交通大腦設(shè)計(jì)方案-yl20190404

1、交通大腦建設(shè)方案1架構(gòu)設(shè)計(jì)平臺的業(yè)務(wù)架構(gòu)圖如下：二視頻專網(wǎng)公安網(wǎng)政務(wù)內(nèi)網(wǎng)政務(wù)外網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)平臺分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)倉庫層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層。各層的具體說明如下：1.1數(shù)據(jù)采集層將電警、卡口、信號機(jī)、誘導(dǎo)等外場設(shè)備數(shù)據(jù)，出租車、公交車等浮動車數(shù)據(jù)，警務(wù)通軌跡數(shù)據(jù)，以及其他相關(guān)數(shù)據(jù),首先進(jìn)入各自子系統(tǒng)，再統(tǒng)一匯聚進(jìn)入數(shù)據(jù)倉庫層。1.2數(shù)據(jù)倉庫層統(tǒng)一接收數(shù)據(jù)采集層傳輸?shù)闹悄芙煌〝?shù)據(jù)，并將過車圖片、卡口人臉圖片進(jìn)行結(jié)構(gòu)化二次分析，輸出車輛的號牌、車型、標(biāo)志物（掛飾、年檢標(biāo)志等）等信息，人臉特征信息，供業(yè)務(wù)分析模塊調(diào)用。同時，該層提供實(shí)時計(jì)算、流式計(jì)算、批量計(jì)算等基礎(chǔ)的計(jì)算能力。13應(yīng)用支撐層（AI算

2、法平臺）主要對應(yīng)用層業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象，提取出共通的業(yè)務(wù)模型，提供相對通用的分業(yè)務(wù)主題的分析計(jì)算能力,是業(yè)務(wù)應(yīng)用與數(shù)據(jù)采集存儲層的中間件層,此部分進(jìn)行底層數(shù)據(jù)匯聚處理，為應(yīng)用層業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及計(jì)算能力。主要包括：實(shí)時預(yù)警引擎、控制優(yōu)化引擎、路徑規(guī)劃引擎、分析碰撞引擎。1）實(shí)時預(yù)警引擎實(shí)時預(yù)警引擎覆蓋交通擁堵預(yù)警、車輛預(yù)警、道路安全預(yù)警等四個領(lǐng)域,僅需通過簡單的彳壬務(wù)配置即可構(gòu)建上端的具體業(yè)務(wù)應(yīng)用。其中，交通擁堵預(yù)警從路口、路段、區(qū)域三個層面產(chǎn)生預(yù)警信息,支持早晚高峰場景的多個預(yù)警等級的配置與自動推送。車輛違法預(yù)警包含私家車、兩客一危、渣土車等各種類型車輛的違法行為檢測以及預(yù)警，涵蓋假套牌車、不按規(guī)

3、定路線行駛、疲勞駕駛等多種違法檢測場道路安全預(yù)警通過對浮動車、交通流數(shù)據(jù)、視頻特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合預(yù)設(shè)的閾值及歷史經(jīng)驗(yàn),智能識別道路上的安全事件，包含車輛異常聚集、交通事故、突發(fā)擁堵等交通事件，輔助業(yè)務(wù)應(yīng)用層構(gòu)建基于場景的實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用。2）控制優(yōu)化引擎控制優(yōu)化引擎主要結(jié)合所在城市的精確路網(wǎng)數(shù)據(jù)、交通信號控制基本參數(shù),利用大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合AI手段進(jìn)行信號配時優(yōu)化、智能誘導(dǎo)信息的生成、特種車輛優(yōu)先的信號控制方案，為該場景提供底層的數(shù)據(jù)及計(jì)算支撐。3）路徑規(guī)劃引擎路徑規(guī)劃引擎結(jié)合精準(zhǔn)路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用RRT算法、PRM算法等主流算法，充分考慮當(dāng)前路況、預(yù)測路況、客流吸引等干擾因素，為特種車輛規(guī)劃快速行駛

