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温慧敏:城市交通大脑是变革,还是新壶装旧酒

2020-12-28

来源 : 赛文交通网

作者 : 拾梦者

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2017年,城市交通大脑风起云涌;近两年,市场逐渐回归冷静。

冷静之后,我们客观地思考目前市场上交通大脑发展现状以及其最终要解决什么问题,让大脑发挥更大价值,我们还需要做什么?

带着这些疑问,我们有幸采访了参与北京交通大脑建设的北京交通发展研究院副院长温慧敏。

温慧敏认为,城市交通大脑起源于互联网技术的蓬勃发展,推动了智能交通系统的进步,但若想引发智能交通系统的全面革新,还需要对其进行科学、系统和规范的界定与顶层设计。

交通大脑还处于初级阶段

城市交通大脑可分为三个阶段。

初级大脑是具备感知能力、计算能力的大脑;

中级大脑是具备自主学习反馈、协同互联能力的大脑;

超级大脑是具备城市平行计算、实时调配供需资源,实现出行预约的大脑。

温慧敏表示,总体来看,目前各个企业提出的“交通大脑”在相同的外衣下有着不同的内核,主要是围绕公安交警的交通管控业务展开,有的着力于智能信号控制,有的则侧重于高清视频监测。

可以说大部分的“大脑”都只是实现了“大脑”的部分功能,并未明确给出城市交通大脑的内涵,也还没有真正系统地开展交通大脑的全面建设。

城市交通大脑其实就是智能交通系统的升级迭代。它与传统智能交通的核心区别在于七大方面:

  • 大数据汇聚全景感知,强调全方位数据的运用,对细化到个体的数据进行融合分析,对交通要素全面感知;

  • 云平台超级计算,瞬时完成计算的超级计算能力;

  • 机器学习人工智能,充分运用机器学习、人工智能、知识工程等先进技术,实现自我反馈和自我调节的智慧化运行;

  • 泛在互联系统协同,强调人、车、路、环境的泛在互联与协同运行;

  • 全局视野系统最优,以全局最优为目的,运用全局视角进行系统供需平衡,资源调配;

  • 实时反馈闭环控制,以“零延迟”完成系统反馈闭环,建立“数字平行交通系统”;

  • 个体智慧一体服务,提供个性化的针对每个出行个体的全过程一体化出行服务。

未来的交通大脑应该是以全局最优为目标。

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温慧敏认为,目前交通大脑可能处于初级阶段,甚至还没有达到完整的初级能力。一方面是数据覆盖面不够,另一方面是精准度不够。我们需要站在供需匹配角度,掌握出行者每时每刻的行驶轨迹。

在此基础上,还要有超级计算能力,不是一般的云计算或是普通计算能够解决的。其次,要总结出行者的行为机理。只有突破这些,才能将整个人的出行行为平行再现出来。

实现这种目标,首先要通过全方位的感知,采集交通参与者个体行为,包括出行特征等,然后总结规律。在总结规律基础上,通过模型或算法再现他的行为,再利用超级计算能力,将个体行为进行计算推演。

城市交通大脑是一个非常复杂的系统,它的技术瓶颈不仅仅是交通学科本身,还有其他学科,比如AI视频识别技术等。

北京城市交通大脑

北京城市交通大脑已经进行了总体规划和框架设计,当前主要依托场景建设推动大脑的研发,包括在重点区域的示范。

温慧敏介绍,北京城市交通大脑的场景可以分为交通运输、交通管理、智能网联三大方向。

交通管理方向的场景包括应急车快速通行、视频图像识别实现违法抓拍、信号优化,以及交通流诱导等。

交通运输场景包括定制公交、需求响应式公交、预约出行等,主要为了提高老百姓出行体验和感受,提高运输效率。

智能网联场景包括自动驾驶,未来可能在更大范围推进无人出租车、无人巴士等。

疫情防控期间,为辅助调控地铁客流满载率,减少因限流产生的站外排队,在北京市交通委工作部署下,由北京交通发展研究院负责研发,地铁公司负责实施的地铁预约出行工作启动试点。

研发团队充分利用轨道大数据和仿真模型助力预约出行试点。例如,依托轨道客流大数据研究常旅客出行特征,研究乘客日常出行习惯,辅助制定预约规则,计算预约配额等。研发团队专门建立了基于地铁车站的仿真模型,模拟乘客进站排队的过程,开展多种预约情景的测试与评估。对比分析了地铁实施进站限流情况下,无预约、一部分乘客预约、全部乘客预约的效果。从技术上保障了地铁预约出行试点的顺利实施。

预约出行,也是北京城市交通大脑的应用尝试之一。

考虑交通大脑的建设,不是只考虑某个部门的业务,而需要站在未来城市交通发展的视角和老百姓出行需求的视角进行设计,需要考虑大脑的全面功能。温慧敏说,这里面最难的就是个体最优和系统最优的问题。

交通大脑需要系统性和规范性

无规矩不成方圆。城市交通大脑若想引发智能交通系统的全面革新,还需要规范化和系统性。

温慧敏表示,规范化最核心的就是体现在数据采集上。数据质量参差不齐,各部门之间数据标准也不统一,互相交换就比较困难,导致最后的结果是看似有大数据,但其实无法发挥作用。

其次是大脑的规范化,对大脑的认识要更加统一。比如交管的大脑,交委的大脑,这些大脑之间如何实现数据规范,基本架构需要统一,未来要有互联互通的基础。

系统性则体现在城市交通大脑是非常庞大的复杂的系统,系统的各个环节都至关重要,不能期望交通大脑一蹴而就,基础设施和算力等也需要跟上。

当前大部分交通大脑可能还停留在展示和初级分析阶段,实现一些基础应用。越往深,对业务背后的逻辑理解要求越高,同时理论或技术水平、模型建模水平也都要提升。这些都是从量变到质变的缓慢积累的过程。

小结

目前行业内的交通大脑不少,但是并没有统一的概念、清晰的边界和明确的建设方法。北京交通发展研究院认为,作为交通系统的总控与核心中枢,建设城市交通大脑的根本目标是实现全体出行者一体化、智慧化与个性化的出行服务。

实现这一目标还有很多技术层面的问题需要解决,比如交通流系统调控的问题,如何完成全网交通流最优化调节与控制?一站式运输调度问题,如何编制全网出行时刻表,实现出行需求的系统化配置?交通与城市的协同互动问题,如何实现交通与城市发展的全面协同与互动反馈?这些技术难题的攻关和突破才将带来一个城市真正意义的“交通大脑”。

建设真正意义的“交通大脑”路漫漫,行业仍需共同求索。

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