(guān)鍵點(diǎn)，這就是業(yè)務(wù)導(dǎo)向的數(shù)據(jù)認(rèn)知，他不會關(guān)注和業(yè)務(wù)需求無關(guān)的細(xì)節(jié)。但是如果是認(rèn)知導(dǎo)向，就需要精準(zhǔn)知道每一個(gè)交通狀況是如何發(fā)生的，需要獲取交通的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，這時(shí)候就會發(fā)現(xiàn)時(shí)間基準(zhǔn)是一個(gè)很重要前提條件。

可見，只有真正獲知交通的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，獲知車輛以及路網(wǎng)的相關(guān)特征，才真正能認(rèn)識交通，才能為后續(xù)的智能管理做好支撐，有點(diǎn)像用一個(gè)CT機(jī)去解構(gòu)交通，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

那么，如何才能認(rèn)知精準(zhǔn)的交通數(shù)據(jù)呢？我們認(rèn)為，首先需要有一個(gè)完備的數(shù)據(jù)，有一個(gè)全時(shí)全域全量的數(shù)據(jù)的采集，要能覆蓋所有的車輛出行。它檢測的特征基本上有以下幾點(diǎn)：第一是要識別個(gè)體車輛的出行，而且它是全覆蓋的，不管是對車輛的覆蓋還是對路網(wǎng)的覆蓋時(shí)間維度的覆蓋；第二是檢測的具體的位置信息一定要和道路的通達(dá)性強(qiáng)相關(guān)。

除了完備的數(shù)據(jù)采集外，還需要有一個(gè)可計(jì)算路網(wǎng)的模型，通過這個(gè)模型知道路承載力是怎么樣的，知道各路段路口之間的邏輯關(guān)系是怎樣的，這樣才能知道這個(gè)路網(wǎng)有怎么樣的車流，也就是怎么樣的容量進(jìn)去之后，路網(wǎng)會產(chǎn)生怎么樣的結(jié)果，精準(zhǔn)認(rèn)知這個(gè)路網(wǎng)的通行能力、承載力和容量。同時(shí)需要有一個(gè)基于身份檢測的交通模型，認(rèn)知每一倆車的出行特征、出行需求，然后求解當(dāng)前狀態(tài)并推測下一時(shí)段狀態(tài)。通過這兩個(gè)模型，我們就可以真正掌握精準(zhǔn)的交通信息。

這里的精準(zhǔn)是指我們可以掌握任意時(shí)刻、任意路段、任意車輛的狀態(tài)信息，這是我們在宣城的案例，知道某一個(gè)具體時(shí)段在這一條路段的平均行駛速率，也知道在這個(gè)時(shí)段這條路上跑了多少輛車，分別是哪些車，各個(gè)車道的通行能力是怎么樣的情況。比如右邊的這個(gè)圖，這里有一個(gè)高亮的小車，我們知道它在什么時(shí)刻通過了哪個(gè)路口，在這個(gè)路口是怎么行駛的，在下一個(gè)路口又是怎么樣行駛的，通過這些信息得出這輛車的出行規(guī)律，這輛車從哪里出發(fā)到哪個(gè)位置，每天是怎么出行的，什么時(shí)間點(diǎn)經(jīng)過哪些路段，這就是它的出行特征。

通過剛才說的交通數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)掌控，就可以支撐后續(xù)的一系列的業(yè)務(wù)。這個(gè)幾個(gè)精準(zhǔn)是針對車輛、路口、路段、停車場等交通要素的，從時(shí)間空間幾個(gè)維度，對容量、需求、狀態(tài)進(jìn)行求解。

