道路擁堵緩解、通行效率提升，2021年，雲南省昆明市市民享受到了智慧交通帶來的出行福利。根據《2021全國主要城市交通分析報告》，昆明市路網高峰行程延時指數同比2020年下降2。77%，降幅位居全國前列。全域交通態勢感知系統、秩序研判深度分析系統、統一信控管理最佳化系統……經過一年多的數字化升級改造，昆明市有了集多種業務系統於一身的“智慧交管大腦平臺”，如今的道路訊號配時更合理，越來越多的市民享受到更智慧的訊號控制系統帶來的便利。
緩解資源供需矛盾 “智慧大腦”提升通行效率
AI感知裝置在檢測路口實時流量，並實時調整訊號燈時長。圖片由 阿里雲 提供
昆明市域地處雲貴高原，城市佈局和路網結構具有很強的向心性，重要的功能區基本都聚集在核心區內。早晚高峰時段，道路資源供需矛盾更加突出，擁堵明顯。機動車保有量連年攀升，出行需求持續高速增長，昆明市曾面臨道路資源供需不匹配、管理技術手段跟不上等諸多問題。
2021年起，昆明市與阿里雲合作，從智慧交管和智慧交運兩個板塊，推動了昆明市城市交通管理的數字化升級。按照昆明市數字交通建設整體推進要求，阿里雲成立了技術服務團隊，在昆明市公安局交通警察支隊（簡稱昆明交警）的指導下，以提升全市交通管理效率和通行效率，形成多維交通緩堵體系和道路規劃決策體系為整體思路，完成了“智慧交管大腦平臺”的建設。
阿里雲交通物流行業副總經理、阿里巴巴數智交通研究院秘書長高翔介紹，“智慧交管大腦平臺”建立了全域交通態勢感知系統、秩序研判深度分析系統、評診治分析服務系統、統一信控管理最佳化系統等8個業務系統，以及資料中臺與業務中臺、智慧終端裝置等，形成了完整的智慧交通指揮、管理及服務體系。在支撐昆明交警各業務板塊的同時，也透過整合各類交通大資料，實現了分析、預測、決策的智慧化，從而更好地為市民出行提供服務。
1月25日，據昆明交警訊息，昆明智慧交通專案已完成了全市521個交通路口的智慧化改造，在503個路口實施了“綠波帶”，12條幹線和3大區域實現了幹線和區域最佳化，12條幹線的通行延誤時間平均降幅達到10。5%。
更多車輛匹配更長綠燈 以點帶面打造“綠波帶”
最近，越來越多的昆明市民發現，在平峰時段，路口每個週期的通行時間會有變化。這其實是平臺在透過AI感知裝置檢測路口實時流量，並自適應控制路口訊號燈配時，從而提高路口通行效率。
以往，在昆明市的訊號控制路口，尤其是平峰時段，市民經常遇到“明明相交道路的車輛寥寥無幾，但主幹路的車輛還是要多等很長時間的紅燈”。如今，當AI感知裝置發現路口的各個方向車流量不均衡時，平臺會根據各個方向的車流量配比，適當延長車流量大的方向綠燈時間，讓更多的車輛透過，充分提升路口的整體通行效率，減少車輛排隊現象，解決了訊號配時方案無法與實時車流量精準匹配的痛點。
“透過路側新增的感測器以及邊緣計算終端等智慧化裝置，可以將路口的全量資訊實時還原，一部分路口還實現了全息感知，基於此可以在路口實現車道級的精細化感應控制。”高翔介紹，目前自適應訊號燈控制已經能做到秒級感知和響應，比如某個方向的綠燈可以在剛好放完隊尾最後一輛車以後變紅燈，然後給另一個方向綠燈，這樣可以最大程度地減少綠燈損失，提升路口通行效率。
