道路擁堵緩解、通行效率提升，2021年，云南省昆明市市民享受到了智慧交通帶來的出行福利。根據(jù)《2021全國主要城市交通分析報(bào)告》，昆明市路網(wǎng)高峰行程延時指數(shù)同比2020年下降2.77%，降幅位居全國前列。全域交通態(tài)勢感知系統(tǒng)、秩序研判深度分析系統(tǒng)、統(tǒng)一信控管理優(yōu)化系統(tǒng)……經(jīng)過一年多的數(shù)字化升級改造，昆明市有了集多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)于一身的“智慧交管大腦平臺”，如今的道路信號配時更合理，越來越多的市民享受到更智慧的信號控制系統(tǒng)帶來的便利。
緩解資源供需矛盾
“智慧大腦”提升通行效率
昆明市域地處云貴高原，城市布局和路網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的向心性，重要的功能區(qū)基本都聚集在核心區(qū)內(nèi)。早晚高峰時段，道路資源供需矛盾更加突出，擁堵明顯。機(jī)動車保有量連年攀升，出行需求持續(xù)高速增長，昆明市曾面臨道路資源供需不匹配、管理技術(shù)手段跟不上等諸多問題。
2021年起，昆明市與阿里云合作，從智慧交管和智慧交運(yùn)兩個板塊，推動了昆明市城市交通管理的數(shù)字化升級。按照昆明市數(shù)字交通建設(shè)整體推進(jìn)要求，阿里云成立了技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，在昆明市公安局交通警察支隊(duì)（簡稱昆明交警）的指導(dǎo)下，以提升全市交通管理效率和通行效率，形成多維交通緩堵體系和道路規(guī)劃決策體系為整體思路，完成了“智慧交管大腦平臺”的建設(shè)。
阿里云交通物流行業(yè)副總經(jīng)理、阿里巴巴數(shù)智交通研究院秘書長高翔介紹，“智慧交管大腦平臺”建立了全域交通態(tài)勢感知系統(tǒng)、秩序研判深度分析系統(tǒng)、評診治分析服務(wù)系統(tǒng)、統(tǒng)一信控管理優(yōu)化系統(tǒng)等8個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)中臺與業(yè)務(wù)中臺、
智能終端設(shè)備等，形成了完整的智慧交通指揮、管理及服務(wù)體系。在支撐昆明交警各業(yè)務(wù)板塊的同時，也通過整合各類交通大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了分析、預(yù)測、決策的智能化，從而更好地為市民出行提供服務(wù)。
1月25日，據(jù)昆明交警消息，昆明智慧交通項(xiàng)目已完成了全市521個交通路口的智能化改造，在503個路口實(shí)施了“綠波帶”，12條干線和3大區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了干線和區(qū)域優(yōu)化，12條干線的通行延誤時間平均降幅達(dá)到10.5%。
更多車輛匹配更長綠燈
以點(diǎn)帶面打造“綠波帶”
最近，越來越多的昆明市民發(fā)現(xiàn)，在平峰時段，路口每個周期的通行時間會有變化。這其實(shí)是平臺在通過AI感知設(shè)備檢測路口實(shí)時流量，并自適應(yīng)控制路口
信號燈配時，從而提高路口通行效率。
以往，在昆明市的信號控制路口，尤其是平峰時段，市民經(jīng)常遇到“明明相交道路的車輛寥寥無幾，但主干路的車輛還是要多等很長時間的紅燈”。如今，當(dāng)AI感知設(shè)備發(fā)現(xiàn)路口的各個方向車流量不均衡時，平臺會根據(jù)各個方向的車流量配比，適當(dāng)延長車流量大的方向綠燈時間，讓更多的車輛通過，充分提升路口的整體通行效率，減少車輛排隊(duì)現(xiàn)象，解決了信號配時方案無法與實(shí)時車流量精準(zhǔn)匹配的痛點(diǎn)。
“通過路側(cè)新增的傳感器以及邊緣計(jì)算終端等智能化設(shè)備，可以將路口的全量信息實(shí)時還原，一部分路口還實(shí)現(xiàn)了全息感知，基于此可以在路口實(shí)現(xiàn)車道級的精細(xì)化感應(yīng)控制。”高翔介紹，目前自適應(yīng)信號燈控制已經(jīng)能做到秒級感知和響應(yīng)，比如某個方向的綠燈可以在剛好放完隊(duì)尾最后一輛車以后變紅燈，然后給另一個方向綠燈，這樣可以最大程度地減少綠燈損失，提升路口通行效率。
路口布設(shè)的邊緣計(jì)算終端之間還可以自組網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)路口間的協(xié)調(diào)控制。單個路口的最優(yōu)化并不能保證整條路的最優(yōu)化，可能這個路口暢通，但下個路口的車輛排隊(duì)卻延伸了過來，依然造成路段擁堵。因此，通過路口邊緣計(jì)算終端的聯(lián)網(wǎng)，平臺可以將相鄰若干個路口的信號燈周期和相位差調(diào)整到最優(yōu)，從而形成“綠波帶”。在綠波路段，只要按照昆明交警推薦的車速行駛，就可以享受到信號綠波的暢行體驗(yàn)。
