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                          AI賦能交通管理和公眾服務探索

                          來源:ITS世界   發布時間: 2020-12-16 15:20:46

                          本文根據公安部交通管理科學研究所孫正良所長在2020'第十五屆中國智能交通年會上的講話整理,文章就交通管理科技的現狀、探索和發展進行了探討。本文主要講了三方面內容:一、交管科技應用現狀與問題;二、AI技術賦能交管應用探索;三、智能化交通管理下一步發展。


                          0交管科技應用現狀與問題

                          1 公安交通管理科技應用現狀

                          通過20多年的不懈努力,全國公安交通管理信息化科技應用得到了飛速發展,在軟/硬件基礎環境建設、跨區域交管數據信息共享匯聚,以及各個業務之間的互聯應用等方面都取得了顯著的進步,構建了以全國統一的公安交管綜合應用平臺、公安交管集成指揮平臺、互聯網交通安全綜合服務平臺和交管大數據研判分析平臺等四大平臺為核心、地方自建的系統聯網接入為基礎的部、省、市三級信息系統架構,為整個公安交管工作提供強大的技術支撐。

                          2 交通圖像信息利用率低,服務公眾能力不足

                          我們通過大數據研判平臺,匯集了車、駕駛人及其交通違法和交通事故處理等相關內容,相關業務辦理日志記錄,以及中國保險機構、國家稅務總局交換的保險和購置稅數據。除了這些靜態數據以外,我們還通過公安交管集成指揮平臺接入了全國十萬級電子警察和移動執法PDA、百萬級以上的攝像頭等采集設備,這些設備每天采集的大量交管數據統一匯集到大數據研判平臺。

                          各級交管部門對結構化的業務數據的利用率是非常高的,用于做各種各樣的日常管理、“放管服”便民業務拓展、內部審核的監管機制。但是,各級交管部門對于這么多視頻圖像數據的利用率是非常低的,所以我們需要考慮如何利用這些數據面向群眾、面向公眾提供更好的服務,更好地體現執法公平和正義。

                          3 交通圖像自動識別能力差,人車關聯不足

                          目前道路上各類交通違法行為還是比較普遍的,有時路側交通攝像頭看到了違法行為,但是由于沒有智能化,就沒有能力自動識別各種典型交通違法行為,特別是與交通事故、死亡事故相關性大的嚴重違法行為,不能從識別車去關聯到相關的駕駛人。因為從公安機關的管理角度來講,最終目的不是管車,而是管人,或者說是通過執法公平和正義而服務于廣大公民。所以現在各地采集和分析的各類交通大數據,大多數沒有實現車與人的關聯。因此,目前前端感知設備、執法裝備智能化水平還遠遠達不到智能化的程度。


                          02 AI技術賦能交管應用探索

                          隨著近五年視頻圖像解析技術的飛速發展,人臉識別、視頻感知等功能越來越強大,特別是近幾年日益成熟的深度學習技術,在人臉識別、視頻智能認知等應用領域的成效開始顯現。科學實驗表明,人類肉眼的識別率(即看一張人臉識別率)只有99%,而通過深度學習后的人臉識別算法的準確率已達到99.5%以上,已經遠超人類本身的能力。既然超過了人的能力,這項技術在管理上和實戰應用上就有可利用價值。

                          1 基于實時視頻圖像的交通事件精準感知

                          公安交通管理部門面對龐大的交通監控視頻圖像,許多大中城市在路面上安裝有上萬個攝像頭,而一個城市交通指揮中心就兩三個值班民警去巡視這些視頻圖像,難于顧及海量的視頻信息。因此,我們怎么利用先進的自動檢測技術來提升圖像的利用率并大幅減少民警的工作量。比如說路上的突發交通事故事件還有交通擁堵事件,能不能由系統自動檢測得到,而不是讓民警盯著屏幕去找;比如說系統能不能自動檢測到團霧等惡劣天氣的發生,把檢測結果自動推送到民警桌前的屏幕。

                          這幾年我們科研所做了一些探索,比如說團霧自動檢測,以集指平臺實時的聯網視頻數據作為感知源,以高速公路團霧多發點段作為重點監管對象,用深度學習方法來進行圖像識別,希望能夠智能識別團霧事件及其能見度等級。

                          我們收集大量不同場景、不同能見度的高速公路團霧視頻信息,形成一個訓練算法庫,通過算法不停地學習提高視頻自動檢測能力。系統自動檢測到突發團霧事件后,自動把預警信息推送到執勤民警電腦等終端上,讓民警能夠及時知曉哪條路段出現團霧了。

