何均宏：以“新平臺 新治理 新服務”構(gòu)建交通大腦

2018年7月24日，華為在北京召開了“探索新時代智慧交通解決方案——新平臺、新治理、新服務”媒體交流會，對華為智慧交通解決方案總監(jiān)何均宏先生進行了專訪，全面系統(tǒng)地交流了華為的智能交通業(yè)務布局、新時代的智慧交通解決方案以及部分應用案例。

　　何均宏親歷華為從早期發(fā)展到不斷壯大，其最早從事程控交換機、光網(wǎng)絡、寬帶IP網(wǎng)絡的研究，參與負責全國骨干網(wǎng)、重要省份及城市網(wǎng)絡規(guī)劃建設，帶領團隊這個階段的研發(fā)成果得到國家技術(shù)發(fā)明獎。

　　何均宏表示近幾年來他和團隊的工作方向轉(zhuǎn)向云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和5G車聯(lián)網(wǎng)研究，為城市交通大腦提供海量的連接、海量數(shù)據(jù)存儲、強大的計算和智能。他提到，這幾年華為在交通管理領域做了大量探索，包括與公安部交通管理科學研究所共同建立了全國交通大數(shù)據(jù)分析平臺，與深圳交警聯(lián)合創(chuàng)新推進交通大腦等，不斷積累實踐經(jīng)驗，構(gòu)建智慧交通聯(lián)合解決方案。 

　　榮譽源于實力精耕。2017年11月的世界智慧城市博覽會上，深圳交通大腦解決方案獲得“2017年巴塞羅那智慧城市博覽會”平安城市大獎。組委會評價認為：深圳交通大腦創(chuàng)新性的使用人工智能(AI)技術(shù)，完善日常交通違法行為審核、審計業(yè)務水平，讓城市交通管理模型更加人性化，讓城市交通更加安全、有序、暢通，讓城市交通管理者、出行者從中獲益。

　　深刻理解智慧交通管理的新常態(tài)、新挑戰(zhàn)

　　何均宏表示，一個城市的文明水準，站在路口就能一目了然，城市文明交通是各個城市日夜閃耀的名片?！拔覀冊诤凸膊拷煌ü芾砜茖W研究所等行業(yè)專家交流中了解到，有些城市應用了很多新設備，但城市道路通行秩序往往并未出現(xiàn)根本性好轉(zhuǎn)。”

　　如何避免為創(chuàng)新而標新立異，何均宏認為，首先要深刻理解交通管理的新常態(tài)，理解城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、需求結(jié)構(gòu)、要素結(jié)構(gòu)的重大變化，理解市民職住分離、互聯(lián)網(wǎng)出行、網(wǎng)約車、電商外賣噴涌發(fā)展對出行波動的劇烈影響。

　　他介紹，新常態(tài)包括六個方面：一是車輛數(shù)井噴，車輛發(fā)展快于道路承載能力；二是交通文明還需改進，部分人的不良出行習慣可以擾亂整個城區(qū)的交通安全、有序；三是交通規(guī)則豐富，不同城市的交通規(guī)則差異需要因地因時制宜，交通規(guī)則越來越豐富、彈性；四是停車位少、不均衡，新舊路網(wǎng)并存；五是功能區(qū)密集，城市化快速發(fā)展，城區(qū)快速擴張，但教育、醫(yī)療、商業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等核心功能相對集中在部分城區(qū)；六是交通監(jiān)控、信號機、交通誘導和互聯(lián)網(wǎng)應用、移動應用難于協(xié)同。

　　“理解把握新常態(tài)，有助于我們回歸交通管理的初心：那就是減少交通違法行為，促進維護良好的道路交通秩序,在眼花繚亂的技術(shù)創(chuàng)新中，繼續(xù)強化交通管理四個方面的意識——規(guī)則意識、經(jīng)典意識、系統(tǒng)意識和成本意識；有助于我們貼近業(yè)務，去構(gòu)建新常態(tài)下交通管理的平臺、治理、服務?！焙尉暾f。

