一、行業現狀與需求
隨著社會經濟的快速發展,城市規模不斷擴大,城市人口和機動車保有量迅猛增長,交通量持續大幅增加,交通需求與道路交通設施之間的矛盾日益突顯,交通擁堵、交通事故、大氣污染等問題已逐步影響人們的日常生活,這也給道路交通指揮實戰提出了新的要求。
目前大多數指揮調度系統都是依托于Gis地圖,通過在地圖上疊加相關交通元素,實現指揮調度功能。但是基于平面Gis地圖的指揮調度模式在使用和體驗上存在不足。
1)資源顯示不直觀
傳統基于BS/CS架構的Gis地圖指揮模式,資源顯示模式有兩種。一種是資源樹的方式,通過多級組織,將不同的資源放置在不同的組織下,對資源進行了歸類。但是當我們需要精確尋找到對應低點的監控資源時,需要展開多級組織尋找。而且當某個地點有多個資源,無經驗的操作人員,可能需要將多個資源依次打開,才能確定哪個才是所需要的監控點。
另外一種資源顯示模式是將資源直接添加到地圖上,通過地圖的地理位置信息,可以很快找到對應地理位置的資源。這種方式存在的問題是,地圖資源很多,尤其像城市的十字路口,監控點位密布,操作人員很難確定選擇的監控點是否正確。
復雜繁瑣的操作,帶來的就是指揮調度的不及時、不順暢。
2)交通狀態被動感知
Gis只能展示地理位置信息以及通過流量分析通過五******************呈現路網擁堵信息,但是例如交通事件、交通事故等交通異常事件,Gis地圖無法做到主動感知,只能依托其他系統發現后在通過Gis進行呈現,這種方式是被動感知交通異常。
被動感知的方式,遇到緊急事件,如重大交通事故,只能通過接處警系統或者一線警員巡邏才能發現,會延誤指揮時機。
3)交通區域把控全局性不強
往往指揮中心查看一條路賭不賭、堵多長、流量從哪來,需要通過多個攝像機的畫面才能確定,多個畫面相對獨立、不連貫,在指揮中心指揮人員腦海中形成的畫面也是局部單點的,割裂的畫面無法宏觀呈現交通區域狀況,這也導致交通指揮無法兼顧全局。
增強現實技術(AugmentedReality,簡稱AR),是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術。將AR技術與交通管理相結合,改變原有交通指揮實戰系統現狀,打造新一代的指揮調度體系,實現快速地發現交通異常、簡單高效地指揮調度、精準全局地指揮交通的目的。業務的需求催動著技術產品的革新,對指揮調度系統提出了新的需求:
1)交通重點區域全局掌控的需求
需要打造一套可實時清晰掌握交通重點區域交通狀況的系統,通過該系統實現重點區域、重點商圈、重點活動場所的交通宏觀呈現,通過視頻實時查看區域內交通整體運行狀況。一旦出現異常,指揮中心可及時發現并開展聯動指揮。
2)資源呈現更加直觀的需求
基于重點區域的實時視頻監控,通過實時監控畫面,可以清晰地展示區域中包含的交通管理元素,如區域中包含的信號燈、誘導屏、違法抓拍系統、監控點等。通過將交通元素直觀的呈現,指揮中心人員可以方便快捷地找到對應交通管理元素,并聯動進行一些指揮動作。比如某個方向擁堵后,可以通過控制信號系統實現擁堵的遠程梳理。
3)資源聯合聯動的需求
實現重點交通區域的實時監控,一旦有異常后可以及時發現并可查看附近有哪些資源可以使用。此外,還需要實現資源的聯合聯動,將資源所關聯的數據與業務結合起來,將業務與指揮實戰結合,實現異常自動發現、指揮調配、出警過程跟蹤、出警后效果查看的業務閉環應用。
二、方案設計
云圖交通AR實景指揮作戰系統充分利用增強現實、3D定位、人工智能(模式識別、事件檢測、車輛跟蹤等)等技術,通過AR高點全景攝像機獲取監控點全景視頻,與視場內低點攝像機聯動,從而實現既關注整體又兼顧局部的大范圍立體監控與視頻聯動,能夠以畫中畫展示低點攝像機視頻,做到可查詢、可搜索、可定位、可描述、可報警、可聯動,大大改善監控系統的應用模式,提高實戰效率。
