人工智能推動(dòng)交通執(zhí)法技術(shù)變革

????????警用裝備網(wǎng)訊： 去年8月，秦嶺隧道發(fā)生客車(chē)安全事故，大巴車(chē)直接撞上隧道口，死亡36人；去年7月，廣東廣河高速一輛客車(chē)側(cè)翻，死亡19人；前年在內(nèi)蒙古，一輛貨車(chē)為躲避馬匹，撞上一輛客車(chē)，12人遇難……我國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍叹尤澜缡孜唬咚俟肥鹿事蕝s是普通公路的三倍，近三年來(lái)，我國(guó)每年高速公路死亡超過(guò)10人的特大事故都維持在約4起，主要的事故形態(tài)基本都是失控碰撞。

　　“跟國(guó)外相比，我國(guó)公路交通環(huán)境非常復(fù)雜，交通安全的隱患更加多樣。面對(duì)不斷增加的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量，我們要實(shí)施交通事故黑點(diǎn)的全方位運(yùn)行，從源頭上保安全，減事故?！苯?，在由北京千方科技股份有限公司承辦的“中國(guó)人工智能+交通發(fā)展論壇”上，公安部交通管理科學(xué)研究所首席研究員姜良維提出，人工智能視覺(jué)芯有望從源頭上實(shí)現(xiàn)交通環(huán)境的全天候感知，助力交通隱患精細(xì)化預(yù)警。

　　人工智能視覺(jué)芯彎道超車(chē)

　　如果說(shuō)2017年是人工智能概念普及年，2018年就是人工智能落地應(yīng)用年。

　　“對(duì)于交通而言，數(shù)據(jù)不缺、場(chǎng)景豐富，現(xiàn)在缺的就是高效實(shí)用的算法和高性價(jià)比的計(jì)算力?！苯季S表示，驅(qū)動(dòng)人工智能發(fā)展的四要素是數(shù)據(jù)、算法、計(jì)算力、場(chǎng)景，其中計(jì)算力對(duì)人工智能的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。

　　由于人工智能深度學(xué)習(xí)的特殊性，通用處理器很難勝任，這也促使處理器的架構(gòu)完全發(fā)生了變化。近年來(lái)，英偉達(dá)的圖形處理器GPU、谷歌的張量處理器TPU、微軟的全息處理器HPU、地平線的人腦處理器BPU等人工智能處理器不斷被推出。

　　“這些讓人眼花繚亂的人工智能處理器，正在以一種前所未有的速度顛覆傳統(tǒng)思維，讓我們跨入人工智能處理器‘芯’時(shí)代。”姜良維說(shuō)。

　　對(duì)于交通管理應(yīng)用場(chǎng)景，人工智能芯片更多是視覺(jué)場(chǎng)景感知、目標(biāo)行為識(shí)別，需要軟件和硬件的功能融合?！坝?jì)算力應(yīng)十分強(qiáng)大，且芯片的功耗一定要小，應(yīng)用算法嵌入應(yīng)靈活方便，芯片成本更不能太高，否則影響交通產(chǎn)品的推廣普及?！苯季S說(shuō)。

　　人工智能視覺(jué)芯方面，我國(guó)企業(yè)一直在努力實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。據(jù)姜良維介紹，我國(guó)首款全球領(lǐng)先的嵌入式人工智能視覺(jué)芯已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，實(shí)時(shí)處理1080p30幀視頻，每幀中同時(shí)對(duì)行人、機(jī)動(dòng)車(chē)、非機(jī)動(dòng)車(chē)、車(chē)道線、交通標(biāo)志牌、紅綠燈等200多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別，典型功耗1.5W，每幀延時(shí)小于30ms。

　　“交通行業(yè)的人工智能很熱，現(xiàn)有蛋糕也很大，未來(lái)期望值更高。因此，交通行業(yè)的人工智能視覺(jué)芯更應(yīng)具備全天候的像素級(jí)感知、不確定目標(biāo)的特征識(shí)別、復(fù)雜場(chǎng)景中異常行為的認(rèn)知理解等能力。”姜良維說(shuō)。

　　助力交通精細(xì)化預(yù)警

　　面對(duì)頻發(fā)的交通安全事故，“十三五”公安部創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃中提出，“開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)干預(yù)技術(shù)集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)重特大事故的主動(dòng)監(jiān)測(cè)與防控”。姜良維預(yù)測(cè)說(shuō)，在未來(lái)幾年內(nèi)，人工智能將推動(dòng)我國(guó)公安交通安全執(zhí)法領(lǐng)域的技術(shù)變革。

　　“當(dāng)前的問(wèn)題是路上裝那么多監(jiān)控設(shè)備，場(chǎng)景卻非常有限，夜間視頻圖像清晰度很差。”姜良維表示，目前的主要任務(wù)就是研發(fā)基于人工智能視覺(jué)芯的高速公路行車(chē)環(huán)境全息感知技術(shù)，構(gòu)建智能化設(shè)備。