　　構(gòu)建智慧交通管理的新平臺、新治理、新服務

　　2018年是智慧交通大腦理性發(fā)展元年。深圳、北京、天津、廣州、上海以及大量二三線城市的交通管理者，正在推動城市交通管理進行歷史性變革。

　　“我們和交科所、深圳交警等聯(lián)合創(chuàng)新‘交通大腦’，搭建全新的技術(shù)支撐平臺、數(shù)據(jù)治理體系、業(yè)務服務模式時，發(fā)現(xiàn)從安全交通到順暢交通，從法治交通到文明交通，新時代交通管理必須深化規(guī)則意識、經(jīng)典意識、系統(tǒng)意識和成本意識，來構(gòu)建智慧交通新平臺、新治理、新服務。”何均宏介紹。

　　新平臺，是基于對交通管理規(guī)則、交通路權(quán)理解，利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿核心技術(shù)打造三方面的能力，開放包容交通出行方、管理方、管理算法、管理應用，基于平臺數(shù)據(jù)、智能和應用，打通交通管理回路(Traffic Management Loops)，讓各方更快速、更全面的進行交互、評估，實現(xiàn)交通管理快速優(yōu)化。何均宏提到：“早期的交通管理系統(tǒng)比如卡口、交警指揮、信號燈等系統(tǒng)很多都相對封閉獨立，無法實現(xiàn)共享分析，很難滿足現(xiàn)在智慧交通管理的需求。要實現(xiàn)當前智慧交通管理目標，必須要系統(tǒng)性建設新的平臺，把原來的智能化碎片和數(shù)據(jù)碎片整合起來，打造新資源池。”

　　何均宏指出，交通大腦平臺要能解決當前的主要問題，必須具備三種智能：一是計算智能，基于神經(jīng)網(wǎng)絡處理器提供強大學習能力，基于微服務智能容器運行多種算法，對交通監(jiān)控視頻、卡口圖片、電警圖片、違法及過車數(shù)據(jù)、年檢及保險等等數(shù)據(jù)，進行深度分析挖掘。二是感知智能，基于算法倉，支持多種交通管理算法、模型，實現(xiàn)對交通流量、事件、違法行為進行動態(tài)全域感知。三是認知智能：基于數(shù)據(jù)挖掘、知識圖譜、強化學習，發(fā)現(xiàn)交通出行規(guī)律、違法車輛軌跡，支持交通路況分析、研判，進行信號燈配時協(xié)同優(yōu)化。 

　　新治理，當前大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿技術(shù)發(fā)展帶來了海量數(shù)據(jù)的噴涌，豐富多彩的人工智能算法則帶來讓人眼花繚亂的執(zhí)法效果。交通管理因此要在傳統(tǒng)經(jīng)典的交通工程理論和技術(shù)規(guī)范基礎上，對交通數(shù)據(jù)、特別是對違法數(shù)據(jù)進行治理。新治理要解決三個方面的問題：端到端的數(shù)據(jù)集成和管控，執(zhí)法規(guī)則管控和多算法融合，執(zhí)法效果數(shù)據(jù)分析和督察。

　　新服務，交通大腦誕生于智能社會，它將重新定義交通管理服務，包括交通智能感知的服務、智能輔助執(zhí)法的服務、交通違法智能打擊的服務、交通流量智能管控的服務等等。

　　讓每個城市可以構(gòu)建自己的城市交通大腦

　　在何均宏看來，每個城市都有內(nèi)在強大的生命力和發(fā)展?jié)摿?，城市交通管理科技部門基于新平臺、新治理、新服務，及其強大的連接、計算、分析能力，可以構(gòu)建自己的城市交通大腦，從前端、平臺、應用三個層面入手，根據(jù)自身城市特點構(gòu)建交通大腦個性化方案。

　　前端包括：道路監(jiān)控、交通卡口、電子警察、信號燈、執(zhí)法儀等等；

　　平臺包括：云計算、云存儲、云網(wǎng)絡、交通大數(shù)據(jù)湖、開放算法倉，以及交通視頻分析算法、違法智能分析算法、時空分析算法、信號優(yōu)化算法；

