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AI技术助力智慧交通建设之浩方信息创新实践

发表时间: 2021-11-05 10:00:00

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交通路网的快速发展带来了交通拥堵、事故频发、交通运管艰难、长距离设备维护成本高等诸多问题,路网运管需求迫切。近年来,视频监控等方式解决了部分交通运管问题。但在交通运管及智能客服方面依然有着很多难题。例如:

  • 交通视频监控设备体量大、厂家多、设备维护压力大;

  • 无法及时预测交通场景中的复杂天气情况,导致无法对路况提供及时预警;

  • 传统图像处理方法检测存在误报、漏报;

  • 无法有效进行交通流量和交通事件的预测,提前指定分流方案等难题,

  • 交通事件预测人机交互效率低下。

《数字交通发展规划纲要》指出到2025年,交通运输基础设施和运载装备全要素、全周期的数字化升级迈出新步伐,交通运输成为北斗导航的民用主行业,第五代移动通信(5G)等公网和新一代卫星通信系统初步实现行业应用。

《推进综合交通运输大数据发展行动纲要(2020—2025年)》指出到2025年,综合交通运输大数据标准体系更加完善,基础设施、运载工具等成规模、成体系的大数据基本建成。

2019年9月中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》提出大力发展智慧交通,推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新兴技术与交通行业深度融合;推进数据资源赋能交通发展,加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展,构建泛在先进的交通信息基础设施。

2020年8月6日,交通运输部印发《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见》中明确提出,要以数字化、网络化、智能化为主线,促进交通运输提效能、扩功能、增动能。

预测未来五年,我国智慧交通市场将保持高速增长趋势,智慧交通行业的技术支出将逐年增加。智能交通将会站上新一轮工业革命的浪潮之巅,成为国家新基建创新科技落地的排头兵和基础产业。基于人工智技术的交通数字化转型和智能化变革,将会让传统交通加速向数字化、网联化、自动化、智能化的“新型交通”转变。


新基建赋能智慧交通发展,浩方信息为智慧交通建设添砖加瓦

浩方信息基于深度学习、图像识别、语音识别、知识图谱、人机交互等智能技术融合,创新推出的交通异构数据智能分析与人机交互平台。通过人工智能技术解决养护、路政、管理中心、交通气象等业务上存在的疑难问题,并完成跨业务多元数据的分析和整合,进而实现对全网范围内的交通状态进行预测;通过新型的人机交互技术输出运管辅助信息,提供了一个从视频分析、数据采集到数据整合、预测分析到辅助决策、人机交互的完整的人工智能解决方案;解决目前交通运管中存在的数据分散、缺少预测以及人机交互效率低的疑难需求和技术难题,提高了决策辅助的作用性和效率,改善了交通运管的现状,使得交通系统中的三大主题“人、车、路”之间的相互作用关系和跨部门跨业务协同作业以新的方式呈现;突破产业中面临的技术瓶颈,推动智能交通产业的更新换代和飞速发展,为中国交通事业舔砖加瓦。浩方信息交通异构数据智能分析与人机交互平台在交通视频数据分析领域具有以下技术领先性和创新性:

(1)结合了深度学习技术和传统图像处理方法的视频质量检测方法

该方法以深度学习技术为主要检测手段,以稳定性高的传统图像处理方法进行辅助检测,并采用动态权值的投票方式进行投票,最终输出具有高准确度和高稳定性的检测结果。

(2)智能交通场景重建算法

该算法通过三层重建架构,创新性的提出了新一代交通事件检测技术。算法运用基于深度学习的目标检测算法,对各种场景下对各种场景下的车辆、行人等基础目标,实现多角度的高精度检测识别,并由检测结果生成行车轨迹、交通流数据,通过对上述数据的分析,先后进行第一层空间关系重建、第二层交通规则重建和第三层交通事件重建,打破了常规交通事件检测模式。

该算法对场景的差异不敏感,可实现即装即用,除了通过三层重建实现交通事件的检测外,还能对监控相机是否处于正常的监控角度实施检测。解决了传统交通事件检测模式精度差、限制多、难部署及难维护的难题。

(3)基于知识图谱的智能问答及决策辅助技术

该技术由基于深度学习的智能问答模块和基于知识图谱的决策辅助模块组成,决策辅助模块根据智能问答模块的查询结果,分析用户需求,自动抽取相关数据进行分析并反馈科学的决策意见,实现决策辅助的智能化。

应用场景

通过运用人工智能技术,解决交通异构数据智能分析与交通运管人机智能交互中的重点技术难题和疑难需求,包括:监控设备智能运维、高速公路上雨雪雾天气的检测、各类交通事件检测、道路车流量的预测以及面向人机交互的智能问答,通过整合多部门数据,从视频分析到数据处理提供多业务数据共享,基于智能问答和辅助决策实现跨部门多业务协同作业的整体运管解决方案。

基于边缘计算的视频智能运维

基于边缘计算的视频智能运维子系统由平台交互器、诊断器(采用业内先进智能算法)、数据处理器(接收中心管理服务器的诊断任务;处理视频诊断数据并发送至中心管理服务器)组成。支持超过8种视频质量问题的有效检测,并可将诊断结果数据发送至视频智能运维子系统。

多层级智能交通场景重建

经视频智能运维子系统检测后正常的视频码流,通过视频管理及分发服务器分发至其他智能分析子系统。基于深度神经网络的恶劣天气检测子系统提取图片多重特征,实现对雨雪雾等恶劣天气的检测;智能交通场景重建子系统通过三层重建架构,完成对停车、逆行、行人、抛洒物、事故等交通事件的判定。

全网交通运行状态智能预测

全网交通流量预测及监控盲区交通事件预测子系统基于大数据实现在整个路网的交通流数据的分析和预测,并利用车辆行驶规律的特征提取实现了盲区交通事件的预测。

基于知识图谱的智能问答及决策辅助

基于知识图谱的智能问答及决策辅助子系统来完成智能化的人机交互和决策辅助,该子系统通过智能问答给决策辅助子系统提供需求,并由决策辅助子系统在知识图谱的帮助下,将需求转化为大数据查询指令,实现对结构化数据的分析,进而提供决策辅助。

技术积累与行业实践


浩方信息目前在交通视频处理、人工智能、视频智能分析等技术上已获得多个发明专利知识产权,并且已在交通行业实践落地:

  • 基于数据建模分析实现智慧监管服务控制的系统及其方法
  • 基于人工智能实现的告警管理控制的方法
  • 实现针对多路实时视频进行智能分析的嵌入式装置及其方法
  • 基于高速快球摄像机实现场景变换视频分析检测的方法、系统、装置、处理器及存储介质



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上海浩方信息技术有限公司

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