城市大脑赋能智慧交通管理——以杭州为例

城市大脑赋能智慧交通管理——以杭州为例

马彪1  ,方喆2

杭州海康威视系统技术有限公司   浙江杭州   310052

浙江信安数智科技有限公司   浙江衢州   324000

摘要：城市治理是推进国家治理体系和治理能力现代化的重要抓手，而交通出行与每个人息息相关，又是城市治理的重点难点问题之一。杭州曾经作为全国最拥堵的城市之一，到目前杭州在百城拥堵指数中的排名已从治堵工作开展的2013年的前3位降到了2020年第三季度的第31位，这其中城市大脑发挥了重要的作用，从全面感知路况信息，到全局优化交通信号，再到全量唤醒沉睡数据，城市大脑在不断推动交通领域的变更创新，不断推动城市治理模式更新迭代。

关键词：智慧交通；管理

一、城镇化加快，交通拥堵逐渐加剧

随着我国城镇化及工业化进程不断加快，越来越多人口进入城市，私家车的保有量增加，导致交通拥堵、城市停车问题愈演愈烈。为了缓解交通问题，各地都投入了大量资金在前端摄像头、信号灯、线圈等硬件设施，目的在于能够智能指挥交通，治理交通违法行为，缓解交通拥堵等。但事实却是，除了部分违法行为能够被抓拍之外，交通拥堵问题仍未能得到缓解，停车难的问题仍困扰着市民的生活，究其原因就是数据未能得到有效和充分的利用，各部门建设的设备之间未能实现数据的有效连通，存在数据孤岛。据统计一个城市的全部摄像头记录的视频数量相当于1000亿张图片，一个人要看完所有视频大约需要一百年。海量视频数据都在“沉睡”，能被监管者查看的不到10%，而不同部门重复建设的硬件导致数据孤岛越来越多。

二、城市大脑发力，治堵初见成效

从1868年世界上第一盏信号灯诞生一直到SCOOT和SCATS系统掀起了实时自适应交通信号控制的浪潮，再到交通大脑提供的集成信号管理系统，交通控制从单一控制走进了智能管控的新时代。我国交通治理也从跟随者逐渐跨越到领跑者，这其中既有物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的推动，也有我国在城市治理上理念的更新。

“头痛治头、脚痛治脚”的模式已经证明无法从根本上解决城市治理过程中的问题，还会造成更多的资金浪费，只有从全域考虑，统筹交警、城管、交通等相关部门的数据，通过海量交通数据源的汇集、融合、存储和分析，挖掘现有摄像头采集数据的价值，强化政府决策与资源配置能力，从而实现异常告警、交通疏导和智慧调度等功能。

杭州从2016年开始，以交通治堵为切入点，开始了以城市大脑治理全城的新历程。利用城市大脑，杭州交通部门有了缓解拥堵的“神器”。在杭州，城市大脑从摄像头获取即时交通流量，让交通信号灯根据即时流量，优化路口时间分配，提高交通效率。依靠计算机视觉分析能力，利用每一个交通摄像头即时对道路状况“体检”，就像一个个交警全年无休在路上巡逻。数据显示，有了城市大脑的智能调控，杭州上塘高架路22公里里程，出行时间平均节省4.6分钟；萧山区104个路口信号灯自动调控，车辆通过速度提升15%。

三、全量感知，最早发现交通事件

在平安城市、天网工程和雪亮工程的建设下，大量摄像头已经遍布杭州的各个角落，每天产生的大量数据单纯靠人力去解读是一个不可能完成的任务。交通大脑通过区别于固定监控的球机视频检测技术，利用球机监控具有的变焦和360度变化功能，自动对交通事故，交通拥堵、违法停车、行人和非机动车四大类12项交通事件进行24小时全天候自动巡检，实现了球机视频监控事件自动报警、交通实时状态和预警算法、人工智能反哺信号控制等功能，推进了城市资源科学配置和高效使用。