這里給大家舉幾個(gè)精準(zhǔn)數(shù)據(jù)助力業(yè)務(wù)應(yīng)用的例子，第一個(gè)是擁堵成因分析。在談及交通大腦或者AI賦能的時(shí)候都會提及擁堵成因分析，但是我們和很多交警領(lǐng)導(dǎo)溝通交流，大多數(shù)實(shí)現(xiàn)方案只能達(dá)到兩個(gè)效果：第一是判斷出這是一個(gè)常態(tài)擁堵，常態(tài)擁堵有可能和這個(gè)道路特性相關(guān)，和常發(fā)的車流特性相關(guān)，優(yōu)化常態(tài)擁堵的空間不大；第二是可以發(fā)現(xiàn)異常擁堵或者稱之為偶發(fā)擁堵，檢測出了一個(gè)交通事件，然后自動告警將這個(gè)事件告訴管理人員，由人去現(xiàn)場核實(shí)這個(gè)事件，再去解決它。我們看看，檢測、認(rèn)識一個(gè)事件，然后把這個(gè)事件告訴我們，這是屬于智慧嗎？是屬于知識嗎？可能它只是告訴了你一個(gè)信息。

如果有精準(zhǔn)交通數(shù)據(jù)，可能整個(gè)事情的處理方式就不太一樣了。我們有一個(gè)很有意思的案例，我用這個(gè)系統(tǒng)界面來說明一下。這個(gè)界面可以告知這段時(shí)間有多少輛車在這個(gè)路段通過，在這個(gè)信號控制的策略下，這個(gè)車流能以多大的速度通過。當(dāng)前檢測到進(jìn)入路段的車不多，離路段的承載能力差很遠(yuǎn)，信號控制方案也沒有什么問題，有足夠綠燈時(shí)間可通行，基于需求和容量信息，推斷路段狀態(tài)應(yīng)該是很順暢的，但是實(shí)際檢測到的狀態(tài)發(fā)現(xiàn)行駛速率起不來，這是一個(gè)異常情況。大多數(shù)的AI智能分析到這就完成了，這里有異常了，你去現(xiàn)場看一看。

而我們的案例中有了全量的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，這個(gè)問題高頻出現(xiàn)的路段凡是出現(xiàn)這樣的狀態(tài)，就會有兩輛車在路段中檢測到，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)這兩輛車是為旁邊的餐館送貨的車，路本來不寬，車輛違章停車在這里卸貨，道路就堵住了。這個(gè)案例告訴我們交通擁堵成因分析，需要很好地了解交通流本身的需求，知道路網(wǎng)的容量承載能力，然后去判斷這個(gè)狀態(tài)對不對是否符合預(yù)期，才能通過一系列的精準(zhǔn)交通數(shù)據(jù)分析得到知識或者是智慧的解決方案。

除了擁堵成因分析外，基于全量精準(zhǔn)交通數(shù)據(jù)對信號控制做評價(jià)和優(yōu)化，也會得到更好的效果。在一個(gè)三線城市有一個(gè)交警業(yè)主和我溝通，他們聘請了一個(gè)優(yōu)化服務(wù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行信號優(yōu)化，到年末優(yōu)化團(tuán)隊(duì)給他的工作報(bào)告中他發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化團(tuán)隊(duì)每個(gè)季度重點(diǎn)優(yōu)化了15-20個(gè)路口，他發(fā)現(xiàn)一年下來三、四季度優(yōu)化的路口和一、二季度的非常相近，感覺就像是轉(zhuǎn)了個(gè)圈。每次優(yōu)化的確都把那些重點(diǎn)路口擁堵狀態(tài)緩解了優(yōu)化了，為什么一年內(nèi)又回轉(zhuǎn)回來？感覺就象把擁堵的點(diǎn)不斷地移到下一路口，最后就轉(zhuǎn)一圈。他問我這種情況怎么處理？老實(shí)說我沒有真正給他解決，但是我給他做了這樣一個(gè)評價(jià)：首先給出全年在道路上行駛的車輛數(shù)量，給出這樣一個(gè)數(shù)據(jù)，從年頭到年尾，在網(wǎng)行駛車輛總數(shù)增長了12%，路沒變寬跑的車多了，優(yōu)化團(tuán)隊(duì)基本上還能保證道路運(yùn)行狀況是差不多的，說明這個(gè)團(tuán)隊(duì)還是有在干活的；然后分析各個(gè)月份的交通運(yùn)行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化團(tuán)隊(duì)并沒有把他們的全力發(fā)揮好，我們發(fā)現(xiàn)在早晚高峰，6月、7月執(zhí)行的幾套信號控制方案，整個(gè)市區(qū)的道路，尤其是30多個(gè)重點(diǎn)路口的道路通行能力是最好的。我就建議讓優(yōu)化團(tuán)隊(duì)嘗試以6月、7月全市的所有信號路口的優(yōu)化方案作為基礎(chǔ)，然后再看看有沒有可能在這一塊進(jìn)一步調(diào)優(yōu)。優(yōu)化團(tuán)隊(duì)聽取了我們的意見，然后就在6月、7月的方案上進(jìn)一步調(diào)優(yōu)，據(jù)后續(xù)檢測到數(shù)據(jù)，新方案在各個(gè)路口的通行能力上又做了一個(gè)很好的提升?？梢?，只有掌握全量的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，才能更好地對信號路口進(jìn)行評價(jià)，并進(jìn)一步給它優(yōu)化建議。