                          2 基于公路卡口圖片的車臉精準識別

                          路面上會有很多嚴重的交通違法行為,像占用高速公路應急車道,逆行、不系安全帶、開車接打電話等,還有內部管理的一些狀況,比如視頻有沒有在線運行,視頻是不是在線狀態。

                          我們做了一個開車打手機的檢測處理,先利用靜態的卡口的圖片數據來進行建模,進行大樣本的深度學習。學習以后我們選取了全國100多個卡口的398萬卡口數據進行AI識別,我們可以得出一個結論,開車打手機的司機有0.75%,這個數字是某一個時刻,并不是說中國只有0.75%的人打手機,而只是在某個時刻,大家都很清楚,有部分人在高速公路上開車的時候也會打手機,所以這里的數據是同一時刻的比例。不同層次、不同行業的人打手機的概率是不一樣的,在城市道路上打手機的概率就少,因為城市道路攝像頭多,他打手機就少。

                          我們建立了基于公路卡口圖片的車臉精準識別,已經建完了全國所有車輛品牌的基礎特征庫建設,根據國產車的公告數據和進口車的生產一致性證書的數據,把所有車型進行分類,細分不同的品牌、不同的型號,不同的年款,建立了一套完整車輛基礎特征庫,建立了1274萬張車臉,還有210萬個進口車車臉,加起來是1400多萬不同的車臉。再細分它屬于哪一類品牌、哪一類車型、哪一類年款,出現了這個技術以后,通過深度學習,現在識別的準確率能達到98%以上,來一款車就知道是什么品牌,哪一年、哪個車型,準確率都很高。

                          有了這個基礎數據庫以后,可以實現不依賴車輛的號牌車輛圖像的檢索服務,說白了就是以圖搜車。

                          3 基于公路卡口圖片的人臉精準識別

                          在日常生活中,總有少數人無證駕駛、或吊銷駕駛證/記分滿12分后仍在駕駛、或與準駕車型不相符等違法行為。我們嘗試利用公路卡口圖片通過人臉識別和車臉識別技術,自動識別駕駛人實際身份,跟后臺的機動車和駕駛人登記數據比對,可以發現這個駕駛員是不是持有合法駕駛證、準駕車型是不是相符、記分是否已滿12分。如果有問題,系統自動通知路面民警去攔截,或事后通知當事人到交警隊來接受處理。下一步我們希望通過大數據技術和車臉識別、人臉識別技術的三者融合,將管理對象從目前的車輛轉變到對重點人員有效的監管。

                          4 基于活體檢測的實人認證

                          近幾年,公安部推出了一系列交通管理“放管服”改革舉措,通過互聯網交通安全綜合服務平臺和12123 APP軟件,把許多交管業務應用搬到了互聯網和手機終端上,方便老百姓辦牌辦證,同時減少窗口業務量。但互聯網+交管業務的普及也給我們帶來了違規買分賣分、個人隱私安全方面的壓力,其中涉及到車主或駕駛人本人真實身份的如何辨別問題,互聯網業務光靠傳統的一個帳號和登錄密碼是解決不了身份問題的。

                          因此,我們嘗試利用公安部一所、阿里和騰訊的基于活體檢測的實人認證技術,建立了一套完整的互聯網交管業務的可信身份認證方法,現在我們覆蓋了從12123 APP的注冊登記到補發號牌、網上滿分學習審驗,以及目前正在全國推廣的學法減分、網上滿分教育等便民措施,方便車主在家里就可以申請并辦理相關業務。截止目前,已有8000萬人次的用戶使用活體檢測并網上辦結業務,平臺每天受理活體檢測差不多100萬次。

                          5 交通違法圖片智能審核

                          近幾年隨著平安中國和公路安全防控體系建設工程的推進,公安機關上安裝了很多交通執法裝備,這些交通執法裝備采集并上傳了大量交通違法取證圖片數據,需要交警隊民警對每張圖片進行人工審核,判斷取證圖片是否符合現行的執法取證標準。如果不符合執法取證標準(即證據鏈不完整),這起違法行為就要舍棄,因此后臺審核工作量是相當龐大的。

                          為了提升圖片審核工作效率,減少民警工作量,我們也嘗試建立了一套AI訓練樣本庫,通過這個樣本庫訓練出來的系統模型算法可以知道哪些取證圖片屬于哪類違法行為(如闖紅燈、逆行等)的,分類以后再自動判斷取證圖像是否符合執法取證標準。對于不符合標準的取證圖片會自動刪除,有效減輕民警審核工作量。


                          03 智能化交通管理下一步發展

                          公安部交管局上月正式發布了未來三年公安交管科技發展規劃,其中涉及到許多智能化和人工智能應用推進計劃,比如構建面向各類突發事件的預警,包括民警執法規范性自動核查等,同時通過建立駕駛人照片特征庫和失格人員特征庫,為窗口和網上業務辦理和路面執法提供智能核查服務,通過建立面向智能客服、12123 APP的在線服務知識庫和語言訓練樣本庫,系統自動識別不同方言的語音并解答咨詢和求助,另外還會研發智能頭盔、智能眼鏡等單警裝備,推廣面向車輛安全檢測的智能查驗智能機器人和面向駕駛人考場的智能監管系統,實現各類執法業務監管的智能化,讓老百姓更方便,讓執法更規范。

                           

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