清华同方：用智慧交通为城市新经济赋能

国务院专门印发的《"十三五"现代综合交通运输体系发展规划》明确指出，“促进交通产业智能化变革，推动云计算、大数据、物联网、移动 互联网 、智能控制等技术与交通运输深度融合，实现基础设施和载运工具数字化、网络化，运营运行智能化”。随着党的十九大明确提出建设“交通强国”的战略目标，以智慧化技术手段推动交通运输发展质量变革、效率变革和动力变革成为城市新 经济 发展的重要板块。

给交管部门安一双“慧眼”

建设交通强国，实现交通运输由大到强的历史性转变，必须建设具有国际竞争力的交通基础设施。其中，至关重要的是智能化路网监测基础设施体系建设。

据交通运输部统计，截至2017年底，中国高速公路总里程已达到14.1万公里。按照每两公里设置一路摄像头的管理标准，仅用于高速路面(不含收费站等)监控的摄像头已将近十万路。

然而，中国高速路网监测依然存在硬件设备标准不统一、智能化不足的问题，大量监测视频影像只能靠人眼去观察识别，对突发事故不能及时发现，且时常出现因人工疲劳导致的漏报。同时，交通信息无法互联互通、缺乏智能共享，大量系统采集的实时交通数据被封存和闲置，很难形成交通网的有效管理，以及对应急事件的预测预警体系。

清华同方正以云计算、大数据和人工智能应用为主线，从交通基础设施网络化布局出发，在解决交通行业运营管理难题的同时，也在缓解老百姓日常出行中的痛点。

“现阶段，随着大数据、云计算和人工智能技术的成熟落地，我们已经可以通过机器深度学习的能力，形成交通问题分析模型，提高智慧交通的管理和服务能力。”清华同方大数据本部人工智能视频技术中心总经理赵英博士表示。

作为人口流动大省，河南省在完善内联外通高速公路网的同时，也在加快建设智慧交通、绿色交通。为解决高速拥堵、降低事故危害、控制尾气排放等难题，河南省交通厅率先采用了清华同方人工智能“慧眼达”系统。

清华同方”慧眼达“人工智能视频分析系统。

赵英指出，该系统基于机器深度学习和熵变理论体系，自主研发出系列基础算法和应用算法，针对包括路面交通监控系统在内的视频大数据，进行视频设备状态监测和交通运行参数采集，实现路况智能化预测预警。

“河南省交通厅意识到了公路监控视频人为读取识别存在的资源浪费、视觉疲劳问题，试图寻找能实现机器识别的解决方案。但依附于监控硬件升级换代的技术需要更换现有的道路摄像头，将是一笔不小的财政支出。我们的‘慧眼达’系统基于人工智能技术，对很早的模拟摄像头也可以进行兼容，满足了用户不更换摄像头，充分利用现有公路资源实现智慧高速建设的初衷。”赵英回忆道。

针对视频图像速度和物理世界里真实速度之间的差异，系统通过采用容易测量的物理量，构建宏观熵模型，大幅提升了车速的检测精度，并通过群体宏观状态和个体速度之间的关联性，实现对交通事件的精确检测，解决传统视频设备交通事件检测准确率低、图像捕获价值不高的问题。同时，系统可以通过路网运行状态分析实现对视频盲区的预测，通过较少特征点对目标进行识别，使视频在高度恶劣天气中仍可实现目标跟踪。

目前，清华同方人工智能“慧眼达”系统已对河南省境内23条主要高速干线、6400余公里高速公路上的57个监控分中心、3500余路视频实现了实时检测，解决了夜晚、隧道、恶劣天气、视频盲区等复杂场景下的视频检测难题。

“传统机器学习是基于浅层神经网络进行简单的判定分类，而机器深度学习是建立在网络结构更深、应用参数更多的基础上的，网络可从原来的十几层到现在的上百层甚至更深。我们的系统就是建立在机器深度学习上的。”赵英表示，河南省已经把机器深度学习的成果运用进去，并且每年都会进行版本更新，现在已经更新到3.0版本。随着技术进步和版本更新，全网运行下来的误报率会越来越低。

“我们也在抓紧改进算法，到2017年国庆黄金周的时候，显示出的效果特别好。”赵英说。据统计，2017年上半年已投入使用的人工智能“慧眼达”系统准确触发拥堵报警近400起、停车1000余起、撞车逆行几十起，在各大节假日中为近千万公众提供了实时路况信息，节省因拥堵造成的直接经济损失上百万元。

继河南之后，清华同方人工智能“慧眼达”系统已在山东、内蒙、湖南、青海等10省的道路交通网中投入试用。“中国是摄像头最多的国家。”赵英笑称，“而有摄像头的地方，人工智能‘慧眼达’就可以发挥效能。除了智慧高速领域，我们已经在城市道路、城市管理、城市公安、地下管廊，甚至公共安全、反恐维稳等智慧化领域，都做了相应的技术产品储备，这个市场未来将是爆炸式的。”

推进智慧交通需要一座桥梁把尖端技术与社会需求连在一起。“清华同方在做一件‘顶天立地’的事儿。我们与清华大学在共建产学研平台，把云计算、大数据、人工智能等高 科技 切实服务于城市发展，这是‘立地’;我们又以市场应用为导向反哺科研创新，助力创新型国家建设，这是‘顶天’。现在我们已开始联合清华大学和相关政府部门，未来我们会利用‘慧眼达’采集的大数据库，开发更多便民、利民的智慧服务。”赵英表示。