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科学治堵,改善地铁安检体验……这个“大脑”真厉害

用导航APP也无法避免堵车?

地铁安检造成高峰时期堵塞?

这些令人头痛、随处可见的交通问题,随着互联网、大数据和人工智能的迅速发展,有望交给高科技手段解决。

城市交通大脑便是其中备受瞩目的一项核心技术。它是佳都科技自主研发的产品,是在IDPS架构下运行的新一代城市智慧交通管理系统。作为“大脑”,它能够结合人工智能技术挖掘交通特性,分析优化动态交通,从而实现缓解交通拥堵、减少交通事故、降低交通污染的目标,支撑智慧交通系统业务与服务升级。佳都科技全球智能技术研究院院长李德紘院士自豪地表示,城市交通大脑将引领智能交通新变革,让城市交通变得更智慧、更人性、更轻松。

目前,城市交通大脑已在安徽省合肥市及宣城市落地应用,但这只是一个开始。未来,这项技术将在广州、宿迁、淮南、佛山,甚至国外的新加坡,掀起人工智能的应用大潮。

优化交通大脑科学治堵 合理规划出行路线

近年来,佳都科技面向公共安全、交通管理两大智慧城市细分领域,承接多地的大型平安城市、雪亮工程、智能交通项目,提供从城市顶层规划到垂直行业落地的可视化解决方案,业务涵盖方案设计、智能化系统开发、系统集成和维保服务,目前已经累计覆盖广东、新疆、山东、贵州等16个省份,形成全国化布局。

作为粤港澳大湾区2019年引进的第一位外籍高端科技人士,生于中国台湾的李德紘曾在美国留学工作,在新加坡待了近20年,又在今年年初来到广州的佳都科技。从新加坡国家工程院院士到佳都科技全球智能技术研究院院长,从新加坡到广州,李德紘对身份转变和环境变化适应得很快。“我长期研究智慧城市和智慧交通,刚好佳都科技关注的方向也是我本人的专长,所以我们之间产生了一些不错的化学反应,彼此都很契合。”

李德紘选择来到广州,一个很重要的原因是广州在轨道交通、智慧交通等方面都拥有着丰富的应用场景。他表示,智能交通不能光在纸上谈兵,也需要实际场景对学术理论、算法和模型进行验证和提升。“广州作为一个都会型城市,人流量很大;而且随着市民生活质量的提升,交通的压力和密度都是巨大的。而这对于城市交通大脑的理论和应用,可以说是一个得天独厚的环境。”

如今,拥堵已经变成了大城市的常态。有人会说,堵车是因为交通管理和数据分析不到位。对此李德紘认为,以现在的眼光来看看过去的手法,确实存在不足。“交通可以算是最早运用大数据的。以前城市会通过埋在地里的地磁设备进行侦测,收集车流密度和流量等数据,从专业的角度来看,这些侦测是一个状态,是平均值。但现在没人敢不系安全带,因为路上有许多以视频为主的卡口数据,一拍照就可以辨认出来。”

李德紘解释,卡口数据与过去的地磁侦测数据最大的不同之处就在于,卡口数据是以身份为单位,最具代表性的就是以车牌为单位。如果城市交通大脑得到这个数据,就能得知一辆车或一个人在城市路网里的移动轨迹,就能实时、精确地分析城市交通的拥堵原因,帮助城市交通管理者“对症下药”,实现科学治堵。

“城市交通大脑在一般的城市交通路网都可以应用。”李德紘向记者介绍,城市交通大脑先在一些中小型城市试点以训练模型,经过验证也获得了巨大的成功。“大脑”在安徽宣城试点应用中,覆盖了宣城59%的路段,实现了全路网平均停车次数下降22%,平均拥堵时间下降5%,平均车速提升25.4%,排查了3265个标牌、3万米标线,自动发现705处标志标线问题。

如果将来该项目在广州落地,会是一幅怎样的光景?李德紘说,首先市民能直观感受到路面交通状况的改善,出行者还可以针对自己的实际状况选择最好的路线。他还提到,一些导航APP比如高德地图和百度地图,使用的是互联网数据,提供的是即时信息,同时导航算法也趋同,就会出现把很多车都导到同一条路上,加剧拥堵的情况。

