前沿?zé)狳c(diǎn) | 從“治理”到“智理”—— 智慧道路開啟城市共建共享共治新格局
隨著城市的快速發(fā)展，傳統(tǒng)城市道路建設(shè)表現(xiàn)出日趨明顯的“無(wú)所適從”——設(shè)備布設(shè)凌亂，路面重復(fù)開挖，建設(shè)與運(yùn)維成本高，觀感差；數(shù)據(jù)無(wú)法整合，存在信息孤島，缺乏統(tǒng)一部署和有效融合，導(dǎo)致道路治理措施單一；道路智能化水平不足，難以應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景下的車路協(xié)同交互。以數(shù)字賦能道路建設(shè)已是大勢(shì)所趨，道路智慧化“正當(dāng)時(shí)”！在此背景下，深圳市城市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中心（以下簡(jiǎn)稱“深城交”）深入探索涵蓋路段、路口、路面的全空間智慧道路集成化解決方案，以城市治理效能和出行體驗(yàn)雙提升為目標(biāo)，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的未來(lái)城市治理模式，開創(chuàng)共建、共享、共治的城市治理新格局。
01“新基建”來(lái)襲 智慧交通建設(shè)“如虎添翼”
2020年4月20日，國(guó)家發(fā)改委首次明確“新基建”范圍，新一輪基建浪潮來(lái)臨，為智慧交通發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇，城市道路作為城市公共空間信息采集、服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，是當(dāng)前城市新基建的排頭兵。在此基礎(chǔ)上，在道路設(shè)施上加載物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、車聯(lián)網(wǎng)、5G等新基建設(shè)施，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)在智慧照明、車路協(xié)同、公交優(yōu)先等應(yīng)用場(chǎng)景落地發(fā)展，有效推進(jìn)新基建產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
城市精細(xì)化治理需求驅(qū)動(dòng)信息基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級(jí)。傳統(tǒng)道路上，城市路側(cè)桿件各部門依托自身建設(shè)的桿件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)煙囪、信息孤島和碎片化應(yīng)用遍地開花，隨著城市精細(xì)化治理需求的深化，共建共享逐漸被認(rèn)同和推廣，催生信息基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展建設(shè)。
道路發(fā)展遲滯無(wú)法適應(yīng)車輛的高度智能。智能網(wǎng)聯(lián)迎來(lái)車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛時(shí)代，交通信息的感知將由傳統(tǒng)的關(guān)注交通流信息的感知轉(zhuǎn)向面向基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境感知、車輛行駛狀態(tài)的精細(xì)感知以及V2X的異構(gòu)互聯(lián)通信交互。
“體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)”對(duì)城市出行體驗(yàn)提出更高要求。現(xiàn)況信息指引系統(tǒng)與出行者客觀需求仍存在差距，呈現(xiàn)碎片化、精度低、實(shí)效差等問(wèn)題；營(yíng)造“安心舒適、高效便捷、文明優(yōu)序、智慧精明”的智行生態(tài)，是城市交通新時(shí)代交通精細(xì)化治理和高質(zhì)量發(fā)展的典范，是實(shí)現(xiàn)“體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)”時(shí)代下的智慧交通3.0階段演進(jìn)。
02 智慧道路 構(gòu)筑共建共享共治城市新格局
2016年，深城交首次提出智慧道路的定義：依托道路新基建，以數(shù)據(jù)與計(jì)算為新動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)完備要素全息聯(lián)合感知、“云-邊”協(xié)同計(jì)算與在線精準(zhǔn)仿真推演，即時(shí)聯(lián)動(dòng)垂直業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市治理效能提升以及業(yè)務(wù)流程再造，優(yōu)化市民出行體驗(yàn)和獲得感，達(dá)到共建、共享、共治的目標(biāo)。
智慧道路的內(nèi)涵
智慧道路建設(shè)的主要目標(biāo)，是通過(guò)引入多功能智能桿，智慧公交站臺(tái)、綜合數(shù)據(jù)倉(cāng)等設(shè)計(jì)理念，對(duì)城市道路相關(guān)的所有道路基礎(chǔ)設(shè)施和城市服務(wù)功能，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一建設(shè)，統(tǒng)一運(yùn)維，以及資源共享和信息融合，是支撐智慧城市、智能網(wǎng)聯(lián)汽車和車路協(xié)同發(fā)展的最重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施。
智慧道路共建共享共治模式