　　應用層包括：緝查布控、違章取證、違法處理、信號優(yōu)化、交通誘導、出行提示、執(zhí)法監(jiān)督。

　　“我們和深圳交警等聯(lián)合創(chuàng)新中，利用新平臺的AI平臺和開放算法倉，幫助整合大量碎片化的智能系統(tǒng)?！焙尉杲榻B，現(xiàn)在做交通視頻分析，各個算法廠商都提供一整套方案，包含了應用、算法、硬件，提供煙囪式的解決方案。隨著算法的迭代能力不斷增強，原有系統(tǒng)的分析能力不能應對逐步增多的業(yè)務需求。因此需要構(gòu)筑開放的AI平臺，支持各個應用算法的統(tǒng)一部署、資源調(diào)度以及持續(xù)訓練，比如：基于深度學習的訓練以及推理服務；提供大數(shù)據(jù)基礎組件，用于視頻分片處理、圖片存儲、數(shù)據(jù)檢索等；提供針對圖像多維向量特征檢索優(yōu)化的結(jié)構(gòu)化存儲能力，可支持百億級別+的特征高性能檢索。

　　“我們和公安部交通管理科學研究所聯(lián)合創(chuàng)新中，發(fā)現(xiàn)城市交通大腦AI平臺具備初步交通感知能力，比如：占有率超限、交通擁堵、無視頻輸入和低視頻質(zhì)量、車輛停駛、車輛逆行、車輛慢行、違章變道、遺棄物預警等等。但是道路交通系統(tǒng)具備自適應、自調(diào)節(jié)特點，這要求交通大腦必須進一步具備理解、認知交通規(guī)律的能力。我們認為要把多源交通數(shù)據(jù)匯聚起來，構(gòu)建交通數(shù)據(jù)資源池，通過對數(shù)據(jù)的分析學習，轉(zhuǎn)化為對交通的認知?！焙尉暾f。

　　他介紹，新平臺的交通大數(shù)據(jù)湖，是交通管理“數(shù)據(jù)大腦”基礎，包括三個子方案：

　　1.數(shù)據(jù)融合共享平臺方案：在技術(shù)上保障交警、社會數(shù)據(jù)的聯(lián)通，從數(shù)據(jù)來源層面滿足大數(shù)據(jù)服務實戰(zhàn)，包括：路口列表、路口GPS坐標、配時方案信息、過車信息(GPS坐標、時間、方向、速度)等等。

　　2.基礎模型服務方案：構(gòu)建模型和計算, “認知”交通運行狀態(tài)，比如：路況實時狀態(tài)和變化趨勢、擁堵里程比(CMI)、行程時間比(TTI)、速度變化量(SCR)等等。

　　3.交警實戰(zhàn)應用方案：通過智能交通系統(tǒng)和勤務體系“執(zhí)行”和反饋大腦的決策，形成從感知到認知到執(zhí)行的一體化智慧應用體系。

　　何均宏坦承，建設交通大腦非一日之功、一家之地，參考公安部大數(shù)據(jù)智能化思路和公安大腦思路，進行分層解耦，明確數(shù)據(jù)層(資源)、計算層(能力)和應用層(場景)功能和技術(shù)標準，打造新平臺、新治理、新服務，就可形成本地數(shù)據(jù)驅(qū)動的“交通大腦”總體架構(gòu)。 

　　聯(lián)合創(chuàng)新，探索智慧交通大腦、交通管理落地方式

　　先進技術(shù)不會自動轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M的交通管理，應用不當反而會影響交通管理。華為這兩年和交通管理部門進行了密切合作、聯(lián)合創(chuàng)新、實戰(zhàn)驗證。

　　(一)配合交科所，探索智慧交通“數(shù)據(jù)大腦”

　　“我們在聯(lián)合創(chuàng)新中發(fā)現(xiàn)，城市交通擁堵的根本原因，是交通供給不能滿足交通需求，而交通供給和交通需求的矛盾受多方面綜合因素的影響和制約?！焙尉攴治龅?。