“我们去年就捕捉到了这个情况。”李德紘说,他加入交通大脑项目后,就着手优化交通流在路网中的分配,并完善交通大脑的道路信息检测系统,让路网需求和道路通行能力信息能够被实时感知。“由于交通大脑有预测功能,同时也为强化学习模型提供环境信息和训练,我们能让它把整个交通状况跟高德、百度报告,让它们改变路线,对出行者的路线规划进行合理、有效、及时的分配。”

未来公交路线能“定制” 智能地铁提升地铁体验

李德紘认为,现在这种科技环境下,公共交通出行其实是最方便的。他告诉记者,他在新加坡虽然有车,但仍然经常选择乘坐公交出行。在进入佳都科技后,他也对交通大脑的智慧公交运营平台进一步优化,实时需求响应型公交就是其中一例。

什么是实时需求响应型公交?李德紘解释,城市新兴开发区域的初期阶段,会面临公共交通存在需求,但需求在时空分布上分散且不足的问题。这种技术可根据实时收到的乘客订单和当前路网中公交车的实时位置,安排公交车的运行线路,并决定哪些乘客是可以“顺路”出行“拼车”的;还能决定某个订单该分配给哪辆公交车;它能定制公交实时线路优化问题,根据订单信息和路网交通状况,制定最优的行车路线。

对于轨道公共交通,今年出炉的《粤港澳大湾区发展规划纲要》也对大湾区提出了更高要求,而广州市也将轨道交通规划为本地区的支柱产业之一。据最新发布的《广州市推动轨道交通产业发展三年行动计划(2019-2021年)》,2023年全市轨道交通产业目标实现产值1800亿元。而佳都则有望在这场轨道交通建设的盛宴中,逐步成长为国内行业龙头。

李德紘为记者介绍,新时代的地铁,远远不止“建得快”“建得多”“建得密”,通过计算机视觉、大数据、云计算、数字孪生等人工智能技术的“赋能”,“智能+地铁”场景将带来管理、运营、服务、节能等方面的巨大提升。今年3月,佳都科技中标了118亿元的广州地铁项目,建设内容包括自动售检票、站台门、综合监控、车站设备监控等多项智能化系统和设备,涵盖新建线和已建线路延长线共10条线路。“我们会将地铁进一步智能化。除了智能车站,还会有智慧客服。大家还可以用无感支付乘地铁,只要你绑定个人身份,用个人的生物特征——比如人脸识别——就可以进行支付。”

李德紘表示,国内各大城市现行的地铁安检措施可能会对地铁口造成拥挤,对此城市大脑也有智能化的手段可以应对。“AI技术能为乘客画像,判断风险等级,低风险的人就不需要每次都过安检。在安全防护这一方面,国内遍布的卡口摄像头所提交的数据,其实都对公众的安全有着绝对性的保护。”

中国拥有让人工智能成熟落地的好土壤

令长年在海外的李德紘意外又欣慰的是,人工智能领域在中国有着明显的优势,其中,政府大力推动是关键。他认为,无论是引进人才政策力度,实际奖励措施的配套,这些都是吸引人才的要素,尤其是针对高端产业。来广州之前,李德紘也关注过广州政府发布的相关政策,注意到一些政府重大的项目,都会针对人工智能提出特别考虑。他感觉到,粤港澳大湾区对人工智能领域非常重视,这也给他增添了一定的信心。

“人工智能是新的工业革命,在各个行业都扮演着重要的角色。但如果政府没有相应的鼓励政策,也很难推行。”李德紘表示,他注意到近年来的政府工作报告,国家领导人也对人工智能特别强调。而且,广州对高端人才有特别的奖励和通道,对海外人才也有着特殊考量,政府还会主动宣讲这些政策。这对长期在海外生活的他来说,是非常难得的。“中国很早就把人工智能作为国家战略,而且中国关于人工智能的政策更加细致具体。”

李德紘认为,企业和政府应该是一种合作关系。一方面由政府主导项目,在政策方面有着良好的支撑。另一方面他也认为,如果什么都要靠政府,像过去的国营化,就会就会逐渐失去活力和竞争力。“而在国内,企业能够参与进这些政府项目,我觉得是一种很友善的营商环境。”