4、路線、為公交車輛規(guī)劃運(yùn)營線路，在對大交通流影響最小的情況下,實(shí)現(xiàn)特種車輛的優(yōu)先通行。4）分析碰撞引擎分析碰撞引擎結(jié)合車駕管數(shù)據(jù)、事故數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)，進(jìn)行駕駛?cè)恕④囕v的關(guān)系分析，構(gòu)建車輛畫像、駕駛?cè)水嬒?為業(yè)務(wù)層的分析研判系統(tǒng)提供基礎(chǔ)支撐。2功能介紹2.1交通路況監(jiān)測子系統(tǒng)通過道路交通流信息采集系統(tǒng)，將實(shí)時路面圖像和路面交通流量、車速、車道占有率、車頭時距及車輛排隊(duì)長度等交通流信息數(shù)據(jù)傳送到指揮中心，并利用平臺提供的分析研判功能,對流量數(shù)據(jù)加工處理分析，結(jié)合執(zhí)勤民警、群眾報警提供的交通信息，經(jīng)平臺綜合分析處理后,獲得道路實(shí)時路況信息。通過與平臺相連的各交通誘導(dǎo)發(fā)布系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)布,同時配合交通信

5、號控制系統(tǒng)，合理配時,疏導(dǎo)交通,為交通參與者提供及時、準(zhǔn)確的交通信息服務(wù)。2.1.1交通流信息采集通過安裝在路段上的流量檢測攝像機(jī)，實(shí)時采集路段的車流量、車道平均速度、車頭時距、車頭間距、車道占有率、車道排隊(duì)長度等交通信息。2.1.2道路通行狀態(tài)分析對由交通流信息采集系統(tǒng)上傳的交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理分析，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對不同時間粒度、不同空間粒度的交通流數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算,得出各個路網(wǎng)交通運(yùn)行指數(shù),獲取道路通行狀態(tài)。2.1.3實(shí)時路況顯示通過度析交通流數(shù)據(jù)獲得道路運(yùn)行狀態(tài)，以擁堵、緩慢、暢通三種交通狀態(tài)（紅色表示擁堵、橙色表示緩慢、綠色表示暢通）在地圖上顯示岀當(dāng)前交通路況狀態(tài)。前置條件：流量檢

6、測器的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)線圈地磁檢測器的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、地圖接口2.2AI信號控制2.2.1信號燈態(tài)監(jiān)控以可視化方式顯示當(dāng)前路口信號機(jī)正在運(yùn)行的狀態(tài)，包括方案號、方案周期長、各階段綠信比、運(yùn)行方式、當(dāng)前運(yùn)行階段。提供對信號機(jī)的鎖相位、駐留、全紅、黃閃、黑燈等操作的控制及恢復(fù)方式，并以可視化方式展示操作的全過程。2.2.2自適合優(yōu)化通過對各類交通數(shù)據(jù)的融合分析，得到交通綜合評價指標(biāo),在此指標(biāo)基礎(chǔ)上按照單路口、子區(qū)、區(qū)域三個層次逐步進(jìn)行信號優(yōu)化和預(yù)評估，最后通過信號配時中心進(jìn)行處置并反饋執(zhí)行結(jié)果。路口級優(yōu)化：通過融合指標(biāo)進(jìn)行道路交叉口的信號優(yōu)化。其中優(yōu)化方式有：路口方案的交通參數(shù)最優(yōu)方案（周期、綠信比）

7、；針對路口運(yùn)行評價生成最優(yōu)的相位相序方案。子區(qū)級優(yōu)化：在單路口優(yōu)化的基礎(chǔ)上，首先確定子區(qū)關(guān)鍵路口（即周期最大的路口），飽和及非飽和狀態(tài)下路口綠信比二次分配策略，最后實(shí)現(xiàn)飽和及非飽和狀態(tài)下相位差優(yōu)化。區(qū)域級優(yōu)化：在子區(qū)優(yōu)化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)子區(qū)間相位差優(yōu)化和子區(qū)邊界協(xié)調(diào)控制。信號方案下發(fā)反饋，通過服務(wù)接口將新生成或參數(shù)優(yōu)化方案及其預(yù)評估的信息發(fā)送到信號配時中心。通過信號配時中心進(jìn)行處置并將方案生效狀態(tài)信息反饋給系統(tǒng)，持續(xù)性的跟蹤使用情況。2.2.3信號控制評價優(yōu)化效果分析主要按照單路口、子區(qū)、區(qū)域三個層次進(jìn)行信號優(yōu)化前及優(yōu)化后的分析評估。配時方案問題發(fā)現(xiàn)：根據(jù)交通指標(biāo)參數(shù)，包括基本交通參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)指