“智慧交管大腦平臺”依靠強(qiáng)大的全域數(shù)據(jù)集成、大數(shù)據(jù)分析和智能算法能力，對昆明市東風(fēng)東路、人民東路、人民西路、北京路等12條干線進(jìn)行優(yōu)化。平臺自動判斷擁堵狀態(tài)，并根據(jù)車流情況采取不同的控制方案。根據(jù)昆明交警數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，綜合全天效果，12條干線的通行延誤時間均有所下降。
昆明交通情況在“點(diǎn)”（路口）和“線”（干線）上的改善，也促進(jìn)了以“點(diǎn)”帶“面”的優(yōu)化。阿里云團(tuán)隊(duì)在昆明交警的指導(dǎo)下，定位出一環(huán)內(nèi)的幾個重點(diǎn)區(qū)域，實(shí)施區(qū)域整體優(yōu)化。例如，在平峰期以單點(diǎn)感應(yīng)和協(xié)調(diào)式感應(yīng)綠波為主要控制模式，在高峰期則實(shí)施緩進(jìn)快出和均衡控制策略，在減緩?fù)鈬囕v進(jìn)入核心區(qū)的同時，加速核心區(qū)內(nèi)車輛向外圍疏散。
“云邊端”一體化方案
全域交通支撐科學(xué)決策
昆明交警依托“智慧交管大腦平臺”，對昆明城市道路在點(diǎn)、線、面的立體維度上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化。經(jīng)過昆明“智慧交管大腦平臺”的數(shù)據(jù)評估，一環(huán)以內(nèi)的東區(qū)和西區(qū)全天平均延誤時間下降超10%，南區(qū)下降超5%。其中，晚高峰優(yōu)化效果最為明顯。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自適應(yīng)區(qū)域協(xié)調(diào)控制后，昆明主城區(qū)日均車速提升了6.8%。
為這些路口和區(qū)域提供AI感知能力的，是阿里云依托智能路側(cè)終端設(shè)備以及云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等構(gòu)建的“云邊端”一體化智慧交通解決方案。
從“端”的角度來看，通過雷達(dá)和視頻傳感器等路口設(shè)備的智能化升級，可以對城市道路運(yùn)行情況進(jìn)行全量感知和信息收集。在“邊”的層次，邊緣計(jì)算會將感知設(shè)備收集的信息進(jìn)行融合，在邊緣端進(jìn)行實(shí)時計(jì)算并生成優(yōu)化方案，然后發(fā)送至設(shè)置在路口的信號控制系統(tǒng)來執(zhí)行。到了“云邊端”中的“云”這個層面，平臺會進(jìn)行區(qū)域級的優(yōu)化控制策略的制定與執(zhí)行。昆明也是國內(nèi)首個城市級大規(guī)模采用“云邊端”一體化智慧交通解決方案的城市。
“智慧交管大腦平臺”的重要系統(tǒng)之一就是全域態(tài)勢感知系統(tǒng)，基于“端”側(cè)的信息采集和邊緣端的匯集，配合大量的、多來源的行業(yè)數(shù)據(jù)，加上高德帶來的海量互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以自動感知某個路段、某個區(qū)域的實(shí)時狀態(tài)，從而為信號控制、交通指揮、信息服務(wù)推送等提供支撐。
“‘智慧交管大腦平臺’上線之后，一個顯著的變化就是讓管理部門的決策變得更加科學(xué)和智慧?！备呦璞硎?，以信號控制為例，從前昆明市主要靠人工手段，基于歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷和信號調(diào)優(yōu)。如今，通過分析歷史數(shù)據(jù)規(guī)律和實(shí)時數(shù)據(jù)變化，管理部門可以基于數(shù)據(jù)做出更加科學(xué)的信號配時優(yōu)化方案。
未來，“智慧交管大腦平臺”的秩序研判深度分析系統(tǒng)將可以服務(wù)于交通組織方案的分析和優(yōu)化。例如，道路進(jìn)行施工前，需要制定臨時的周邊道路交通組織方案，那么哪種方案是最合理的？從前，這些可能都是基于經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，但通過秩序研判深度分析系統(tǒng)，可以基于海量數(shù)據(jù)對場景進(jìn)行仿真分析，從而比選出最優(yōu)方案。
據(jù)了解，昆明市智慧交管與智慧交運(yùn)將會在下一個階段形成合力，城市全域數(shù)字交通一方面通過精細(xì)化管理最大程度優(yōu)化道路供給側(cè)，同時也會探索基于出行供需平衡理念，為出行者提供個性化出行服務(wù)。