　　雙方聯(lián)合構(gòu)建交通管理動、靜態(tài)信息以及跨部門、跨行業(yè)外部信息大數(shù)據(jù)資源池，通過對數(shù)據(jù)的分析轉(zhuǎn)化為對交通的認知，將現(xiàn)實中時變、強非線性的交通系統(tǒng)演變?yōu)榭捎嬎?、可表達系統(tǒng)，基于交通系統(tǒng)的原理、特征和規(guī)律再提出可實施的交通管理策略和措施。

　　1.大數(shù)據(jù)綜合研判、集成指揮，構(gòu)建全國交通防范打擊平臺

　　根據(jù)《公安云計算建設指導意見》平臺選擇原則：“成熟穩(wěn)定、安全可靠；設施國產(chǎn)、開放兼容”；符合Hadoop標準的大數(shù)據(jù)技術(shù)，OpenStack標準的云計算技術(shù)，100%兼容開源社區(qū)API。實時流處理的緝查布控，毫秒級發(fā)現(xiàn)嫌疑車輛，布控更精準；支持多種數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計分析算法等。

　　2.交通態(tài)勢實時診斷預警，在無錫率先部署和驗證

　　(1)驗證排隊溢出診斷及告警、擁堵熱點發(fā)現(xiàn)、常規(guī)擁堵和異常擁堵點段的問題診斷分析，對于出現(xiàn)排隊溢出現(xiàn)象的路口及時發(fā)現(xiàn)、準確定位、迅速出警，快速疏導交通。(2)對路口失衡、干線失調(diào)等問題進行實時診斷分析，提供擁堵預測，判斷擁堵影響程度，制定對周邊道路的疏導方案等。

　　(二)配合深圳交警，創(chuàng)新智慧+交通管理模式

　　1.從管車到管人，全球首創(chuàng)刷臉執(zhí)法

　　“一直以來，交警的非現(xiàn)場執(zhí)法的查處對象只能是車，而不能精準打擊違法行為人，以致各種躲避行政、刑事處罰的違法行為得不到有效處理，隱患也因此得不到消除。”何均宏表示，交警在城市道路上攔下違法車輛、人員，進行車輛、人員身份的盤查，大量消耗警力處置時間、增加道路占用時間。當在交通高峰時期，還可能因為盤查引發(fā)交通擁堵、交通事故。

　　在深圳交警帶領下，華為、云天勵飛、平安科技聯(lián)合創(chuàng)新團隊積極響應，基于Atlas及AI平臺算法倉支持多種智能算法，實現(xiàn)多種交通參與對象的智能感知、交通違法行為智能認知，在40天內(nèi)快速實現(xiàn)全球首個刷臉執(zhí)法創(chuàng)新。

　　2.聯(lián)合進行TrafficGO點、線、面協(xié)調(diào)優(yōu)化驗證

　　(1)多智能體學習流量特征，協(xié)同優(yōu)化信號配時

　　基于AI對路口、路段、路網(wǎng)的交通事件采集、流量采集數(shù)據(jù)，學習交通環(huán)境、交通流狀況，發(fā)現(xiàn)各個交通單元不同時段通行流量特征，協(xié)同優(yōu)化信號配時。

　　(2)先干為敬，在華為公司基地進行驗

　　華為研發(fā)的TrafficGo在華為基地周邊進行路測，在交通信號控制安全模型基礎上，計算交通信號控制參數(shù)，達成全局交通最優(yōu)目標，比如常用的三個指標的改進：一是平均延誤時間降低；二是平均旅程時間降低；三是平均車速提升。

　　華為智慧交通解決方案的重點內(nèi)容

　　何均宏表示，基于交科所、深圳交警等聯(lián)合創(chuàng)新工作，參考公安部、中央文明辦、住房城鄉(xiāng)建設部、交通運輸部《城市道路交通文明暢通提升行動計劃(2017—2020)》，華為構(gòu)建了智慧交通的五個子方案，實現(xiàn)道路狀況自動感知、交通態(tài)勢自動研判、信號控制自動調(diào)整、交通違法行為自動監(jiān)測、路況信息自動發(fā)布，完善城市交通科學管控體系，加快智慧交通發(fā)展。

