【人工智能+交通】基于人工智能的道路危险货物运输安全管理---姜良维

公安部交通管理科学研究所国家工程实验室副主任 姜良维 研究员

　　1 人工智能技术内涵
　　人工智能的概念到底是什么？人工智能就是通过深度学习与神经网络真正实现学习、预测、理解，我把2017称之为人工智能年，人工智能的本质就是对人思维的信息过程模拟，是人智能的物化。
　　2 人工智能的原理
　　人工智能主要是智能感知、精确性计算、智能反馈控制三个环节组成，目的是体现感知、思考、行动三个层层递进的特征。智能感知就是要使计算机能听会看。精确性计算就是实现自我学习、逻辑判断、高效决策。智能反馈主要是实现人机交互界面或外部设备，实现人机、机物的互动。
　　3 人工智能的应用场景
　　交警的职责就是打击道路交通违法行为、预防和处理道路交通事故，维护道路交通秩序和公路治安秩序，对车辆、驾驶人道路等主体实施有效监督，保障道路交通安全，有序、畅通打击各类涉及车辆的违法犯罪行为。
　　人工智能在交警这个行业，目前已经有一些应用，主要是运动目标检测和目标特征识别上得到深度应用。2016年就已经将其列入公安行业标准中。交管行业常见有18种应用场景。
3.1 路况巡逻
　　交通警察最常用，最希望的是对管控领域进行大范围、多视角的监控，这样可以提高运行状况的管控效率。
3.2 交通行为监控
　　司机的驾驶行为具有随机性、瞬时性、危险性，很多不良驾驶行为和交通违法行为交织在一起，很难取证，通过人工智能的视频目标智能分析系统可实现机动车交通行为监管。
3.3 交通违法取证
　　在超速、违停、逆行、随意变道、疲劳驾驶等交通违法行为是致恶性事故的主要成因，可通过交通违法行为监测取证系统实现行驶车辆违法行为过程取证。
3.4恶性事故预警
　　在复杂场景中，一旦出现事故，后台应立即进行预警，而预警系统目前是路网上的空白，有广阔的市场前景。在复杂场景中行车亟需事故隐患实时监测和快速预警技术作保障，其中更离不开人工智能技术。
3.5 交通信号控制
　　目前交通信号控制算法的实时性和全局性还不够,去年美国CMU的大学团队开发出人工智能驱动的智能交通信号系统。这个系统在测试过程当中将旅行时间缩短25%，发动机空转缩短了40%，因此人工智能驱动的交通信号控制系统能够全方位实现交通状况转换,通过人工智能和交通控制理论融合应用,可优化城市道路网络中的交通流量。
3.6 路网流量调控
　　我国目前的路网密度已经达到世界前列，但是道路通行条件相对复杂，特别是高速公路和快速路也存在许多瓶颈区,加大高速公路节点汇聚区、长隧道、特大桥、出入口等特殊区域行车控制尤其必要。高速公路也是需要信号控制的,全面感知各节点和路段通流量,主动调节路网流量分布是保安全保畅通的重要举措。
3.7 人车特征关联
　　通过车辆卡口监控系统，获取人车特征信息，刻画出人车轨迹，实现人车特征深度融合。综合应用公安物联网、车联网、警务大数据、人工智能等新技术,构建数据支撑、情报引领的打击犯罪新机制,不断提升警情全息感知与智能发现的精确性、主动性和时效性。
3.8 行车安全研判
　　目前全国联网有6万余套卡口，每天上传车辆通行信息是2.5亿条，预警嫌疑车辆是592万台，每天查出各类违法车辆1.2万台。基于大数据和人工智能技术可实现主干路网和重点车辆的安全分析。
3.9 视觉盲区识别
　　有些事故是驾驶人变道时 因存在视觉盲区而忽视了临时车辆造成的，虽然是驾驶人的责任,但车厂难道就没有责任了吗？是否应该在车上增加变道视觉控制功能,利用人工智能,只要方向盘一转动,后视镜也随之转动,从而实现视觉盲区识别。基于视频AI算法可主动识别预警行车周边目标的风险。
3.10 侧方碰撞规避
　　驾驶人左右测距能力存在差距,现有的车辆技术缺少容错设计，极有可能发生危险事故。基于测距传感和AI算法可以规避车辆碰撞风险。
3.11 前方障碍识别
　　我国形成国外车、路技术,但没有结合中国国情,因而有很多深刻的教训。应在洞墙上增加警示设备,或者在洞墙上设置目标传感器,或者在客运车辆上安装相应传感器,通过人工智能算法可监测预警车辆前方障碍物。
3.12危险路段行车
　　在急弯、长下坡等危险路段行车,如进死亡谷,事敀风险将随时降临。这些危险路段更应车路协同,通过基于视觉AI算法可实现危险路段的风险监测预警。
