人工智能紅綠燈，自動(dòng)調(diào)節(jié)放行時(shí)間；一個(gè)路口紅綠燈，聯(lián)動(dòng)區(qū)域多條道路；打開導(dǎo)航軟件，實(shí)時(shí)跟隨車速信息就可“一路綠燈”……城區(qū)汽車保有量十五年間從20萬輛到100萬輛，雖然讓株洲市的道路交通壓力倍增，但部分區(qū)域的整體擁堵指數(shù)卻下降了13.4%，平均車速提升了9.7%。在這背后，有一群科技交警，正在運(yùn)用“AI信控“技術(shù)，改變著這座城市的交通。

靠手指揮交通的時(shí)代

2005年，27歲的羅湘彬正式考入湖南省株洲市公安局交通警察支隊(duì)，成為了一名普通的交通警察。

而作為交警，一線路面執(zhí)勤是每天的日常工作。對(duì)于當(dāng)時(shí)還年輕的羅湘彬來說，一線交警的日子不僅僅是“累”，更是“苦”和“難”。

據(jù)羅湘彬回憶，當(dāng)時(shí)他負(fù)責(zé)的區(qū)域是荷塘區(qū)的紅旗廣場(chǎng)附近路口，算是當(dāng)?shù)乇容^核心的區(qū)域。當(dāng)時(shí)他每天要在7點(diǎn)左右到崗，從早上7:20到8:30，下午從5:20開始到6:30，都要處理早晚高峰路口疏導(dǎo)，其他時(shí)間則要巡邏路面，糾正違法等。

羅湘彬回憶，當(dāng)時(shí)株洲交通管理的科技含量不高，交通疏導(dǎo)、交通違法查處、交通事故處理等路面交通管理依靠人工，交通信號(hào)控制依靠人工經(jīng)驗(yàn)。實(shí)地調(diào)研所能觀察的信息也很局限，一名交警只能發(fā)現(xiàn)自己所處路口的情況，上下游路口的情況卻不得而知。

“當(dāng)時(shí)路面上為數(shù)不多的幾路監(jiān)控，很難起到什么作用?！苯痪g、交警與指揮中心之間的溝通，要么依靠手機(jī)，要么依靠對(duì)講機(jī)，而每一名交警對(duì)路面情況的判斷也因人而異。同時(shí)，指揮中心也談不上現(xiàn)代化，分析和研判的功能很少，以“上帝視角”統(tǒng)籌區(qū)域交通管理的能力則更是幾乎沒有。據(jù)羅湘彬回憶，直到2008年的株洲市城區(qū)的機(jī)動(dòng)車保有量20萬輛，全市有交通信號(hào)燈的路口僅100多個(gè)。

隨著整個(gè)城市的發(fā)展及長(zhǎng)株潭一體化帶來的城市化進(jìn)程的加快，目前，株洲市僅城區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量就超過100萬輛，紅綠燈路口500多個(gè)，幾乎是當(dāng)時(shí)的5倍。而早晚高峰的時(shí)段，前后也相應(yīng)延長(zhǎng)了1個(gè)小時(shí)。這樣的變化對(duì)一線交警來說，不僅是工作量的成倍增長(zhǎng)，更大的挑戰(zhàn)在于路況復(fù)雜程度增加，處理難度增加。交通對(duì)城市發(fā)展及市民生活的影響也越來越大。

也是在同一年，經(jīng)過了一線交通警察、交通事故處理等崗位多年的歷練后，畢業(yè)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的羅湘彬，終于迎來了專業(yè)對(duì)口的機(jī)會(huì)，進(jìn)入了株洲市公安局交通警察支隊(duì)科技所，正式從事起交通管理科研工作。

還是在同一年，株洲市的交通管理方式也正式向智能化方向開始了升級(jí)之路。

用10年的時(shí)間縫縫補(bǔ)補(bǔ)