8、標(biāo)、綜合評價指標(biāo)，針對交叉口現(xiàn)有的配時方案進(jìn)行分析研判,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有配時方案存在的問題，例如配時方案與需求明顯不匹配、路口是否失衡以及失衡程度等。信號方案預(yù)評估：針對生成的優(yōu)化方案，包括路口、子區(qū)和區(qū)域級優(yōu)化，形成一條方案的預(yù)評估方法，可通過預(yù)評估優(yōu)化方案與原有方案進(jìn)行對比，幫助一線民警進(jìn)行可直觀的量化對比,來輔助進(jìn)行方案執(zhí)行的輔助決策。方案效果比對：通過對生成方案經(jīng)過信號配時中心反饋的狀態(tài)信息，結(jié)合綜合指標(biāo)（包括路口/區(qū)域通行效率指數(shù)、區(qū)域平均車速、路口失衡指數(shù)、路口通行能力、路口平均延誤等指標(biāo)）進(jìn)行優(yōu)化方案執(zhí)行前后效果對比,形成方案的正負(fù)反饋信息，用于后期智能信號的自我強(qiáng)化學(xué)習(xí)。前置條件：信號

9、機(jī)聯(lián)網(wǎng)、一燈一線、信號機(jī)控制接口開放（基本配時方案、燈態(tài)、信號機(jī)工作狀態(tài)、鎖相位、步進(jìn)、改方案號、接收綠信比改變指令等可進(jìn)行方案修改的指令、故障狀態(tài)等1所有交通數(shù)據(jù)（過車、占有率、速度、車型等1浮動車數(shù)據(jù)、岀租車數(shù)據(jù)、網(wǎng)約車數(shù)據(jù)、停車場數(shù)據(jù)（靜態(tài)與動態(tài)）2.3可視化指揮調(diào)度系統(tǒng)2.3.1指揮調(diào)度一張圖通過將龐大復(fù)雜的交通數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)處理與分析之后，將各種交通指標(biāo)數(shù)據(jù)，以一張圖的形式直觀明了地可視化表現(xiàn)。依據(jù)指揮管理者所注重的問題，重點(diǎn)從警力、警情、路況進(jìn)行分析建模,能夠展示路況信息、突發(fā)情況、在途車輛等多種指標(biāo)。能夠依據(jù)不同的崗位靈活調(diào)整展現(xiàn)的內(nèi)容，最大程度的提供指揮者所需要的數(shù)據(jù)，讓決策更

10、加科學(xué)合理。2.3.2警情發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)對交通大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，整合”三臺合一數(shù)據(jù)、外場物聯(lián)網(wǎng)檢測器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，提供基于固定檢測器的突發(fā)擁堵判別、基于旅行時間分析的警情自動識別、基于圖像二次識別、基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、基于手機(jī)信令、基于輿情采編、基于事件檢測、基于視頻輪巡等八種方式的警情識別手段，確保指揮人員在指揮中心即可實(shí)時感知路面交通事故、突發(fā)擁堵等交通事件，及時進(jìn)行針對性處置,力保警力跟著警情走,最大化提升警情處置效率。2.3.3警情處置提供警情信息推送、警情處置跟蹤、反饋功能，執(zhí)勤民警可實(shí)時接收指揮中心處警席下發(fā)的警情，并對處置狀態(tài)和處置結(jié)果進(jìn)行反饋，系統(tǒng)為警情流轉(zhuǎn)流程提供閉環(huán)的處置方案。

