AI+信控驅(qū)動城市交通精細(xì)化管理
習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中指出,我們要實現(xiàn)好、維護(hù)好、發(fā)展好最廣大人民根本利益,緊緊抓住人民最關(guān)心最直接最現(xiàn)實的利益問題,堅持盡力而為、量力而行,深入群眾、深入基層,采取更多惠民生、暖民心舉措,著力解決好人民群眾急難愁盼問題,健全基本公共服務(wù)體系,提高公共服務(wù)水平,增強(qiáng)均衡性和可及性,扎實推進(jìn)共同富裕。
讓出行更舒適、更便捷是交通運(yùn)輸行業(yè)惠民生、暖民心的重要舉措。除了大力完善路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,近年來,多地以科技為動力,推進(jìn)交通精細(xì)化管理,智能交通時代加速到來。從華北平原到西南山區(qū),北京亦莊、重慶永川、湖南株洲、貴州貴陽等多地聚焦群眾急難愁盼、積極回應(yīng)群眾關(guān)切,多措并舉緩解城市交通壓力,特別是利用科技手段緩堵治堵,用實實在在的通行數(shù)據(jù)提升群眾獲得感、幸福感。
出行更便捷 管理更高效
隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,城市人口和車輛急劇增長,交通壓力陡增,城市擁堵已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和民生的關(guān)鍵問題。造成擁堵的原因是多方面的。簡單來說,就是車多、人多。
公安部統(tǒng)計數(shù)字顯示,截至今年9月底,全國機(jī)動車保有量達(dá)4.12億輛,其中汽車3.15億輛,機(jī)動車駕駛?cè)?.99億人。車多、人多,給百姓帶來的直觀感受是日常出行時長明顯增加。
安全和效率是城市交通管理的重要目標(biāo),一些城市經(jīng)綜合考量,采取種種措施緩解城市擁堵,包括與百度等科技企業(yè)合作,以科技手段優(yōu)化信控提升通行效率。
一方面,在城市交通管理中,對交通信號燈的調(diào)控是一類經(jīng)典應(yīng)用,也是城市交通治理中最常見且最有效的手段。另一方面,通過擴(kuò)建、改建道路改善通行,難度大、費(fèi)用高,信控優(yōu)化成了首選項。
亦莊、永川、株洲三地,通過優(yōu)化信控,上線綠波通行、紅綠燈倒計時提醒等功能,讓市民出行更便捷、交通管理更安全、城市運(yùn)轉(zhuǎn)更暢通,為其他城市緩解擁堵提供了解決思路。
改造智能路口是三地優(yōu)化信控的重要手段。依托已完成2.0階段建設(shè)的北京市高級別自動駕駛示范區(qū),北京亦莊60平方公里范圍內(nèi)建設(shè)了329個智能路口;重慶永川改造智能路口超110個;湖南株洲市天元區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成66個智能路口。這些智能路口可實現(xiàn)對交通狀況的實時感知、精準(zhǔn)預(yù)測、分析研判,并根據(jù)實時交通流,調(diào)整信號控制。
在緩解城市交通擁堵方面,信控優(yōu)化的效果十分明顯。亦莊已實現(xiàn)單點自適應(yīng)路口車均延誤率下降28.48%,車輛排隊長度下降30.3%;永川區(qū)域內(nèi)主要道路平均車速提升了11%,行程時間減少17.4%,平峰停車次數(shù)平均減少了59.5%;株洲市天元區(qū)在66個路口的實踐中,路口車均延誤下降了22%,優(yōu)化區(qū)域的擁堵指數(shù)下降了13.4%。
生活在這些地方的市民,發(fā)自心底為科技給生活帶來的變化點贊:“現(xiàn)在科技好發(fā)達(dá),真的很方便,希望全國都能用上。”“以前上下班堵半個多小時都是正常的,現(xiàn)在經(jīng)常是一口氣過多個綠燈路口,路上省了不少時間!”……
近年來,貴陽也將目光投向了治堵領(lǐng)域,采取多種手段治理交通擁堵城市病。
貴陽市公安交通管理局局長張斌說:“堅持以問題為導(dǎo)向,標(biāo)本兼治,‘一點一策’精細(xì)化治理,采取‘1+N’多部門聯(lián)合治堵,圍繞‘人、車、路、燈’四要素,打出一套‘鐵腕治堵’組合拳,系統(tǒng)治理交通擁堵‘城市病’,全力打贏全民‘治堵’攻堅戰(zhàn),讓群眾感受到美麗城市建設(shè)成果。”
依托科技力量,成了貴陽頗具代表性的治堵手段。貴陽市公安交管部門將互聯(lián)網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)和交管數(shù)據(jù)融合互補(bǔ),形成全域全時全量的道路交通運(yùn)行狀態(tài)感知能力,對擁堵時空規(guī)律、擁堵關(guān)聯(lián)規(guī)律、車流空間溯源等進(jìn)行精準(zhǔn)認(rèn)知,從宏觀城市區(qū)域、中觀道路干線、微觀路口路段分層分解擁堵致因,從實戰(zhàn)上指導(dǎo)交警路面高效執(zhí)勤、智慧化系統(tǒng)應(yīng)用、交通工程實施等緩堵手段的落地。據(jù)了解,信控優(yōu)化也是貴陽正在加快落地的緩解城市擁堵的手段之一。其中,數(shù)博大道沿線已實現(xiàn)單點自適應(yīng)的路口,平均擁堵指數(shù)降低6.7%,路口平均通行能力提升14.5%。
