智慧交通AI輔助系統(tǒng)定制開發(fā)
大家好,我是成都小火科技公司項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人。今天是2025年12月8日,是星期一。交通擁堵、事故處理、信號(hào)燈配時(shí)的,這些是每個(gè)城市管理者犯難的老問題。依靠人力增加的是有極限的,而依靠過往經(jīng)驗(yàn)的又無法跟上那動(dòng)態(tài)變化的。那么借助AI人工智能來輔助決策與預(yù)警,便成為了一個(gè)必然的趨向。在上個(gè)月里我方才協(xié)助某城市的交通管理部門,完成了一套智慧交通AI輔助系統(tǒng)的上線部署,下面我分享整個(gè)過程,結(jié)尾會(huì)有這個(gè)項(xiàng)目的復(fù)盤。
這個(gè)項(xiàng)目的啟動(dòng),來源于一次關(guān)于城市交通“痛點(diǎn)”的研討會(huì)??蛻舻脑V求是比較具體的:能否提前預(yù)判出易擁堵的路口;能否從浩渺的監(jiān)控視頻中自動(dòng)察覺交通事故、違章停車;能否依據(jù)實(shí)時(shí)車流,動(dòng)態(tài)優(yōu)化某一片區(qū)域的紅綠燈配時(shí)方案。需求梳理過后,我發(fā)現(xiàn)這需要有一個(gè)融合了視頻智能分析、大數(shù)據(jù)處理以及預(yù)測(cè)算法的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)的架構(gòu)被確定成為了那所謂的“端-邊-云”協(xié)同的架構(gòu)。在“端”的地方,是遍布路口的既有高清攝像頭;在“邊”的地方,我布置了AI分析盒子,就近處理視頻流,開展實(shí)時(shí)的車輛檢測(cè)、車牌識(shí)別、行為分析如逆行、違停相關(guān)的,如此便能夠大大減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力以及云端計(jì)算負(fù)擔(dān);在“云”的地方,是我的核心管理平臺(tái),負(fù)責(zé)匯聚所有邊緣處的分析結(jié)果、其他傳感器數(shù)據(jù)像地磁、雷達(dá)等以及互聯(lián)網(wǎng)路況數(shù)據(jù),進(jìn)行宏觀的態(tài)勢(shì)分析、擁堵預(yù)測(cè)和信號(hào)優(yōu)化策略的生成。
軟件平臺(tái)的功能,可以說是非常實(shí)在。第一個(gè)大功能,是“全路網(wǎng)視頻AI巡檢”。管理后臺(tái)的大屏上,不再是需要人工盯著的無數(shù)個(gè)視頻小窗口,而是一張電子地圖。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)標(biāo)記出發(fā)生異常事件(如事故、擁堵、遺灑物)的位置,并彈出現(xiàn)場(chǎng)視頻和AI識(shí)別截圖,供值班人員快速確認(rèn)。第二個(gè)功能,是“交通態(tài)勢(shì)研判與預(yù)測(cè)”。平臺(tái)整合過去一周、一個(gè)月甚至一年的歷史車流數(shù)據(jù),結(jié)合天氣、節(jié)假日、大型活動(dòng)等信息,利用時(shí)間序列算法,對(duì)未來幾小時(shí)甚至第二天的重點(diǎn)路段擁堵指數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),并以熱力圖的形式呈現(xiàn)。第三個(gè)核心功能,是“信號(hào)燈智能優(yōu)化推薦”。對(duì)于接入系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)信號(hào)機(jī),平臺(tái)可以根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的各方向車流量、排隊(duì)長度,結(jié)合當(dāng)前的配時(shí)方案,運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法,計(jì)算出更優(yōu)的配時(shí)方案,以“建議”的形式推送給信號(hào)控制崗的工程師,由人工審核后一鍵下發(fā)。這個(gè)“人機(jī)協(xié)同”的模式,既發(fā)揮了AI的計(jì)算優(yōu)勢(shì),又保證了控制的安全可靠。
開發(fā)細(xì)節(jié)上,挑戰(zhàn)無處不在。視頻分析算法需要針對(duì)不同的天氣(雨、霧、夜)、不同的攝像頭角度進(jìn)行充分的模型訓(xùn)練和優(yōu)化,才能在復(fù)雜環(huán)境下保持高準(zhǔn)確率。我們利用了過去在AI視覺項(xiàng)目中的積累,并采集了部分當(dāng)?shù)芈房诘膶?shí)際場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行了模型微調(diào)。后端平臺(tái)要處理海量的實(shí)時(shí)消息(車輛過車記錄、事件告警、信號(hào)燈狀態(tài)),消息中間件我們選用了高吞吐量的Kafka。數(shù)據(jù)庫則采用了時(shí)序數(shù)據(jù)庫專門存儲(chǔ)車流數(shù)據(jù),便于快速進(jìn)行時(shí)間范圍查詢和分析。為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,從事件發(fā)生到平臺(tái)告警,我們?cè)O(shè)定的目標(biāo)是平均延遲不超過3秒,為了達(dá)到這個(gè)指標(biāo),在邊緣AI盒子的選型和軟件協(xié)議優(yōu)化上,費(fèi)了很大的功夫。
項(xiàng)目交付前,在一條主干道上進(jìn)行了為期兩周的試運(yùn)行。效果是明顯的,系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的違章停車和輕微事故,比人工巡查的效率提升了數(shù)倍;信號(hào)優(yōu)化建議被采納后,該路口的平均車輛排隊(duì)長度減少了約15%。當(dāng)然也遇到了問題,比如某些老舊攝像頭的圖像質(zhì)量不佳,影響了識(shí)別率,我們不得不針對(duì)這些點(diǎn)位,額外增加了圖像增強(qiáng)的前處理步驟。作為國家高新技術(shù)企業(yè)(證書編號(hào)GR202451001272),我們?cè)趶?fù)雜系統(tǒng)集成和AI算法落地方面的能力,在這個(gè)項(xiàng)目里得到了充分的體現(xiàn)。系統(tǒng)上線后,按照合同,我們提供7×24小時(shí)的遠(yuǎn)程技術(shù)支持,并有一名工程師在現(xiàn)場(chǎng)保障一個(gè)月。后期,客戶還計(jì)劃接入更多的公交GPS數(shù)據(jù)、網(wǎng)約車熱力圖,來讓平臺(tái)的預(yù)測(cè)和決策更加精準(zhǔn),這方面的功能升級(jí),已經(jīng)列入了我們的二次開發(fā)洽談日程。智慧交通,路還很長,但每一步實(shí)實(shí)在在的優(yōu)化,都能讓城市的脈搏跳動(dòng)得更順暢一些,我們團(tuán)隊(duì),樂意為此持續(xù)努力。
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