通過精準(zhǔn)數(shù)據(jù)可以分析車輛出行規(guī)律，并對車輛行駛路徑進(jìn)行預(yù)判做出精準(zhǔn)查控。例如我們宣城案例，對一個(gè)交通違法的車輛進(jìn)行精準(zhǔn)查控和抓捕，系統(tǒng)分析出這倆車經(jīng)常出現(xiàn)的地方和對應(yīng)時(shí)段，要抓捕就太容易了。同時(shí)也對違法渣土車進(jìn)行了專項(xiàng)整治工作，不到三個(gè)月的時(shí)間，我們就通過事前預(yù)警，或者是在路上的執(zhí)法，讓違法上路、未審批或者時(shí)空越界的違規(guī)行為快速下降。

交通管理部門會經(jīng)常出報(bào)告，給上級領(lǐng)導(dǎo)或者給公眾。有了精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，這個(gè)報(bào)告就從一個(gè)在天上純描述的內(nèi)容變成在地上有實(shí)際數(shù)據(jù)支撐的內(nèi)容。報(bào)告里面的數(shù)據(jù)是可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)穿透，比如這里講有30%的車，這30%的車到底是哪些車，可以精確到具體的每一輛車，這些車跑了哪些路，也有具體路段路口數(shù)據(jù)。通過這樣的基于精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的報(bào)告，才能有效支撐相關(guān)的交通管理政策，真正體現(xiàn)“用精準(zhǔn)數(shù)據(jù)說話，彰顯交管政策智慧”。

我們認(rèn)為只有這樣掌握交通精準(zhǔn)數(shù)據(jù)之后，才能真正地實(shí)現(xiàn)AI賦能，或者說真正實(shí)現(xiàn)智慧交通的管理。如果數(shù)據(jù)不精細(xì)不準(zhǔn)確，那所謂的智能就只能是鏡中花水中月。這就需要從認(rèn)知精準(zhǔn)交通數(shù)據(jù)開始，然后再去構(gòu)建整個(gè)智慧交通管理。

這里是方緯科技的一些實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用項(xiàng)目，包括廣州南沙、宣城、宿遷、淮南等地，有機(jī)會大家都可以去看一看。 

最后，one more thing，我們已經(jīng)進(jìn)入車路協(xié)同的時(shí)代，這就更需要交通精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，需要掌握交通精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的可計(jì)算路網(wǎng)。車和路無時(shí)無刻都在交換他們的數(shù)據(jù)，也在產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，再往后推進(jìn)就會遇到很大的障礙。我們方緯科技也做了一點(diǎn)點(diǎn)小貢獻(xiàn)，在我們的幾個(gè)項(xiàng)目地提供了城市級的車路協(xié)同驗(yàn)證環(huán)境，還有OpenITS開放研究平臺，歡迎業(yè)內(nèi)的各界同行一起在我們的驗(yàn)證環(huán)境里面探討如何更好的利用交通精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，在智能交通領(lǐng)域在車路協(xié)同領(lǐng)域做一些新的嘗試和發(fā)展。

以精準(zhǔn)數(shù)據(jù)助力一體化智慧交通管理，我的匯報(bào)就到這里，謝謝大家。