03 多維度升級(jí)治理 數(shù)字賦能城市建設(shè)
面向未來(lái)發(fā)展的重心將從設(shè)施生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)要生產(chǎn)力，在設(shè)施建設(shè)和數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，各業(yè)務(wù)管理部門利用感知數(shù)據(jù)和推演結(jié)果進(jìn)行業(yè)務(wù)應(yīng)用和協(xié)同治理，實(shí)現(xiàn)在交通治理、城市管理、公共安全、綠色生態(tài)、綜合治理、出行服務(wù)等領(lǐng)域的場(chǎng)景應(yīng)用，推進(jìn)協(xié)同治理，敏捷聯(lián)動(dòng)，高效決策，共享共治。
交通治理精準(zhǔn)化：構(gòu)建道路全域感知體系，實(shí)現(xiàn)人-車-路-環(huán)境-事件道路全要素特征的提取，構(gòu)建基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的“全息感知-仿真推演-精準(zhǔn)調(diào)控-全程服務(wù)”閉環(huán)治理模式，實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)、交通擁堵治理、交通精細(xì)化調(diào)控和交通秩序改善等場(chǎng)景應(yīng)用。
交通運(yùn)行監(jiān)測(cè)：融合視頻AI與車輛GPS數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)行狀態(tài)的提取，支持交通治理的評(píng)估；
交通擁堵治理：面向常態(tài)化擁堵，通過(guò)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、研判分析、交通改善、在線推演、效果評(píng)估，實(shí)現(xiàn)區(qū)域、局部路段的治理改善；面向非常態(tài)化擁堵，以精準(zhǔn)識(shí)別-仿真推演-方案評(píng)估-方案下發(fā)實(shí)現(xiàn)突發(fā)狀態(tài)下的快速誘導(dǎo)，提升機(jī)動(dòng)車通行效率，緩解擁堵。
面向常態(tài)化的擁堵治理（福田中心區(qū)中心五路到中心四路采用“右進(jìn)右出”策略，延誤降低24%）
面向非常態(tài)化的擁堵治理（佛山三龍灣大道）
交通信號(hào)調(diào)控：建立面向不同出行類型制定繡花式精準(zhǔn)調(diào)控策略；面向小汽車出行，在安全前提下保證效率，實(shí)施綠波、感應(yīng)/半感應(yīng)、安全讓行等控制策略；面向慢行出行，通過(guò)紅綠燈智能調(diào)控方式提升行人過(guò)街效率，實(shí)現(xiàn)以人為本的信號(hào)智能優(yōu)化；面向公交出行，開展公交優(yōu)先信號(hào)調(diào)控，提升運(yùn)行效率。
福田中心區(qū)-益田路自適應(yīng)綠波（平均行程延誤減少10%）
僑香路自適應(yīng)綠波（平均在途時(shí)間縮短8%）
行人綠波
公交優(yōu)先信號(hào)調(diào)控
交通秩序改善：通過(guò)視頻AI實(shí)現(xiàn)交通違法事件精準(zhǔn)識(shí)別，聯(lián)動(dòng)相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)及時(shí)響應(yīng)，提高執(zhí)法效率，改善交通秩序。
行人橫穿馬路識(shí)別
站臺(tái)違停識(shí)別
城市管理高效化：開展基于“掌上道路”的城市綜合執(zhí)法，實(shí)現(xiàn)巡檢事件上報(bào)、事件分撥、事件處置、事件確認(rèn)的閉環(huán)管控，實(shí)現(xiàn)園林綠化管理、道路環(huán)境衛(wèi)生管理、作業(yè)車輛運(yùn)行監(jiān)管、市政設(shè)施管理?；?NB-IoT 的智慧照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)照明設(shè)施的精細(xì)化調(diào)控，全面提效城市管理。
照明智能調(diào)節(jié)
井蓋設(shè)施管理
設(shè)施管養(yǎng)一體化：基礎(chǔ)設(shè)施“一物一碼”，同步形成一套基于設(shè)施二維碼的全面養(yǎng)護(hù)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理。建立精細(xì)化資產(chǎn)臺(tái)賬，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)“創(chuàng)建-監(jiān)測(cè)-告警-處置-遷移-核銷”全生命周期管理，并支持預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃的制定，以數(shù)字化賦能城市設(shè)施管養(yǎng)一體化。
道路設(shè)施管養(yǎng)流程
安全保障精細(xì)化：基于視頻AI實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事件的快速識(shí)別，預(yù)警事件實(shí)現(xiàn)聲光電現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)，保障道路運(yùn)行安全；基于視頻AI識(shí)別的車輛、行人特征，用戶可以快速搜索、定位、追蹤目標(biāo)車輛、行人。
道路遺撒識(shí)別與處置
車輛拋錨識(shí)別與處置
生態(tài)環(huán)境綠色化：空氣質(zhì)量、氣象環(huán)境網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)，道路積水智能識(shí)別與治理評(píng)估，設(shè)備智能調(diào)節(jié)與能耗異?？焖偬幹?，共筑綠色健康城市。