　　一是全城交通視頻圖片聯(lián)網(wǎng)共享方案：交通很多資源采集后存放在各個區(qū)里，難于共享和分析，不利于整個城市相互銜接，構(gòu)成一個完整的大腦?；谌锹?lián)網(wǎng)共享，構(gòu)建整個城市交通視頻圖片和數(shù)據(jù)資源池，視頻圖片資源利用率可以大幅提升。

　　二是全城交通智能分析和非現(xiàn)場執(zhí)法方案：現(xiàn)在的交通系統(tǒng)包括很多碎片智能，通過開放平臺和算法倉，將這些碎片智能融合成一個完整的智能系統(tǒng)，不局限前端類型，都可支持全城開車打手機、不系安全帶、前排坐小孩、壓實線、不按道行駛、刷臉執(zhí)法，實現(xiàn)智能非現(xiàn)場執(zhí)法業(yè)務的持續(xù)演進。

　　三是全城交通違法大數(shù)據(jù)治理方案：目前各地交警警力緊張，交警每月都有專項行動，以前開展一個專項活動需要比較長的時間進行數(shù)據(jù)資源開發(fā)和分析，才能找到合理的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，通過城市交通大腦的大數(shù)據(jù)平臺及交通分析建模引擎，創(chuàng)建各種專項大數(shù)據(jù)分析模型，30分鐘就能形成情報精準推送，實現(xiàn)專項行動精準查處。

　　四是全城智慧交通流研判誘導方案：包括時空分析引擎，智能分析交通流量，服務交通出行。基于卡口過車數(shù)據(jù)，路口交通流采集數(shù)據(jù)以及基于視頻解析的交通流量、排隊長度等信息，進行互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合，形成精準交通態(tài)勢感知，及時發(fā)現(xiàn)路面交通路況和擁堵點發(fā)現(xiàn)并進行預警，提高處置效率。

　　五是全城智慧交通信號配時方案(TrafficGo)：華為TrafficGO具有全量實時采集路面交通流量、事件，實時多路口聯(lián)合協(xié)同訓練，對路口、路段、子區(qū)進行協(xié)同控制等獨特優(yōu)勢，可以自己學習交通流規(guī)律，主動學習全城路網(wǎng)交通流量規(guī)律，生成信號優(yōu)化配時方案，跟交通控制信號系統(tǒng)對接，主動緩解交通擁堵現(xiàn)象。

　　開放平臺、繁榮生態(tài)，讓城市交通出行更美好

　　好的城市出行需要無縫銜接?！伴_放平臺、繁榮生態(tài)”是華為近年來提出的發(fā)展戰(zhàn)略。 “在交通管理行業(yè)這一細分領域，華為積極配合科技部門構(gòu)建開放、彈性的平臺，支持業(yè)務部門創(chuàng)新業(yè)務流程，支持各業(yè)務系統(tǒng)在平臺上開放共享、互聯(lián)互通、按需擴容、迭代升級。這樣分工協(xié)作，充分調(diào)動和發(fā)揮各部門的職能作用，支撐交通管理各個部門業(yè)務的智慧化?！焙尉暾劦?。

　　隨著生態(tài)伙伴不斷增加、不斷擴展業(yè)務范圍，基于華為交通大腦開放平臺的生態(tài)圈，現(xiàn)在已能支持交通狀態(tài)感知、智能非現(xiàn)場執(zhí)法、大數(shù)據(jù)違法打擊、智能交通路況服務、智能信號控制等等業(yè)務，實現(xiàn)整個交通管理系統(tǒng)的閉環(huán)。

　　何均宏說，如今這些合作伙伴開始走出深圳，為全國各地市交警服務，已經(jīng)得到十多個城市交通管理者的贊揚。

　　凡是過去，皆為序章。面向未來，何均宏先生表示：“我們和交警客戶、生態(tài)伙伴的合作才剛剛開始，基于高可靠低時延的5G技術(shù)、深度學習平臺、高精度定位和地圖，我們及生態(tài)伙伴，正在把智慧道路、智能汽車、智慧信號燈，等等連接起來，在開放平臺上進行車路協(xié)同、智慧交通管理技術(shù)測試，促進方案更加成熟，服務新一代城市交通出行和管理。