以杭州为例，自2017年交通大脑运行以来，日均自动发现警情3万余起，准确率达95%以上，并在10秒内完成报警;自动发现110种警情，并形成97种闭环处置模式;实时分析各项交通指标、使杭州从全国“堵城”排名第3位降到第57位，交通大脑正时时刻刻影响着我们的交通出行，并交出了一份份惊艳的成绩单。

四、全域分析、构建最强智慧中枢

一座城市高峰期内的城区道路交通拥堵问题十分严重，这向信号配时工作发起了巨大的挑战。城市管理者基于人工方法不仅很难在短时间内精确把握交通拥堵问题的根源，对症下药，而且也无法提前预判拥堵情况的发生。而受限于数据的可用性，传统的单点优化方法也难以胜任，计算出的配时方案通常与实际情况相去甚远，为了配合全量感知实时产生的路口信号灯报警，及时“消红变绿”完善闭环处置，交通大脑基于人工智能深度学习的信号控制方法般炼出最强智慧中枢。

杭州市公安局交通警察局于2018年4月18日正式成立“城市数据大脑”交通信号配时中心，开启了交通脉络建设“杭州模式”。信号配时中心有三个核心组织，一是城市大脑，二是配时中心团队，三是优化服务平台。城市大脑一方面收集了数据，另一方面为交警支队指挥中心及交通信号配时中心或信号优化服务平台提供数据。服务平台的获取数据一方面反哺城市大脑，另一方面为信号优化团队提供实时调控、实时优化等功能，同时信号优化团队的调控经验和控制经验会传到服务平台。

五、全城联动、交通事件最快处理

交通大脑自动发现警情以后，还需要勤务机制迅速跟上，否则没有实际意义。为了让交通大脑的作用最大化，杭州交警部门于2017年9月专门组建了一支由67名民警、150名辅警组成的交警机动队，与路面常态勤务相叠加，归属指挥中心、将精准扁平指挥调度与多点就近快处有机结合。第一时间处置“交通大脑“发现的各类警情，有效落实了“情指勤督”四位一体警务机制改革，由机械勤务向机动勤务、由交通自治向交通共治的转变，推进了交通治理体系和治理能力的现代化。

交通大脑具备智能感知路况、智能判定堵情、智能巡查事件、智能优化配时、智能辅助指挥五大基本功能，由交警指挥中心为主应用。辖区大队分区具体实施，专业力量合成作战，推动指挥体系专业化、信号配时社会化、路面勤务动态化，提高了整个城市的交通管控能力和试点道路的通行效率。

六、全城停车、城市治理应用新场景

随着城市大脑建设逐渐深入，城市治理应用又有了新的场景，“先离场、后付费”便捷泊车的城市大脑停车系统已经上线，借助城市大脑，杭州打造了全国首个城市级停车系统，为缓解城市停车难提供了新的路子，通过‘先离场后付费’采集到的停车数据等，还能在精细化管理上得到提升，为治理城市拥堵、停车难，提供更多的有力支撑。

城市大脑停车系统数字化建设，首先基于杭州已划分的网格数据，再对网格的车位供需情况、停车的难易情况进行综合分析，其中数据来源包括城管部门泊位、停车信息，交警卡口、违停数据，高德停车轨迹等，基于这些基础数据再做一个大数据的分析。分析的目的有两方面，一方面是量化后的数据，用于精细化管理，另一方面就是可以在建设停车场、停车价格引导等方面为其他部门，提供数据参考。目前，该系统已覆盖杭州所有区县市，接入76万余个泊位，实现“一次绑定、全城通停”。

结束语：城市大脑作为新型基础设施，是国家治理能力与体系现代化的重要载体，交通作为城市治理过程中关系到基础民生的重要领域，未来要顺应共享出行、预约出行、出行即服务等智慧交通新模式的发展，不断深化“城市大脑”在交通拥堵治理领域的应用，满足人民群众的获得感、幸福感、安全感。

作者简介：马彪，本科学历，7年政府数字化项目管理经验，对智慧城市有较深刻的了解

获得信息系统项目管理师、PMP等专业项目管理认证。