相关资料显示,2017年我国人工智能市场规模达到237.4亿元,同比增长67%,其中以人脸识别、图像视频识别等技术为核心的计算机视觉市场规模最大,占比达到34.9%。李德紘认为,如今中国人工智能已经发展到了一种阶段——即如何利用人工智能手法让市民生活得更有归属感、安全感、幸福感。据他观察,这些年来中国不仅在经济上有了飞跃般的进步,在科技层面也有了井喷式的发展。但这种局面并不是一蹴而就,而是因为有一片优良的土壤。

“人工智能不是这几年才冒出来的,30年前就有人在谈。而中国的人工智能有今天的发展,是因为过去对基础设施进行大量的投入,为此打下了扎实的基础。而且现在随着城市化进程的加速,落地应用场景已经成熟了,一切都变得水到渠成。”他举例说,近年来中国的移动支付改变了大家的生活习惯,从中会衍生出更丰富的应用场景。在生物识别、智能视频分析等AI领域,佳都科技掌握了大量自主核心技术,其中人脸识别核心算法的静态准确率可达99.9%。佳都科技在地铁上应用的无感支付,从二维码到人脸识别,都会从根本上改变人的生活方式,这在国际上可以说是绝无仅有的。

广州的开放与城市底蕴吸引他留下

在前不久举行的广州亚洲美食节上,李德紘作为嘉宾参加了“我与亚洲美食面对面”故事会,从一碗“粥粉面”的饮食趣事,讲述他的工作选择经历,以及为什么会最终受聘于粤港澳大湾区。

在去新加坡之前,李德紘在美国留学工作,但觉得自己年轻尚轻,不能止步于此。“我觉得自己需要一个更大的改变。”

居安思危的李德紘决定换一个环境提升自己,他的目光投向了亚洲。当时香港和新加坡的大学都向他投来了橄榄枝,但由于在香港逗留时与粥粉面店的老板发生了一些不愉快,李德紘最终选择了语言环境更适合他的新加坡。

而离开新加坡来到广州,对李德紘来说是人生中又一个重要转折点。在2017年与佳都科技接触期间,他每个月都起码会来广州两次,广州国际型大都市的“范儿”惊艳了他,广州的开放包容也让他大加赞赏:“广州人虽然说粤语,但在工作场所,会粤语不是一个必要条件,对外地人都很包容。”由于他的专业之一是城市规划,又爱好旅行,所以他经常会仔细观察城市,了解城市的脉动。“我发现广州虽然古老,但有着满满的新活力。而且当我行走在广州,我能够感受到这片土地上深厚的城市文化底蕴。”

如今,李德紘正带领着佳都科技的团队对城市交通大脑进行开发和研究。他坦言,他们的中期目标是能够解决中国一线城市的交通问题。另外,他还希望能够训练出一批有理论支撑、但又立足于实际的企业研发人员。

创新感言:

科研创新的过程,我个人感觉是“看山不是山,看水不是水”。但是经过坚持、推敲,以及论证之后,就会发现原来山还是山,水还是水。要大胆假设,小心求证,也要能经得起寂寞。也就是我们俗话说的: 进得了厨房,就要耐得住热。一定要坚持到最后,才会看到一桌的好菜。

人物简介:

李德纮

新加坡国家工程院院士、佳都科技副总裁、全球智能技术研究院、交通大脑研究院院长

国际上交通运输工程与管理科学交叉学科领域的著名学者,在交通运输与物流系统分析、建模与优化领域有二十年从业经验,在智能交通系统、大数据与交通行为、公共交通高效算法设计等交通与管理科学领域做出了突出的学术贡献。在交通运输及物流领域的国际顶级SCI/SSCI期刊发表论文400余篇(SCI收录逾百篇),同时担任交通领域10本国际权威学术期刊的编委。他从2001年以来已经主持和参与新加坡和美国重要科研项目12项,2002被美国麻省理工学院评选为全球年度百大青年科学家。

领域

智能交通系统

交通运输与物流系统分析

大数据与交通行为

智慧城市

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广州日报全媒体文字记者 沈亦霖

广州日报全媒体图片记者 骆昌威

广州日报全媒体视频记者 骆昌威

剪辑:广州日报全媒体记者 李文琤

广州日报全媒体编辑:董业衡