從事交通科技研發(fā)工作至今15年的時(shí)間里，羅湘彬記憶中的株洲交通智能化改造，經(jīng)歷了三個(gè)比較明顯的階段。

2008年至2009年，株洲市進(jìn)行了第一次交通管理升級(jí)。據(jù)羅湘彬回憶，當(dāng)時(shí)只是將原來純粹的人工流量采集，變成了電子設(shè)備采集，由人工糾違，變成了自動(dòng)抓拍違法，在電子地圖上形成了最雛形的研判和輔助決策。如城區(qū)某個(gè)地方要進(jìn)行交通改造，但從早到晚幾點(diǎn)是高峰，有什么特征，車流量是多大等等要素，原有的方式就是人工觀察、人工計(jì)數(shù)。當(dāng)年改造后，有了最初的數(shù)據(jù)采集和模型功能。羅湘彬說：“這樣的改造實(shí)際上對(duì)后續(xù)工作的輔助作用并不大，最初也是我們科技民警自己在做?！奔词故沁@樣，在全國(guó)范圍來看，當(dāng)年株洲的交通管理改造，也是遙遙領(lǐng)先全國(guó)的，有100多個(gè)城市的交管部門赴株洲學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，“當(dāng)時(shí)最多的學(xué)習(xí)的是自動(dòng)抓拍違法，將人工智能運(yùn)用到交通管理領(lǐng)域，還僅僅是雛形。”羅湘彬說。

直到2016年，用羅湘彬的話說，這一階段仍然是對(duì)舊系統(tǒng)的“縫縫補(bǔ)補(bǔ)”。從2017年開始，株洲市在原來的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了交通信號(hào)燈單點(diǎn)自適應(yīng)的改造?！按饲敖?jīng)過這么多年，我們?nèi)匀皇前凑漳骋粋€(gè)路口的信號(hào)燈定周期配置，根據(jù)早晚高峰、白天夜間平峰的數(shù)據(jù)和一線經(jīng)驗(yàn)，分為4種信號(hào)控制方案，24小時(shí)不停循環(huán)?！倍@種方式不能適應(yīng)交通事故、社會(huì)活動(dòng)或者天氣變化等引起的突然的交通流變化。一旦路面出現(xiàn)突發(fā)的交通流變化，信號(hào)控制方案不會(huì)有任何變化。2017年，株洲交警根據(jù)道路流量、路口排隊(duì)長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)，進(jìn)行單個(gè)路口的系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和人工經(jīng)驗(yàn)來判斷道路狀況，人工把主要交通流形成“綠波”，。道路與道路之間，區(qū)域與區(qū)域之間，基本難以形成有效的自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制。

變革從引入AI信控開始

最大的變化出現(xiàn)在2021年到2022年，株洲交警開始開始向區(qū)域交通信號(hào)自適應(yīng)優(yōu)化控制，這個(gè)世界性難題沖擊?！拔覀冎肋@是非常困難的，也是鼓起勇氣來做這個(gè)事情。我們只希望能探索出一條路來?！倍钡侥壳?，在羅湘彬的眼里，這樣探索的成果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了他當(dāng)時(shí)的預(yù)期。

株洲城區(qū)，一條湘江穿城而過，將整個(gè)市區(qū)切分成了河西、河?xùn)|兩個(gè)區(qū)域，河?xùn)|路面紅綠燈300多個(gè)，河西路面紅綠燈200多個(gè)。株洲交警選擇河西區(qū)進(jìn)行了交通信號(hào)燈自適應(yīng)改造，其中核心區(qū)域的天元區(qū)66個(gè)燈控路口是重中之重。

株洲交警做了大量前期基礎(chǔ)工作，包括對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的升級(jí)，增加攝像頭、雷達(dá)、終端盒子、雷視一體機(jī)等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，同時(shí)全面梳理改造區(qū)域道路基礎(chǔ)臺(tái)賬，對(duì)每一條道路的承載能力做了分析，包括車道數(shù)量，車道寬度，出入口梳理，道路承載能力，做了量化數(shù)據(jù)。從宏觀上建立起來對(duì)整體區(qū)域的交通出行趨勢(shì)的研判。

中觀上，針對(duì)區(qū)域內(nèi)道路，將本地采集的交通流數(shù)據(jù)與百度公司的浮動(dòng)車數(shù)據(jù)、道路擁堵情況、平均車速等互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合起來，獲得了比較準(zhǔn)確的交通流判斷。經(jīng)過前期大量的人工分析和數(shù)據(jù)收集，通過百度AI信控建立了針對(duì)不同交通場(chǎng)景、不同時(shí)段的數(shù)十個(gè)模型。百度地圖數(shù)據(jù)+后臺(tái)數(shù)據(jù)采集+現(xiàn)場(chǎng)人工分析，海量的數(shù)據(jù)不斷進(jìn)入到模型中，人工智能也在不斷地深度學(xué)習(xí)，形成信號(hào)優(yōu)化的控制策略。