路口布設的邊緣計算終端之間還可以自組網，從而實現路口間的協調控制。單個路口的最最佳化並不能保證整條路的最最佳化，可能這個路口暢通，但下個路口的車輛排隊卻延伸了過來，依然造成路段擁堵。因此，透過路口邊緣計算終端的聯網，平臺可以將相鄰若干個路口的訊號燈週期和相位差調整到最優，從而形成“綠波帶”。在綠波路段，只要按照昆明交警推薦的車速行駛，就可以享受到訊號綠波的暢行體驗。
“智慧交管大腦平臺”依靠強大的全域資料整合、大資料分析和智慧演算法能力，對昆明市東風東路、人民東路、人民西路、北京路等12條幹線進行最佳化。平臺自動判斷擁堵狀態，並根據車流情況採取不同的控制方案。根據昆明交警資料統計，綜合全天效果，12條幹線的通行延誤時間均有所下降。
昆明交通情況在“點”（路口）和“線”（幹線）上的改善，也促進了以“點”帶“面”的最佳化。阿里雲團隊在昆明交警的指導下，定位出一環內的幾個重點區域，實施區域整體最佳化。例如，在平峰期以單點感應和協調式感應綠波為主要控制模式，在高峰期則實施緩進快出和均衡控制策略，在減緩外圍車輛進入核心區的同時，加速核心區內車輛向外圍疏散。
“雲邊端”一體化方案 全域交通支撐科學決策
“雲邊端”一體化智慧交通解決方案為路口和區域提供AI感知能力。
昆明交警依託“智慧交管大腦平臺”，對昆明城市道路在點、線、面的立體維度上實現了最佳化。經過昆明“智慧交管大腦平臺”的資料評估，一環以內的東區和西區全天平均延誤時間下降超10%，南區下降超5%。其中，晚高峰最佳化效果最為明顯。根據資料統計，自適應區域協調控制後，昆明主城區日均車速提升了6。8%。
為這些路口和區域提供AI感知能力的，是阿里雲依託智慧路側終端裝置以及雲計算、大資料、物聯網技術等構建的“雲邊端”一體化智慧交通解決方案。
從“端”的角度來看，透過雷達和影片感測器等路口裝置的智慧化升級，可以對城市道路執行情況進行全量感知和資訊收集。在“邊”的層次，邊緣計算會將感知裝置收集的資訊進行融合，在邊緣端進行實時計算並生成最佳化方案，然後傳送至設定在路口的訊號控制系統來執行。到了“雲邊端”中的“雲”這個層面，平臺會進行區域級的最佳化控制策略的制定與執行。昆明也是國內首個城市級大規模採用“雲邊端”一體化智慧交通解決方案的城市。
“智慧交管大腦平臺”的重要系統之一就是全域態勢感知系統，基於“端”側的資訊採集和邊緣端的彙集，配合大量的、多來源的行業資料，加上高德帶來的海量網際網路資料，可以自動感知某個路段、某個區域的實時狀態，從而為訊號控制、交通指揮、資訊服務推送等提供支撐。
“‘智慧交管大腦平臺’上線之後，一個顯著的變化就是讓管理部門的決策變得更加科學和智慧。”高翔表示，以訊號控制為例，從前昆明市主要靠人工手段，基於歷史資料和經驗進行判斷和訊號調優。如今，透過分析歷史資料規律和實時資料變化，管理部門可以基於資料做出更加科學的訊號配時最佳化方案。
未來，“智慧交管大腦平臺”的秩序研判深度分析系統將可以服務於交通組織方案的分析和最佳化。例如，道路進行施工前，需要制定臨時的周邊道路交通組織方案，那麼哪種方案是最合理的？從前，這些可能都是基於經驗進行判斷，但透過秩序研判深度分析系統，可以基於海量資料對場景進行模擬分析，從而比選出最優方案。
據瞭解，昆明市智慧交管與智慧交運將會在下一個階段形成合力，城市全域數字交通一方面透過精細化管理最大程度最佳化道路供給側，同時也會探索基於出行供需平衡理念，為出行者提供個性化出行服務。
作者丨記者 單佳雯
編輯 | 翟慧
稽核 | 連萌
監製 | 孫英利