3.13行车路口安全
　　针对行人、非机动车、摩托车在路口不遵守安全法规导致事故等特点,各地已开始应用人脸识别技术曝光违法人员,同时推广基于全方位视觉的安全行车监控系统,实现路口安全行车。
3.14 交管窗口服务
　　在车管所等交管服务窗口安装智能机器人，集成身份认证、业务审核等功能，可提高办事效率，让百姓少跑路、数据多跑路。
3.15 路面移动执法
　　内嵌人工智能技术的“移动式护栏巡逻执法机器人” 在高速公路护栏上以5公里的时速自动前行、倒行，高度集成智能引导移动模块和具有自动抓拍功能的摄像头、360度监控于台，可实现对应急车道内停车、行车等违法行为自动抓拍并通过4G无线链路自动上传。
3.16 交管信息交互
　　人工驾驶/自动驾驶都离不开交通管理信息的精确获知,车路协同/车车协调也需交通场景中的目标及行为智能识别,AI大有用武之地
3.17 车身故障识别
　　2016年底，驾龄不满一年的驾驶人有33141146人，很多驾驶员对车况不甚了解，车里面安装有OBD接口，应实时监测车况数据，通AII识别车况是否异常,并将信息及时传达给驾驶员。
3.18 车辆源头管理
　　很多车联网平台，大多还未落地。如果车联网的平台能将所有车的位置、速度、轨迹等信息全部采集进来，那就会有较强的针对性，通过AI实现车辆源头管理是未来的一个发展方向。
　　4 人工智能战略构想
4.1“十三五”公安科技创新专项规划中有AI构想
　　重点开展风险评估与监测预警、警情研判与快速响应、决策指挥与协同处置、案件侦查与犯罪打击、立体防控与社会服务等关键技术及装备研发，提高公安机关的风险管控能力和安全治理水平。
　　研制具有人车物特征信息感知功能的警用服装及标识,构建基于人、车、物、网、地的时空图谱,基于车联网的交通事件智能感知及拥堵疏导技术,构建社会安全事故主动防控技术体系，实现对重大事故的综合评估、提前预警、即时干预与快速处置……。
4.2国家新一代人工智能发展规划中有AI安排
　　智能政务。开发适于政府服务与决策的人工智能平台，研制面向开放环境的决策引擎，在复杂社会问题研判、政策评估、风险预警、应急处置等重大战略决策方面推广应用。加强政务信息资源整合和公共需求精准预测，畅通政府与公众的交互渠道。
　　智能交通。研究建立营运车辆自动驾驶与车路协同的技术体系。研发复杂场景下的多维交通信息综合大数据应用平台,实现智能化交通疏导和综合运行协调指挥,建成覆盖地面/轨道/低空和海上的智能交通监控/管理和服务系统。
4.3国家智能交通综合测试基地中有AI应用
　　该基地是我国首个面向自动驾驶汽车上路行驶考试和安全评估的测试场，测试基地建成后将对自动驾驶汽车的功能符合性、性能可靠性和稳定性等运行安全进行测试评估，同时面向国内外研发和生产自动驾驶汽车企业，对需上公共道路测试的自动驾驶汽车颁发“试验用临时行驶车号牌”并提供第三方权威测试和认证，为自动驾驶汽车考发“驾驶”执照。2018年10月,周边半开放测试环境可对外开展测试工作; 2019年下半年,基地内场可实现智能网联车辆性能测试。
4.4 基于公共开放道路的车联网项目有AI场景 
　　构建LTE-V2X+交通信号灯+路口视频环境,在车载终端上同步显示前方路口的信号灯状态、排队长度和交通视频等信息,为AI技术在行车中应用奠定基础。
4.5人工智能技术在持续向前推进 
　　2017-10-17,Intel公司发布了专为机器学习而设计的神经网络处理器芯片,预计到2030年,人工智能的电脑会比世界上任何的专家学者还要聪明。 2017-11-15,科技部在京召开新一代人工智能发展规划暨重大科技项目启动会,明确自动驾驶、城市大脑、医疗影像、智能语音四个AI开放创新平台。 
　　5 结束语
　　微软CEO说,未来所有的应用和所有的设备都将拥有人工智能技术。在无人工智能不智能的新时代，公安交通管理更需要用人工智能的技术。
　　车辆、道路、设施必将实现电子化、数字化、智能化，这是大势所趋，人工智能技术将为V2V、V2I、V2X提供技术基础。“大数据+计算里+算法+场景”是新时代的人工智能技术，“安全有序畅通+高效和谐文明”是公安交通管理的人工智能应用场景。人工智能时代在你我不知不觉中已经来临，让我们共同为之努力奋斗吧。