“我們的交通信號(hào)燈控制方案從之前的24小時(shí)4次變化，現(xiàn)在可以做到每15分鐘就下發(fā)一次信號(hào)燈策略。而在這其中，調(diào)控的過渡期僅僅只有不到3分鐘?！绷_湘彬舉例，如果系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到某一個(gè)路口交通流突然出現(xiàn)增長(zhǎng)，會(huì)自動(dòng)將相應(yīng)方向的綠燈時(shí)間延長(zhǎng)。除此之外，百度AI信控會(huì)根據(jù)擁堵區(qū)域的歷史和實(shí)時(shí)車流數(shù)據(jù)，分析道路擁堵趨勢(shì)和關(guān)鍵上下游路口，并在復(fù)雜的城市路網(wǎng)環(huán)境中找出若干交通狀況良好的協(xié)調(diào)干線，除了用紅綠燈的時(shí)長(zhǎng)控制來被動(dòng)引導(dǎo)車流進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)干線，AI信控還可以依托地圖APP、車載智能終端、路側(cè)誘導(dǎo)屏等主動(dòng)誘導(dǎo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)跨干線的流量攤薄，避免了一個(gè)路口放行，卻溢流到下一個(gè)路口擁堵的尷尬。

而且這個(gè)周期只有5分鐘，也給了司機(jī)充足的反應(yīng)緩沖期。

“目前這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)跑了一年時(shí)間，算法也越來越成熟。”2022年9月，株洲全市中小學(xué)相繼開課，這是新系統(tǒng)建立以來迎接的首次大考。交警在初期并未人為干預(yù)，“就讓它（人工智能）去跑?！?系統(tǒng)敏銳地關(guān)注到了整個(gè)城市交通流的增長(zhǎng)，特別是某些學(xué)校附近路段發(fā)生的較大變化，系統(tǒng)敏捷調(diào)整信控策略，極大的緩解了部分重點(diǎn)區(qū)域的交通壓力。

在不斷關(guān)注人工智能的學(xué)習(xí)情況的同時(shí)，羅湘彬等科技交警，也有針對(duì)性地運(yùn)用自身經(jīng)驗(yàn)，不斷將新的道路變化情況匹配進(jìn)系統(tǒng)，然后讓AI信控持續(xù)深度學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到了區(qū)域整體優(yōu)化策略及各路口優(yōu)化方案無限貼近區(qū)域交通流變化、適應(yīng)全工況場(chǎng)景下的區(qū)域信號(hào)優(yōu)化效果。

就是在這樣磨合中，AI信控在不斷進(jìn)化的同時(shí)，道路交通管理者也在不斷地對(duì)智慧交通產(chǎn)生了更多的理解?！按饲敖痪墓ぷ鳎耆珣{經(jīng)驗(yàn)，形不成量化，也沒有宏觀視角，交通流的指揮無法精確介入?！盇I信控的介入，用精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和分析，再來進(jìn)行指揮調(diào)度，將原來漫長(zhǎng)的人工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)過程，交給系統(tǒng)自動(dòng)完成，交警只需要關(guān)注系統(tǒng)執(zhí)行和實(shí)際效果是否相符，及時(shí)跟進(jìn)或者調(diào)整即可?！斑@個(gè)過程可能要經(jīng)歷一到兩年，相對(duì)就會(huì)比較成熟，讓機(jī)器不斷學(xué)習(xí)各種交通流變化，效果會(huì)越來越好?！?/span>

安全始終是交警的心結(jié)

作為一名從一線路面執(zhí)勤崗位走過來的交警來說，羅湘彬提起交通安全這個(gè)詞，敏感度就會(huì)瞬間提升。在他眼里，對(duì)交通活動(dòng)所有參與者來說，安全、有序、暢通的總目標(biāo)中，所有人都應(yīng)該將“安全”放在第一位。在株洲的智慧交通升級(jí)改造中，用科技保障安全的理念也時(shí)刻印在羅湘彬這樣的交通科研人員腦海中。

株洲市株洲大道和蓮花路交匯口，從2019年到2021年間發(fā)生了多起傷人交通事故。但令羅湘彬和其他交警們匪夷所思的是，經(jīng)過分析研判，這些事故的發(fā)生位置共通點(diǎn)遲遲沒有找到，也在交警們的心里成了一個(gè)久久不散的結(jié)。

直到2021年株洲智慧交通改造改造工程中，置入了一項(xiàng)交通事故地點(diǎn)定位功能，才找到了事故多發(fā)規(guī)律。

羅湘彬介紹，此前交通事故雙方、指揮中心和交警，對(duì)一起交通事故的發(fā)生地點(diǎn)，總是有不同的表述，交警可能以路口為定位點(diǎn)，當(dāng)事人則可能以周邊建筑為定位點(diǎn)。這樣的情況不準(zhǔn)確更不精確，對(duì)交通事故多發(fā)點(diǎn)分析研判的幫助并不大。