多措并舉,帶來實實在在的緩堵效果。貴陽2022年第一季度、第二季度擁堵指數(shù)分別同比下降13.96%和17.7%。
人工智能與信控優(yōu)化深度融合
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),人工智能是引領(lǐng)這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù),具有溢出帶動性很強(qiáng)的“頭雁”效應(yīng)。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,人工智能是賦能手段,也是服務(wù)人們美好生活的重要工具。分析亦莊、永川、株洲、貴陽四地信控優(yōu)化方案及實際效果可以發(fā)現(xiàn),將人工智能與信控優(yōu)化結(jié)合是一大特色。
傳統(tǒng)的干線綠波方案參數(shù)固定,不能動態(tài)適應(yīng)交通流變化。亦莊智能路口融合了網(wǎng)聯(lián)感知數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)浮動車數(shù)據(jù),實時調(diào)整各路口信號配時,通過相位協(xié)同控制形成綠波通行方案。方案周期級更新,與干線交通流動態(tài)匹配,干線綠波效果持續(xù)性更強(qiáng)。
重慶、湖南、貴州等地作為首批交通強(qiáng)國建設(shè)試點地區(qū),綜合利用人工智能等新一代信息技術(shù),交通現(xiàn)代化“進(jìn)度條”不斷刷新。
在重慶永川智能交通建設(shè)項目中,交通信號控制從手動指揮轉(zhuǎn)變?yōu)榱巳斯ぶ悄苷{(diào)控。智能信控系統(tǒng)會根據(jù)車流量周期性地進(jìn)行信號燈配時調(diào)優(yōu),3分鐘以內(nèi)更新一次策略。并且,它可以自主學(xué)習(xí),根據(jù)路況一直更新策略。
在湖南株洲,人工智能自動將區(qū)域內(nèi)各路口劃分為單點、協(xié)調(diào)、擁堵子區(qū),實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)子區(qū)策略的動態(tài)調(diào)整及方案下發(fā),進(jìn)而達(dá)到了區(qū)域整體優(yōu)化策略及各路口優(yōu)化方案無限貼近區(qū)域交通流變化、適應(yīng)全工況場景下的區(qū)域信號優(yōu)化效果。
在貴州貴陽,區(qū)別于傳統(tǒng)人工信號燈調(diào)優(yōu)手段,通過搭建策略矩陣,大腦算法智能化調(diào)整控制區(qū)域和信號配時,生成的方案與當(dāng)前交通狀況匹配度更高。
中國交通報社交通青年科技創(chuàng)新百人團(tuán)成員、南通大學(xué)交通與土木工程學(xué)院院長施佺告訴記者,交通信號控制問題本質(zhì)上并不復(fù)雜。它要么為路口到達(dá)的車輛優(yōu)化分配有限的綠燈時間資源,要么為等待排隊的車輛優(yōu)化分配有限的道路空間資源,以滿足相關(guān)指標(biāo),例如最小化總延誤、停車次數(shù)、燃料消耗或任何有意義的指標(biāo)組合。將人工智能技術(shù)加入到信控優(yōu)化領(lǐng)域,將帶來顯著的優(yōu)化提升效果。
人工智能是如何發(fā)揮作用的?業(yè)內(nèi)專家指出,在感知層面,將采集數(shù)據(jù)(視頻)轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)化的、信控所需要的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行把控、剔除異常數(shù)據(jù)、設(shè)備故障檢測等,都會應(yīng)用到人工智能技術(shù);在數(shù)據(jù)挖掘方面,利用人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)軌跡點和地圖的匹配、路徑相關(guān)性分析、擁堵點關(guān)聯(lián)分析等;在優(yōu)化層面,過去依賴于專家經(jīng)驗比較多,基于實際交通情況進(jìn)行信控參數(shù)的設(shè)定。人工智能則可以根據(jù)交通流狀況,實時調(diào)整配時方案,實現(xiàn)交通控制優(yōu)化。
人工智能技術(shù)在信控優(yōu)化過程中發(fā)揮的作用有目共睹。為了更好地推廣人工智能+信控,驅(qū)動城市交通精細(xì)化管理,施佺建議,應(yīng)進(jìn)一步激發(fā)人工智能潛力,對道路交通流全量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,建立交通分析算法庫,對路段及路網(wǎng)級的交通參數(shù)進(jìn)行計算,探索建立路網(wǎng)交通流的推演模型,竭力優(yōu)化算法。
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