11、2.3.4應(yīng)急車輛調(diào)度與優(yōu)先為應(yīng)急車提供車輛調(diào)度、路徑規(guī)劃、信號優(yōu)先控制三個功能。通過獲取被派遣車輛GPS信息和事件地址作為0D,實(shí)時為行駛中的車輛規(guī)劃路徑，實(shí)時預(yù)估車輛到達(dá)下一個路口信號燈的時間并下發(fā)給信號控制系統(tǒng)，信號控制系統(tǒng)進(jìn)行控?zé)?，保證應(yīng)急車輛可綠燈通過途徑各路口。前置條件：地圖開放接口（滿足圖層疊加、粒子流熱力圖等特效、具備路網(wǎng)數(shù)據(jù)1視頻流實(shí)時傳輸、精確過車數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)、車駕管數(shù)據(jù)、交通違法數(shù)據(jù)、兩客一危數(shù)據(jù)、六合一數(shù)據(jù)、違法才廓數(shù)據(jù)（酒駕、毒駕等），具備手機(jī)終端，并且終端的位置數(shù)據(jù)可實(shí)時傳入中心。2.4多維交通專題分析研判系統(tǒng)通過匯聚車輛結(jié)構(gòu)化、過車等交通大數(shù)據(jù),構(gòu)建分析研判

12、模型,進(jìn)行智能化分析。具體分為車輛分析與交通態(tài)勢分析。2.4.1車輛分析將過車圖片及視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析，結(jié)合車駕管數(shù)據(jù)，對車輛行駛軌跡進(jìn)行碰撞分析,構(gòu)建如下分析模型，幫助交通管理部門提升案件偵查效率,主要包括模型有：假套牌篩選、克隆車搜索、遮擋面部檢測、首次入城、同行車輛、晝伏夜出、隱匿車輛挖掘、頻繁過車、落腳點(diǎn)分析、相似車牌串并、碰撞分析、軌跡重現(xiàn)、高危智能預(yù)警。2.4.2駕駛?cè)氘嬒穹治鲆择{駛?cè)藶槟繕?biāo)對象，結(jié)合人口庫數(shù)據(jù)、車輛行駛數(shù)據(jù)、交通違法數(shù)據(jù)、交通事故數(shù)據(jù)等構(gòu)建駕駛?cè)宋ｋU度估計(jì)模型,進(jìn)行醉駕、毒駕、飆車等危險駕駛行為的分析，提升車輛駕駛?cè)说谋O(jiān)管能力，助力公安交管部門針對性地進(jìn)行安全文明

13、駕駛秩序的整治。2.4.3交通態(tài)勢分析從省際車流遷徙、市際車流遷徙、政區(qū)車流遷徙、小區(qū)車流遷徙、路口車流遷徙5個層面,全程、動態(tài)、即時、直觀地展示城市車輛遷徙的軌跡與特征。通過大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新分析，找岀造成城市交通擁堵現(xiàn)狀的關(guān)鍵因素，支撐交通管理部門的科學(xué)決策，如限號、限行等。對居民出行規(guī)律、車流流向分布等情況進(jìn)行描繪,逐級進(jìn)行可視化的展示：夕卜省車輛展示各外省進(jìn)入本市的車輛比例分布情況；市際車輛展示省內(nèi)各市進(jìn)入本市的車輛比例分布情況；政區(qū)遷徙展示城市內(nèi)各政區(qū)之間遷入、遷出車流比例分布；交通小區(qū)遷徙展示城市內(nèi)各交通小區(qū)之間遷入、遷出車流比例分布；路口車流分析展示城市內(nèi)路口/路段的車流流向分布情況。