而現(xiàn)在指揮系統(tǒng)通過民警和事故當(dāng)時(shí)人確認(rèn)電子地圖定位，統(tǒng)一以經(jīng)緯度坐標(biāo)為準(zhǔn)，顯示具體事故發(fā)生地點(diǎn)。交警們根據(jù)這個(gè)特征進(jìn)行分析，很快發(fā)現(xiàn)了問題。“我們發(fā)現(xiàn)事故總是出現(xiàn)在一個(gè)很精確的坐標(biāo)點(diǎn)上，我們分析研判后，在這個(gè)點(diǎn)上設(shè)置了隔離護(hù)欄，簡(jiǎn)單的方法，解決了很大的問題。”羅湘彬表示，長(zhǎng)期以來的經(jīng)驗(yàn)式管理方式，短時(shí)間是很難發(fā)現(xiàn)具體問題的，而引入人工智能后，有了比較明確的數(shù)據(jù)情報(bào)支撐，這樣的分析研判并做出改變的過程就變得非常簡(jiǎn)單。自2022年這個(gè)護(hù)欄設(shè)置之后，近一年的時(shí)間，這個(gè)點(diǎn)位再也沒有發(fā)生過一起傷人事故。

智慧交通是AI信控的終極目標(biāo)

家住株洲天元區(qū)衡山路附近的陳先生近一段時(shí)間以來，都可以比平時(shí)晚10幾分鐘出門上班也不會(huì)遲到。上車第一件事就是打開百度導(dǎo)航，“不是不認(rèn)路，而是現(xiàn)在百度導(dǎo)航上會(huì)顯示紅綠燈時(shí)間，根據(jù)顯示隨時(shí)調(diào)整車速，基本上可以做到分秒不差地‘一路綠燈’。”

2022年底，株洲交警引入了第三方機(jī)構(gòu)對(duì)智慧交通改造的效果進(jìn)行了評(píng)估，數(shù)據(jù)顯示，在涉及改造的66個(gè)路口區(qū)域，車均延誤率下降了7.8%，干線整體擁堵率下降了13.8%。效果甚至還輻射到了整個(gè)天元區(qū)，區(qū)域整體擁堵指數(shù)下降了13.4%，平均車速提升了9.7%。

以濱江路為例，濱江路（黃山路口至神農(nóng)大道路口），共計(jì)有10個(gè)信號(hào)燈，行程時(shí)間由原來優(yōu)化前的10分鐘下降至現(xiàn)在6分鐘左右，通行效率大幅提升。

“從目前的效果看，這樣的探索是比較成功的，也大大超過了我們的預(yù)期，我們初步預(yù)期讓在目前66個(gè)紅綠燈基礎(chǔ)上，讓AI信控覆蓋河西200多個(gè)紅綠燈路口。”羅湘彬說。根據(jù)株洲市印發(fā)的《株洲市“十四五”信息化發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》顯示，百度人工智能城市治理產(chǎn)業(yè)培育項(xiàng)目，被列為株洲市“十四五”信息化發(fā)展重大項(xiàng)目，其中就包括：構(gòu)建人工智能交通中心、基礎(chǔ)全息地理信息系統(tǒng)平臺(tái)、交通大數(shù)據(jù)平臺(tái)及交通仿真與預(yù)測(cè)平臺(tái)的“人工智能+智能交通”框架體系等項(xiàng)目。項(xiàng)目始建于2020年，預(yù)計(jì)2025年全面建成。

據(jù)羅湘彬介紹，目前株洲市公安局交通警察支隊(duì)科技所共有民輔警22人，全部為科研人員，他們分別負(fù)責(zé)交通違法處理、機(jī)動(dòng)車管理、交通事故處理、駕駛證管理、智慧交通管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)?！斑@樣的配置，在全國(guó)來說也是比較強(qiáng)的?！?/span>

羅湘彬表示，株洲交警將堅(jiān)持科技賦能，推動(dòng)交通管理由“傳統(tǒng)疏導(dǎo)”向智能疏導(dǎo)轉(zhuǎn)變，推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)防控由“經(jīng)驗(yàn)防控”向“智能防控”轉(zhuǎn)變，改善市民出行的品質(zhì)，進(jìn)一步提升交通管理服務(wù)能力。