一、行業(yè)現(xiàn)狀與需求
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市規(guī)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(xù)大幅增加,交通需求與道路交通設(shè)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(zhàn)提出了新的要求。
目前大多數(shù)指揮調(diào)度系統(tǒng)都是依托于Gis地圖,通過在地圖上疊加相關(guān)交通元素,實現(xiàn)指揮調(diào)度功能。但是基于平面Gis地圖的指揮調(diào)度模式在使用和體驗上存在不足。
1)資源顯示不直觀
傳統(tǒng)基于BS/CS架構(gòu)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(dāng)我們需要精確尋找到對應(yīng)低點的監(jiān)控資源時,需要展開多級組織尋找。而且當(dāng)某個地點有多個資源,無經(jīng)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(jiān)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(yīng)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(jiān)控點位密布,操作人員很難確定選擇的監(jiān)控點是否正確。
復(fù)雜繁瑣的操作,帶來的就是指揮調(diào)度的不及時、不順暢。
2)交通狀態(tài)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(xiàn)路網(wǎng)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(tǒng)發(fā)現(xiàn)后在通過Gis進行呈現(xiàn),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(tǒng)或者一線警員巡邏才能發(fā)現(xiàn),會延誤指揮時機。
3)交通區(qū)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(xiàn)交通區(qū)域狀況,這也導(dǎo)致交通指揮無法兼顧全局。
增強現(xiàn)實技術(shù)(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(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)。將AR技術(shù)與交通管理相結(jié)合,改變原有交通指揮實戰(zhàn)系統(tǒng)現(xiàn)狀,打造新一代的指揮調(diào)度體系,實現(xiàn)快速地發(fā)現(xiàn)交通異常、簡單高效地指揮調(diào)度、精準(zhǔn)全局地指揮交通的目的。業(yè)務(wù)的需求催動著技術(shù)產(chǎn)品的革新,對指揮調(diào)度系統(tǒng)提出了新的需求:
1)交通重點區(qū)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(qū)域交通狀況的系統(tǒng),通過該系統(tǒng)實現(xiàn)重點區(qū)域、重點商圈、重點活動場所的交通宏觀呈現(xiàn),通過視頻實時查看區(qū)域內(nèi)交通整體運行狀況。一旦出現(xiàn)異常,指揮中心可及時發(fā)現(xiàn)并開展聯(lián)動指揮。
2)資源呈現(xiàn)更加直觀的需求
基于重點區(qū)域的實時視頻監(jiān)控,通過實時監(jiān)控畫面,可以清晰地展示區(qū)域中包含的交通管理元素,如區(qū)域中包含的信號燈、誘導(dǎo)屏、違法抓拍系統(tǒng)、監(jiān)控點等。通過將交通元素直觀的呈現(xiàn),指揮中心人員可以方便快捷地找到對應(yīng)交通管理元素,并聯(lián)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(tǒng)實現(xiàn)擁堵的遠(yuǎn)程梳理。
3)資源聯(lián)合聯(lián)動的需求
實現(xiàn)重點交通區(qū)域的實時監(jiān)控,一旦有異常后可以及時發(fā)現(xiàn)并可查看附近有哪些資源可以使用。此外,還需要實現(xiàn)資源的聯(lián)合聯(lián)動,將資源所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)結(jié)合起來,將業(yè)務(wù)與指揮實戰(zhàn)結(jié)合,實現(xiàn)異常自動發(fā)現(xiàn)、指揮調(diào)配、出警過程跟蹤、出警后效果查看的業(yè)務(wù)閉環(huán)應(yīng)用。
二、方案設(shè)計
云圖交通AR實景指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)充分利用增強現(xiàn)實、3D定位、人工智能(模式識別、事件檢測、車輛跟蹤等)等技術(shù),通過AR高點全景攝像機獲取監(jiān)控點全景視頻,與視場內(nèi)低點攝像機聯(lián)動,從而實現(xiàn)既關(guān)注整體又兼顧局部的大范圍立體監(jiān)控與視頻聯(lián)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(lián)動,大大改善監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模式,提高實戰(zhàn)效率。
?。?)前端AR鷹眼兼顧視頻監(jiān)控與AR智能應(yīng)用,一機多能
根據(jù)場景應(yīng)用不同,前端產(chǎn)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(yīng)用,可以實現(xiàn)AR標(biāo)簽與視頻的融合,將AR標(biāo)簽實時融合到視頻碼流中。
