城市交通大腦應用現狀與業務體系分析

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當前，我國交通管理科技信息化已進入大數據時代，科技建設從單個系統和設備的建設，逐步轉向綜合性集成和大數據應用已成為必要趨勢。為有效應對新形勢、新需求，交通管理部門亟需利用現代化科技手段加強治理，強化前端交通流信息采集渠道，基于違法監測、視頻監控、卡口監控等多種渠道開展信號控制和交通誘導，打破信息“孤島效應”，進而提升信息深度應用能力，實現警務智慧化、協同化管理，提高交通管理服務的主動性、精確性、實效性。基于大數據、云計算、人工智能等先進技術，城市交通大腦應運而生，旨在利用實時全量的交通數據全局優化城市交通資源，完善交通運行內在邏輯規則，最大化實現城市運轉效能的根本提升。國內外相關領域的從業者們圍繞城市交通大腦的技術架構、功能實現、應用生態等方面開展了廣泛研究，然而，由于缺乏頂層設計和統一指導，各地建設和應用過程中遇到許多困難，出現需求不明確、系統不開放、應用落地難、投入/產出比重低等一系列問題，使得交通大腦應用成效遠達不到預期要求。本文圍繞城市交通系統管理與綜合服務需求，介紹城市交通大腦設計理念與應用現狀，結合先進城市落地實踐經驗，分析交通大腦應用場景、設計功能和物理架構，推動形成標準的業務體系，為規范引領全國公安交管“數據大腦”的良性、健康發展，提供基本參考和借鑒。

1.交通大腦技術實現

總體而言，交通大腦通過整合全域交通時空數據，基于人工智能技術全局優化、分析決策、迭代反饋，主要實現視頻智能分析、交通運行診斷、信號控制優化、執法情報研判、誘導信息發布等功能，但仍存在應用相對分散、系統不夠成熟等諸多問題，對交管業務支撐作用有待進一步驗證，整體發展尚處于初級階段。

1.1阿里城市大腦

阿里ET城市大腦由計算資源平臺、數據資源平臺、算法服務平臺等組成，核心架構主要包括上層應用組件和下層數據底盤?；跈C器視覺認知、全量數據平臺建設、城市大腦開放平臺以及交通網絡協同與交通博弈預測四大能力，構建城市警情監控、城市交通微控、城市交通體檢、城市特種車輛、城市戰略規劃五大應用場景，搭載智能感知路況、智能巡查事件、智能判定堵情、智能優化配時、智能輔助指揮等應用功能，實現城市交通的全息全量決策與優化。

1.2嘀嘀交管大腦

嘀嘀交管大腦由一云四中樞構成，一云即交通云，四中樞包括數據中樞、分析中樞、控制中樞和評估中樞，提供智慧感知、智慧預警、智慧分析、智慧預測、智慧研判、智慧指揮、指揮調度、智慧誘導、智慧發布、智慧評估等十大服務。兼備云計算、AI技術、交通大數據和交通工程智能系統，能夠通過機器學習的方式，搭建出支撐類腦推理的核心算法模型，支撐精準預測和智能調度，實現最優交通組織。

1.3華為城市大腦

華為城市大腦由基礎設施平臺、大數據和業務支撐平臺、融合通信平臺組成，具備總體態勢、分析決策、事件管理、監測預警、聯動指揮等業務功能。聚焦城市交通管理難點打造計算、感知、認知三類智能，著力提升交通系統運行效率。其中，計算智能為城市大腦構建開放計算平臺，有效解決智能化碎片困境，支撐智慧交通持續健康發展；感知智能融合流量、違章、事件多渠道采集，以及智能分析回滾于一體，形成開放式算法倉和深度學習平臺，實現交通行為與運行狀態的深度感知，奠定智慧交通生態應用基礎；認知智能可有效感知重點車輛態勢，發掘專項整治情報數據，基于認知出行規律提供創新交通服務。

1.4方緯交管大腦

方緯交管大腦IDPS具有“1+3+1”結構：“1”是一個數據云，通過數據云匯聚數據資源；“3”是三大計算平臺，首先構建的是可計算道路網絡平臺，其次是認知分析平臺，用于解構需求狀態和能力，最后是研判決策平臺，用于推演各種不同策略進而實現最優組合；還有一個“1”是智能化業務驅動組件，可用于鏈接其他業務系統。IDPS具備科學診斷、自動巡檢、精細研判、智能決策、無縫轉換五大功能，可以實現路網結構、交通設施、外場設備在線診斷與自動巡查，精細管理信控方案、把握出行規律、精準打擊違法，確保各業務系統之間數據無縫轉換，在優化出行者服務與支撐政府管控決策等方面發揮了重要作用。

2．交通大腦應用現狀

2.1深圳數據驅動警務模式

深圳交警通過“數據魔方”系統建設，整合交通管理業務信息資源，基于大數據資源池開展大數據決策、大數據作戰、大數據監管和大數據服務應用。以情報為主導建立鐵騎勤務，實施快速靈活的動態勤務，實現對轄區全時段、全路段、全覆蓋，提高了警情發現率，縮短了處警時間。堅持民意主導警務，通過線上線下多渠道主動搜集交通亂點、堵點、隱患和執法問題，逐級督辦、全流程考核，確保群眾反映問題件件有著落、處處有回應。