綜合治理協(xié)同化：建立多部門統(tǒng)一協(xié)作的道路綜合治理業(yè)務(wù)，包括海岸線綜合治理、占道施工綜合治理、特殊天氣應(yīng)急管理、大型活動(dòng)應(yīng)急疏散等應(yīng)用場(chǎng)景。建立交通、公安、海防、城管等部門快速聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別、全面分析、快速聯(lián)動(dòng)、處置評(píng)估的綜合治理體系。
出行服務(wù)優(yōu)質(zhì)化：通過(guò)道路路側(cè)聲、光、電設(shè)施和出行者移動(dòng)終端設(shè)施提供多種出行方式的全程服務(wù)，形成面向道路出行者的全程服務(wù)，打造極致出行關(guān)懷體驗(yàn)。
面向小汽車出行：利用視頻AI+大數(shù)據(jù)+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，通過(guò)圖商導(dǎo)航、短信、誘導(dǎo)屏等多種渠道，提供交通事件等信息，讓駕駛員第一時(shí)間知曉并做出及時(shí)選擇。
擁堵信息多渠道推送
面向公共交通出行：打造智慧化候車站點(diǎn)，提供精準(zhǔn)的公共交通候車、乘車信息服務(wù)。出行前，提示周邊公交車輛的動(dòng)態(tài)位置與舒適度，減少上車乘客等候焦慮；出行中，實(shí)施車路協(xié)同，確保公交車能夠享受暢通、連續(xù)、一路放行。出行后，提供周邊的主要目的地指引及步行預(yù)估時(shí)間，方便下車乘客接駁與疏散，將對(duì)乘客的貼心服務(wù)延伸至下車后的最后一公里。
公交站點(diǎn)信息服務(wù)
地鐵站點(diǎn)信息服務(wù)
面向慢行出行：建立清晰連續(xù)的慢行指引系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)連貫信息導(dǎo)航；設(shè)置對(duì)角過(guò)街、行人綠波等，提高慢行出行便捷度?；诳勺冃畔⑵?、消息廣播、無(wú)線AP等智慧化設(shè)施提供可視、可聽、可觸出行服務(wù)，打造安心舒適的慢行體驗(yàn)。
對(duì)角過(guò)街(福田中心區(qū))
應(yīng)急信息發(fā)布(僑香路)
04 六大核心能力 深化智慧城市建設(shè)
“四位一體”道路新型邊緣計(jì)算設(shè)施
深城交在智慧道路的探索中，研發(fā)了深研系列邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)——以邊緣計(jì)算為核心，在靠近設(shè)備或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，設(shè)計(jì)出多功能智能桿邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的開放平臺(tái)，與智慧道路管理平臺(tái)構(gòu)成“云+邊+端”的整體方案。
邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)可實(shí)現(xiàn)不同類型感知設(shè)施快速接入，具備萬(wàn)能適配的能力，在數(shù)據(jù)接入后進(jìn)行邊緣端處理，包括可以進(jìn)行視頻結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理，提升城市基礎(chǔ)設(shè)備智能化水平，構(gòu)建安全信息通路與交換渠道，滿足設(shè)施全生命周期管理要求。
“深研”邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)
多合一智慧電源
以智慧電源為核心，為多功能智能桿量身打造，具備智能數(shù)采、多路計(jì)量、電源轉(zhuǎn)換、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、負(fù)荷控制和安全分析等功能。采用IP66高防護(hù)等級(jí)，支持多路輸出，創(chuàng)新多功能智能桿供電方式，提升設(shè)備倉(cāng)空間利用率，滿足多種業(yè)務(wù)實(shí)體用電需求；支持邊端過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路等多種故障類型的診斷，異常時(shí)可觸發(fā)保護(hù)裝置，保障用電安全。同時(shí)，支持能耗、用電量的多路計(jì)量分析，高效支撐運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。
“深研”智慧電源
AI精準(zhǔn)感知識(shí)別
針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景下視頻的多目標(biāo)、跨域追蹤難題，建立比對(duì)特征識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)，攻克深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析技術(shù)，采用多態(tài)融合算法，實(shí)現(xiàn)不同攝像頭下同一行人/車輛的識(shí)別，并構(gòu)建其行動(dòng)軌跡。
行人ReID
大數(shù)據(jù)智能計(jì)算平臺(tái)
面向大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算與通訊需求，兼顧性能要求和經(jīng)濟(jì)性，針對(duì)百萬(wàn)路視頻結(jié)構(gòu)化的分析技術(shù)瓶頸，構(gòu)建“云-邊-端”分布式存儲(chǔ)及協(xié)同調(diào)度的交通大數(shù)據(jù)智能計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)，支持TB級(jí)別數(shù)據(jù)的秒級(jí)計(jì)算，在車路協(xié)同場(chǎng)景下能保證數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)延在毫秒級(jí)別。