　　針對(duì)當(dāng)前高速公路交通行為分類不細(xì)、識(shí)別不準(zhǔn)等問(wèn)題，姜良維還提出要研究大場(chǎng)景視頻中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤與特征識(shí)別技術(shù)，開(kāi)發(fā)基于深度學(xué)習(xí)的機(jī)動(dòng)車(chē)通行行為精準(zhǔn)識(shí)別軟件，并將該軟件直接嵌入到高速公路行車(chē)環(huán)境全息感知設(shè)備中，向行車(chē)、占用應(yīng)急車(chē)道、不規(guī)定車(chē)道行駛等交通行為的分類理解，為交通隱患預(yù)警提供依據(jù)。

　　姜良維還提出，針對(duì)當(dāng)前高速公路交通事故現(xiàn)場(chǎng)預(yù)警手段不健全、警示信息發(fā)布不及時(shí)等問(wèn)題，研制基于聲光電的交通隱患即時(shí)預(yù)警設(shè)備，安裝在特殊交通路段和交通事故現(xiàn)場(chǎng)的前方后方，以聲光電方式警示通行車(chē)輛，實(shí)現(xiàn)交通事故風(fēng)險(xiǎn)的防控。

　　另外針對(duì)復(fù)雜通行條件和惡劣行車(chē)環(huán)境下安全行車(chē)問(wèn)題，集成基于人工智能視覺(jué)芯的高速公路行車(chē)環(huán)境全息感知設(shè)備、基于聲光電的交通隱患即時(shí)預(yù)警設(shè)備，形成具有高速公路交通事故預(yù)警預(yù)測(cè)的新型交通監(jiān)控設(shè)備，構(gòu)建基于人工智能視覺(jué)的高速公路交通事故預(yù)警預(yù)測(cè)技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)在交通違法易發(fā)路段、交通隱患頻現(xiàn)部位示范應(yīng)用，保障機(jī)動(dòng)車(chē)安全、有序通行。

　　關(guān)鍵難題待解

　　由于高速公路行車(chē)速度快、通行流量大、部分路段行車(chē)環(huán)境惡劣。第一個(gè)難題就是怎樣全息感知高速公路行車(chē)環(huán)境。

　　“現(xiàn)在的問(wèn)題是，怎么匹配監(jiān)控的視野和車(chē)輛行為之間的特征？高速公路很難補(bǔ)光，怎么解決清晰度的問(wèn)題？其次，在監(jiān)控設(shè)備里嵌入芯片，也面臨著路側(cè)的設(shè)備電壓不穩(wěn)、功耗大、晝夜溫差大等問(wèn)題?！苯S良說(shuō)。

　　另外，他還表示，在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤方面要解決交通行為分類理解與車(chē)輛特征精準(zhǔn)識(shí)別難題；在交通隱患預(yù)警方面，需要提升車(chē)內(nèi)駕駛?cè)藛T對(duì)聲光電警示的適配性，還要提高實(shí)際隱患點(diǎn)與告示點(diǎn)之間的有效性；在集成應(yīng)用方面，也需要解決交通監(jiān)控設(shè)備的智能化問(wèn)題，以及交通事故預(yù)警難題。

　　姜維良稱，高速公路大場(chǎng)景中環(huán)境動(dòng)態(tài)復(fù)雜、車(chē)輛目標(biāo)眾多、行為識(shí)別困難，對(duì)交通監(jiān)控設(shè)備的計(jì)算處理能力提出了苛刻的要求，需要權(quán)衡處理器性能、功耗、芯片可嵌入性、代碼可移植性等芯片性能指標(biāo)，并支持深度學(xué)習(xí)硬件快速處理的視頻分析、目標(biāo)檢測(cè)和行為識(shí)別功能。

　　“我們的目的是事故預(yù)測(cè)預(yù)警，在違法行為頻發(fā)的地方裝上設(shè)備，在車(chē)輛進(jìn)入隱患路段的前后都有預(yù)警預(yù)測(cè)，如果有車(chē)輛交通違法，馬上告知車(chē)主?，F(xiàn)在有一些高速公路路段做了類似工作，但不是自動(dòng)預(yù)警，未來(lái)要要通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警?！苯S良說(shuō)。

　　“人工智能芯片嵌入之后，不光是視頻感知，還可以通過(guò)智能分析交通環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)事故多發(fā)路段的管控，事故預(yù)警預(yù)測(cè)?！苯S良表示，嵌入人工智能視覺(jué)芯的交通監(jiān)控設(shè)備，集高清晰成像、全天候感知、多維度識(shí)別、精細(xì)化預(yù)警等功能于一體，將從本質(zhì)上改變交通監(jiān)控設(shè)備的內(nèi)涵，為解決復(fù)雜交通場(chǎng)景下高速公路路況全息感知、行為智能識(shí)別、隱患精準(zhǔn)預(yù)警提供條件。

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