2.2濟南大數據精細化管控

濟南支隊成立數創中心，通過數據整合、渠道聯動，形成“大數據池”，立體繪就人、車、路之間的網絡，實現交通運行特征、擁堵熱點、異常事件分析診斷，為精細化交通組織管控提供情報依據。開展道路交通運行特征與規律分析研判，推行借道左轉、潮汐車道、可變車道等精細化交通組織方式，實施“互聯網+”信號優化、“互聯網+”誘導發布，創新交通管控方式應用，實現道路時間資源的深度挖潛、空間資源的精耕細作。

2.3杭州數智交通治理變革

杭州城市數據大腦衍生了最亮雙眼（視頻監控）、最巧雙手（信號配時）和最快雙腿（交警機動隊），實現了交通運行狀態實時定量感知、在網交通量精準分析以及城市交通時空出行規律的全面掌握。通過球機監控機器巡邏、AI信號燈配時、人工智能體等技術應用，有效促進了城市交通管理由定性向定量、由空間向時間、由機械勤務向機動勤務、由交通自治向交通共治的轉變。

2.4上海大數據創新執法應用

上海基于電子警察視頻加照片的形式，利用軌跡分析和圖像識別技術，自動取證實現轉彎不讓直行、大彎小轉違法查處。通過建立電子警察違法抓拍即時告知系統，5min內向駕駛員發送相關違法信息，并結合警示屏進行提示，實現違法精準及時告知。致力打造事故碰瓷系統，基于相同身份號碼和相同號牌車輛，分析事故區域同一車輛出現頻率，提取相關信息助力市情報處開展刑偵分析。

2.5西安智慧交通集成應用

西安城市大腦融合指揮中心、情報中心、互聯網研發中心，集可視一體化指揮調度平臺、西安交警大數據平臺等多個實戰部門和系統于一體，創新了在途量、安全態勢、信號燈監測評價等多個算法模型，集交通綜合監測、可視化指揮調度、精細勤務管理、科學督導評價、互聯網便民服務等功能于一體。

3．交通大腦業務體系

3.1屬性定位

城市交通大腦是城市智能交通管理系統的最上層決策體，主要作用是發現問題、提供線索、指明方向、監督執行，評估效果，為交通管理與服務提供智力支持，不代替現有各類管控系統和業務平臺；已有系統和平臺是執行體，大腦需與這些系統平臺一起，形成業務閉環，才能發揮作用。城市交通大腦旨在解決三個方面的問題：一是科技建設集成化不夠，業務系統單打獨斗，協同能力弱；二是系統間信息共享不夠，交通數據分散、碎片化，數據整合不足，無法為全方位多源融合的情報研判支撐；三是信息深度應用不夠，分析研判與決策支持功能不強，難以支撐精細化、精準化、智能化應用。

3.2功能架構

針對不同的業務場景，從系統管理與使用需求的角度考慮，城市交通大腦功能通?？煞譃閼霉δ芎椭喂δ軆深悺Ｍㄟ^數據融合實現多源數據的匯總、交互與共享，制定專題數據庫，針對不同類型的數據提供相應的數據資源服務，建立相關模型，實現數據的高效利用和精準分析，為業務實戰提供基礎支撐。

3.3系統框架

從物理實現角度，基于云計算、大數據架構，構建分層解耦、靈活開放的三層框架，總體由“一云、二系統、三平臺”組成。一云，是指交管專有云基礎設施，提供計算、存儲、網絡傳輸能力；二系統，是指統一數據交換系統、數字化地理信息系統；三平臺，是指大數據資源平臺、視頻AI應用平臺和智慧協同管控應用平臺。（1）資源層資源層主要提供計算資源、存儲資源和網絡資源，包括交管專有云基礎設施和云資源管理系統兩部分。交管專有云基礎設施是交通大腦的支撐骨骼系統，利用不同配置的服務器及設備搭建大規模集群；云資源管理系統是“數據大腦”的資源供給系統，使用虛擬化、分布式計算等技術構建計算、存儲和網絡資源池，實現計算、存儲資源的動態伸縮和分配管理。（2）認知層認知層主要用于接入、整合、存儲與處理各類交通管理信息資源，為外部提供資源服務。包括統一數據交換系統、視頻AI應用平臺、大數據資源平臺。統一數據交換系統旨在實現公安網、視頻專網內不同系統之間的數據規范匯聚與共享交換；視頻AI應用平臺用于各類監控視頻圖像的規范整合，建立統一的和混合的視頻、圖像資源庫；大數據資源平臺可以支撐形成交通數據模型、算法及預案庫。（3）行動層行動層主要為各類交通管理用戶提供應用功能和服務，包括數字化交通地理信息系統和智慧協同管控應用平臺，前者可以用于開發各級專用圖層信息服務，提供地圖引擎服務，為其他系統和平臺提供地圖展示調用接口、空間數據轉換工具；后者綜合應用各類數據資源和系統接口，構建“情指勤督”一體化的公安交管警務應用體系，實現警務智慧、協同管理。

4．結束語

伴隨著人工智能、云計算、大數據等新一代信息技術的發展，以場景設計為目標，以數據流程整合為核心，構建智慧感知、深度融合、瞬時響應、智能決策的城市交通大腦，正日益成為城市智慧交通新業態構建的必然選擇。城市交通大腦建設將從根本上打破信息孤島，融合多種渠道深挖海量交通數據，解構城市交通的運行規律和內在特點，對于輔助緩解交通擁堵頑疾，提升城市交通全方面、寬領域治理能力，進而推進未來城市交通的可持續發展和智慧出行服務具有重要現實意義。

作者：謝一明 單位：無錫安邦電氣股份有限公司