14、2.5重點(diǎn)車輛智能管控系統(tǒng)2.5.1黃標(biāo)車管控平臺提供以下功能，輔助交警部門治理黃標(biāo)車：1、統(tǒng)一布控平臺可導(dǎo)入管控地區(qū)的”黃標(biāo)車管理庫”數(shù)據(jù)，并對所有庫數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一布控,當(dāng)前端卡口或電警設(shè)備檢測到黃標(biāo)車駛?cè)虢袇^(qū)域，立即記錄、報警可實(shí)時調(diào)度警力攔截。全局布控：”任意時間及任意區(qū)域”，發(fā)現(xiàn)黃標(biāo)車通行，立即記錄報警。限時限區(qū)布控：黃標(biāo)車在限行時段、限行區(qū)域內(nèi)通行,會被記錄報警；”非限定時間或區(qū)域”內(nèi)通行，則不記錄報警。2、違法處罰平臺提供整套違法處罰流程，對”黃標(biāo)車闖禁行違法數(shù)據(jù)進(jìn)行分揀、審核、上傳六合一，執(zhí)行自動化流程處理?！包S標(biāo)車“闖禁行違法處罰同一輛黃標(biāo)車“闖入禁行區(qū)域，一天之內(nèi)會被前端多次

15、抓拍記錄，但交警要求一天可處罰一次，平臺提供審核校驗(yàn)功能,對重復(fù)處罰的車輛會彈岀報警,提示是否繼續(xù)處罰。2.5.2大貨車限行針對大貨車各類違法行為,智能交通綜合管控平臺可提供如下業(yè)務(wù)支持,輔助交通管理部門規(guī)范貨車道路通行秩序,有效遏制大貨車重特大交通事故發(fā)生。大貨車限行主要包括以下功能：闖禁行管控：針對貨車闖禁行行為,平臺能夠設(shè)定限行時段、限行路段對貨車進(jìn)行布控，前端抓拍設(shè)備可自動識別出貨車，當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛違規(guī)進(jìn)入禁行區(qū)域，平臺會立刻上報通行記錄和報警提示。超速報警：針對貨車超速行為，能夠利用交通違法檢測系統(tǒng)接入的測速卡口或區(qū)間測速手段,對車輛的超速行為實(shí)時記錄、布控、報警，指揮中心的監(jiān)控人員收到

16、超速報警信息后，可立即通知附近的警務(wù)人員進(jìn)行攔截。超速的違法記錄會被后臺自動記錄，可憑此證據(jù)，依據(jù)交通法規(guī)對超速車輛和駕駛?cè)诉M(jìn)行事后處罰。假套牌鑒別：針對貨車車輛使用假牌、套牌的行為，可將貨車數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入平臺，平臺可自動對前端卡口或電警設(shè)備檢測到的貨車號牌進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)假牌、套牌車輛，可實(shí)時報警。另外，平臺還可提供后臺過車數(shù)據(jù)的,對套牌車輛進(jìn)行規(guī)律性分析，將套牌嫌疑車輛篩選過濾岀來，以便交通管理者對特定車輛進(jìn)行追蹤、攔截、處罰。軌跡跟蹤：可利用卡口數(shù)據(jù)（或接入貨車的GPS定位裝置設(shè)備）分析泰國的行駛軌跡。若偏離正常的行駛路線，則自動研判并觸發(fā)報警。車輛的歷史軌跡和實(shí)時軌跡可在地圖上進(jìn)行展示。2.5.3兩客一危車輛管控針對兩客一?！败囕v，可限定其行駛時間（夜間或凌晨）和行駛線路，當(dāng)車輛岀現(xiàn)未按規(guī)定行駛時間和規(guī)定行駛線路行駛時（如客運(yùn)車輛凌晨2點(diǎn)-5點(diǎn)在高速通行，危險品車輛未按規(guī)定行駛路線行駛）,則會被平臺自動記錄報警,實(shí)現(xiàn)對其全方位的監(jiān)控管理，確保車輛安全行駛,保證人民群眾乘車安全。2.5.4一車一檔為規(guī)范對于運(yùn)輸企業(yè)及運(yùn)輸車輛的管理與監(jiān)管，杜絕重大交通事故的發(fā)生,對重點(diǎn)車輛建立電子檔案管理機(jī)制。一車一檔內(nèi)容包含：車輛從出廠到退出市場全過程的車輛基本情況信息、車輛保險