?。?)前端AR鷹眼兼顧視頻監控與AR智能應用,一機多能
根據場景應用不同,前端產品可分為AR鷹眼、AR高空云臺和AR球機。AR前端不僅帶來極致的視頻觀感體驗,同時集成AR智能應用,可以實現AR標簽與視頻的融合,將AR標簽實時融合到視頻碼流中。
AR鷹眼
AR鷹眼設備由全景相機和云臺相機組成,單產品即可同時提供180°全景與特寫畫面,兼顧全景與細節。
?。?)前端智能化感知是基礎,豐富精細情報感知能力
交通管理趨于復雜化,越來越多的因素影響交通狀況。交通管理已經不在僅僅關注車輛,行人、機動車、非機動車、天氣、道路設施等都將成為影響交通的關鍵性因素。傳統的感知算法,因計算復雜度較低,其產生的感知數據質量存在瓶頸。全面采用基于復雜神經網絡的深度學習算法,對圖像中的信息進行提取,能夠為交通管理業務效能的提升,提供精準、廣泛、高效的數據支撐和決策依據支撐。
(3)標簽既是數據,亦是業務,實現區域綜合管控
AR實景指揮作戰系統通過標簽關聯交通管理各個子系統的相關數據,并根據標簽關聯數據呈現,關聯業務呈現,將區域交通管理通過一個全景界面即可實現實時呈現。
交通狀況宏觀呈現,利用AR鷹眼的大場景監控能力,實時查看交通通行狀況,同時利用低點資源的智能化應用,如交通事件感知、異常車輛感知、異常人員感知等精細情報感知,只要出現異常,對應的標簽即可實時呈現預警內容,實現交通狀況主動發現。
聯通指揮與勤務,實時呈現勤務資源,如警力位置、信號機運行狀態、誘導屏發布狀態,并可根據交通異常情況,一鍵指揮調度相關勤務資源。例如,當出現交通擁堵時,指揮中心可根據擁堵路段情況,實時調度附近的警力前往指揮交通,也可以靈活修改誘導屏發布內容,實現交通流引導分流,也可調用信控配時預案,以應對交通擁堵。
三、方案價值
(1)AR與AI的結合變被動監測為主動防控
AI自動感知路網交通事件、事故、擁堵、流量等信息,并將信息實時推送給云圖交通AR實景指揮作戰系統,系統通過數字標簽以畫中畫的方式直觀呈現AI數據信息,改變過去只能通過指揮中心進行人工監測的方案,實現道路交通運行狀態由被動監控到主動防控方式的轉變。
(2)AR與交通環境的結合實現區域綜合管控
云圖交通AR實景指揮作戰系統能夠通過數字標簽自動添加AR鷹眼或AR高空云臺中關注目標交通環境數據信息,如針對客運場站,自行添加客運場站周邊出租車等候區、停車場、進出站出入口、周邊道路等視頻,能夠實現立體化綜合管控。只需一臺AR全景相機便能將視場內所有資源進行統一融合、調度、管理,及時掌握周邊交通環境的變化態勢,有針對性提前進行警力布置、執行交通預案。
(3)AR與交通管控業務的結合實現業務可視化
在特定布控區域、禁停區域、禁止人員進入等區域,通過區域標簽進行可視化標注,一旦該區域出現異常情況,檢測到的異常目標以畫中畫方式顯示到全景監控畫面中,方便指揮中心快速定位事件、處置事件,實現高效、直觀的綜合管控。
四、結語
目前國內外AR技術的研究及應用,集中在智能硬件領域,與行業業務的融合處于空白狀態。AR標簽應用到行業業務平臺,能極大提升業務開展的效率。同時,由于標簽化的靈活性,可以添加任意文字、視頻、圖片等相關信息,突破了傳統視頻相關應用的局限性,基于AR可拓展極大的想象空間,助力交通智理走向精細化。
??低暵摵仙钲诮痪?,共同打造了第四代指揮調度體系-4KS指揮作戰平臺,開創全新的高科技實景地圖指揮調度應用模式,替代傳統靜態二維地圖,將宏觀視頻實景作為背景,疊加信號、卡口、電警、警情、道路資源等十多類信息,構建全天候、立體化、精確化的實景視頻地圖指揮作戰體系,基于該體系開展指揮調度、情報研判、交通分析等交通深度應用,為信息研判、查證犯罪線索、交通管理、交通監測服務提供高效、便捷的手段。