大數(shù)據(jù)智能計(jì)算平臺(tái)
車道級(jí)實(shí)時(shí)在線仿真推演技術(shù)
通過(guò)智慧道路管理平臺(tái)和邊端智能設(shè)備的實(shí)時(shí)采集的全息數(shù)據(jù)，與在線仿真進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，實(shí)現(xiàn)道路運(yùn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)還原和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。研發(fā)了基于可靠約束的城市級(jí)路網(wǎng)短時(shí)預(yù)測(cè)技術(shù)，關(guān)鍵路段流量和車速 1 小時(shí)短時(shí)預(yù)測(cè)精度達(dá)到 95%以上，全路網(wǎng)短時(shí)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。
深圳市實(shí)時(shí)在線仿真平臺(tái)
車路協(xié)同應(yīng)用技術(shù)
以多功能智能桿中邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)為中心節(jié)點(diǎn)，在“邊”側(cè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備萬(wàn)物互聯(lián)，打通網(wǎng)關(guān)-設(shè)備、網(wǎng)關(guān)-網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)-信號(hào)機(jī)、網(wǎng)關(guān)-平臺(tái)、網(wǎng)關(guān)-車載設(shè)備的雙向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)全覆蓋、低時(shí)延、廣連接的建設(shè)目標(biāo)，形成信息快速感知、分析和流轉(zhuǎn)。
“深研”車路協(xié)同系統(tǒng)
05應(yīng)用案例
近年來(lái)，深城交在深圳福田中心區(qū)、深圳僑香路、佛山三龍灣大道、東莞濱海灣新區(qū)等多地實(shí)現(xiàn)了智慧道路的規(guī)模化應(yīng)用，在全國(guó)范圍內(nèi)共建設(shè)5122根智慧燈桿，構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)治理的新模式，推進(jìn)與智慧城市協(xié)同發(fā)展。
SUTPC智慧道路一覽圖
全球智慧街區(qū)樣板——深圳福田中心區(qū)
福田中心區(qū)是深圳的金融商貿(mào)中心、行政文化中心和交通樞紐中心。作為全球標(biāo)桿城市的門戶地區(qū)，福田中心區(qū)正從中央商務(wù)區(qū)（CBD）向中央活力區(qū)（CAZ）轉(zhuǎn)變，福田中心區(qū)以“安心、高效、文明、精明”四大“體驗(yàn)的革命”為主題，推動(dòng)福田中心的城市生活和政府治理雙雙邁入“體驗(yàn)時(shí)代”。
一是“安全舒心”的慢行體驗(yàn)，通過(guò)車輛動(dòng)態(tài)限速管理、慢行安全主動(dòng)預(yù)警、行人過(guò)街信號(hào)優(yōu)先等措施，實(shí)現(xiàn)快慢有序，人車分離。
二是“高效便捷”的共享體驗(yàn)，提供定制巴士、需求響應(yīng)巴士、電動(dòng)汽車分時(shí)租賃等多元化服務(wù)。
三是“文明優(yōu)序”的在途體驗(yàn)，超前部署車路協(xié)同路側(cè)終端、視頻 AI 監(jiān)控等數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)在每個(gè)燈桿上預(yù)留了 5G 微基站安裝接口，在各路段預(yù)留了智慧城市建設(shè)所需的管道資源，建成可調(diào)節(jié)、可對(duì)話、可服務(wù)的智慧道路。
四是“智慧精明”的治城體驗(yàn)，構(gòu)建“全息感知-仿真推演-精準(zhǔn)調(diào)控-全程服務(wù)”閉環(huán)管控體系，為行業(yè)管理、交通管控、區(qū)域綜治等業(yè)務(wù)的開展注入全新的活力。
福田中心區(qū)新基建設(shè)施
福田中心區(qū)智慧交通主駕駛艙
結(jié)語(yǔ)
推進(jìn)治理體系和治理能力現(xiàn)代化已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，運(yùn)用大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)推動(dòng)實(shí)現(xiàn)交通治理現(xiàn)代化是落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略的應(yīng)有之義。在國(guó)家推動(dòng)新基建的戰(zhàn)略環(huán)境下，深城交深入探索智慧道路集成化之路，構(gòu)建了從政策-標(biāo)準(zhǔn)-設(shè)計(jì)-落地實(shí)施的閉環(huán)管控體系，先后負(fù)責(zé)光明馬拉松、僑香路、福田中心區(qū)、佛山三龍灣大道等多個(gè)智慧道路項(xiàng)目的建設(shè)，為城市治理現(xiàn)代化體系的構(gòu)建探索有益路徑。
交通信息與模型院
撰寫：王夢(mèng)迪
審核：莊立堅(jiān)
審定：丘建棟