AR鷹眼
AR鷹眼設(shè)備由全景相機和云臺相機組成,單產(chǎn)品即可同時提供180°全景與特寫畫面,兼顧全景與細(xì)節(jié)。
?。?)前端智能化感知是基礎(chǔ),豐富精細(xì)情報感知能力
交通管理趨于復(fù)雜化,越來越多的因素影響交通狀況。交通管理已經(jīng)不在僅僅關(guān)注車輛,行人、機動車、非機動車、天氣、道路設(shè)施等都將成為影響交通的關(guān)鍵性因素。傳統(tǒng)的感知算法,因計算復(fù)雜度較低,其產(chǎn)生的感知數(shù)據(jù)質(zhì)量存在瓶頸。全面采用基于復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法,對圖像中的信息進行提取,能夠為交通管理業(yè)務(wù)效能的提升,提供精準(zhǔn)、廣泛、高效的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)支撐。
(3)標(biāo)簽既是數(shù)據(jù),亦是業(yè)務(wù),實現(xiàn)區(qū)域綜合管控
AR實景指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)通過標(biāo)簽關(guān)聯(lián)交通管理各個子系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù),并根據(jù)標(biāo)簽關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)呈現(xiàn),關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)呈現(xiàn),將區(qū)域交通管理通過一個全景界面即可實現(xiàn)實時呈現(xiàn)。
交通狀況宏觀呈現(xiàn),利用AR鷹眼的大場景監(jiān)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(yīng)用,如交通事件感知、異常車輛感知、異常人員感知等精細(xì)情報感知,只要出現(xiàn)異常,對應(yīng)的標(biāo)簽即可實時呈現(xiàn)預(yù)警內(nèi)容,實現(xiàn)交通狀況主動發(fā)現(xiàn)。
聯(lián)通指揮與勤務(wù),實時呈現(xiàn)勤務(wù)資源,如警力位置、信號機運行狀態(tài)、誘導(dǎo)屏發(fā)布狀態(tài),并可根據(jù)交通異常情況,一鍵指揮調(diào)度相關(guān)勤務(wù)資源。例如,當(dāng)出現(xiàn)交通擁堵時,指揮中心可根據(jù)擁堵路段情況,實時調(diào)度附近的警力前往指揮交通,也可以靈活修改誘導(dǎo)屏發(fā)布內(nèi)容,實現(xiàn)交通流引導(dǎo)分流,也可調(diào)用信控配時預(yù)案,以應(yīng)對交通擁堵。
三、方案價值
(1)AR與AI的結(jié)合變被動監(jiān)測為主動防控
AI自動感知路網(wǎng)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(zhàn)系統(tǒng),系統(tǒng)通過數(shù)字標(biāo)簽以畫中畫的方式直觀呈現(xiàn)AI數(shù)據(jù)信息,改變過去只能通過指揮中心進行人工監(jiān)測的方案,實現(xiàn)道路交通運行狀態(tài)由被動監(jiān)控到主動防控方式的轉(zhuǎn)變。
(2)AR與交通環(huán)境的結(jié)合實現(xiàn)區(qū)域綜合管控
云圖交通AR實景指揮作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠通過數(shù)字標(biāo)簽自動添加AR鷹眼或AR高空云臺中關(guān)注目標(biāo)交通環(huán)境數(shù)據(jù)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(qū)、停車場、進出站出入口、周邊道路等視頻,能夠?qū)崿F(xiàn)立體化綜合管控。只需一臺AR全景相機便能將視場內(nèi)所有資源進行統(tǒng)一融合、調(diào)度、管理,及時掌握周邊交通環(huán)境的變化態(tài)勢,有針對性提前進行警力布置、執(zhí)行交通預(yù)案。
(3)AR與交通管控業(yè)務(wù)的結(jié)合實現(xiàn)業(yè)務(wù)可視化
在特定布控區(qū)域、禁停區(qū)域、禁止人員進入等區(qū)域,通過區(qū)域標(biāo)簽進行可視化標(biāo)注,一旦該區(qū)域出現(xiàn)異常情況,檢測到的異常目標(biāo)以畫中畫方式顯示到全景監(jiān)控畫面中,方便指揮中心快速定位事件、處置事件,實現(xiàn)高效、直觀的綜合管控。
四、結(jié)語
目前國內(nèi)外AR技術(shù)的研究及應(yīng)用,集中在智能硬件領(lǐng)域,與行業(yè)業(yè)務(wù)的融合處于空白狀態(tài)。AR標(biāo)簽應(yīng)用到行業(yè)業(yè)務(wù)平臺,能極大提升業(yè)務(wù)開展的效率。同時,由于標(biāo)簽化的靈活性,可以添加任意文字、視頻、圖片等相關(guān)信息,突破了傳統(tǒng)視頻相關(guān)應(yīng)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(xì)化。
海康威視聯(lián)合深圳交警,共同打造了第四代指揮調(diào)度體系-4KS指揮作戰(zhàn)平臺,開創(chuàng)全新的高科技實景地圖指揮調(diào)度應(yīng)用模式,替代傳統(tǒng)靜態(tài)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(gòu)建全天候、立體化、精確化的實景視頻地圖指揮作戰(zhàn)體系,基于該體系開展指揮調(diào)度、情報研判、交通分析等交通深度應(yīng)用,為信息研判、查證犯罪線索、交通管理、交通監(jiān)測服務(wù)提供高效、便捷的手段。