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案例解析 | 杭州湾跨海大桥视频上云,夯实智慧高速“云基建”

简介: 杭州湾跨海大桥“新基建”智慧高速项目通过全量视频上云、视频监测全联网、全覆盖与智能化,实现高速公路异常事件自动检测、路况自动识别、智能监控的目的,满足大桥路网高效运行、及时处置突发事件和为广大群众提供优质出行服务等需求,同时强化大桥的安全运营管理,夯实智慧高速“云基建”。
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现阶段,高速公路监控设备覆盖已经有普遍提高,但监控设施的覆盖仅完成了视频的监控功能,没有实现分析提醒功能。传统人工巡检方式工作量大且容易发生事件遗漏、事故发现不及时导致二次事故、人工视频巡检工作量大无法做到实时检测、监控中心绝大部分工作量被巡检占用以及交通状况不能及时检测和处理等痛点问题。

杭州湾跨海大桥“新基建”智慧高速项目通过全量视频上云、视频监测全联网、全覆盖与智能化,实现高速公路异常事件自动检测、路况自动识别、智能监控的目的,满足大桥路网高效运行、及时处置突发事件和为广大群众提供优质出行服务等需求,同时强化大桥的安全运营管理,夯实智慧高速“云基建”。

1.杭州湾跨海大桥.jpg

项目背景:全国高速公路视频联网监测

杭州湾跨海大桥全长36千米,是连接上海和宁波两大城市的唯一路上通道,日交通量超过4.8万辆,对通行安全、通行效率有较高要求,希望通过桥面监控视频的智能分析,检出路面常见交通事件并及时处置。
《交通强国建设纲要》中明确要求“强化交通基础设施养护,加强基础设施运行监测检测”。在推行全国高速公路视频联网监测工作的背景下,阿里云发挥云计算能力、大数据架构、达摩院视觉分析算法的优势,全面提升杭州湾跨海大桥公路信息化、智能化水平以及出行服务保障能力,实现了“安全畅通 和谐高效”的运营目标。
2杭州湾跨海大桥.jpg

项目挑战:技术、业务、信息、管控等全方位升级

1.传统巡检方式,人工工作量大,产生的视觉疲劳,容易发生事件遗漏。
2.规范外场监测设备布设,实现全路段覆盖、全息感知、全天候通行。
3.通过视频智能分析有效识别复杂环境下的交通事故,以及事故或交通拥堵及时检测和处理,让道路管理人员及时发现并处置异常事件,避免车辆绕行或引发二次事故,降低事故发生几率,提升高速公路的运营效率。
4.利用多源数据融合技术实时监测路网交通运行状况,识别发生拥堵路段的拥堵范围、持续时间等,打通不同交通检测设备之间的数据孤岛并通过视觉AI主动发现事件和报警,提升事件出检率,提高路况监测准确度。
5.智能发布路况信息,及时提醒出行者主动避让,降低高速公路运营压力。
6.自动分析并智能推荐道路封道分流等,辅助管理部门决策分析,从而建立科学合理的管控工作机制和工作流程。
3合并:杭州湾跨海大桥.jpg

解决方案:通过全量视频上云,实现事件自动检测

为了改善杭州湾跨海大桥路面运营管理效率,提高交通事件检出以及处置能力,提升公路信息服务能力,阿里云依托领先的CDN网络加速能力、达摩院视觉分析算法、高德地图出行数据等,构建视频分析系统、智慧高速云控数据底盘以及应用平台,实现全量视频上云,从而构建杭州湾跨海大桥路面异常事件自动检测系统。通过阿里云交通事件AI视觉引擎,识别交通事故、抛洒物等常见交通事件。将事件数据经由阿里云智能高速数据融合引擎,融合高德全网模型,打造交通态势、事件发现与处置闭环,大幅度提高了路况智能、主动识别的效率以及全面感知与运行指挥调度能力,降低了路网监管运营的成本。
4.解决方案.png

整体架构:全面感知,自动检测

利用云上服务器、存储及网络设施,形成可伸缩、高安全性、低维护量的存储资源池和计算资源池;使用开源数据库、负载均衡器、消息中间件等平台应用构建信息系统。
利用视觉AI事件检测算法、全网模型、云控平台等构建数据融合底盘与智能分析引擎,提供实时、高清、便捷的视频调看服务,同时向出行公众提供低码流、大并发、可管控的安全视频服务。视觉AI事件检测算法实现视频接入、计算与调度,RTMP直播等;全网模型实现事件融合、路况融合、数据服务等;云控平台实现事件预警、视频回放、路况检测等。
5.架构.png

建设成果:核心能力,创新成效

1.全量视频上云:将本地机房与公共云通过专线连接实现混合云架构,全量视频流通过推流上公共云,在公共云实现视频的分析与云控平台的部署。
2.事件精准感知:针对路面上的各场景可以实现违停、逆行、拥堵、抛洒物、烟雾等事件检测;同时可以实现车牌识别、车型识别统计等功能,增强事件追溯成功率。
3.智能巡检:实时识别高速公路路况、异常事件,及时向可变情报板、高德等推送交通状态和异常事件信息,确保高速公路管理部门和高速公路出行者及时全面掌握道路信息。
4.大屏展示:识别结果在监控室大屏上实时展示,展示内容包括路面基础设施车流与预警、路网异常事件声光色告警、路网拥堵事件声光色告警、特定断面管控预警建议等。
5.事件应急处理:值班监控员通过现场视频确认路网异常事件,系统自动融合监控指挥管理系统进行现场事件、管理联动单位、控制诱导、管控措施、信息发布等一系列应急处理工作。
6.规范外场设备布设,实现全息感知、全天候通行:单向250米一个摄像头立杆,双向125米一个摄像头立杆,保障感知能力达到100%全覆盖,同时保障夜间监控100%全覆盖,单摄像头感知范围覆盖双向车道。
7.专人案例分析:大桥管理人员和阿里云成立专门算法分析小组,利用落地系统定期对实施的算法模型精度、成效进行分析、跟踪、复盘,及时调整交通阈值、优化算法模型,并不断规范外场监测设备布设标准。
8.项目闭环:项目运营原则本着展示识别结果、事件管理、智能发布路况信息、专人案例分析、优化路况模型闭环管理原则,结合路网监控工作实际场景进行优化升级,提高路况智能、主动识别的效率,降低路网监管运营的成本。
6.合并-杭州湾跨海大桥.jpg

结尾:良好的社会效益和经济效益

杭州湾跨海大桥视频事件监测设备设置344处视频事件监测设备全量上云,全桥36千米每125米一路的事件检测密度实现全路段覆盖。通过阿里云高速公路数据融合引擎以及深度学习算法的AI视觉引擎,融合高德全网交通数据模型,打造大桥路面交通态势感知、事件发现与轻处置闭环。
7.杭州湾跨海大桥.jpg

在试运行过程中,白天标准环境下检测准确率达到99%以上,并达到“零漏报”;夜间标准环境准确度达到98%以上,并达到“零漏报”。一般条件下,已基本具备系统代替人工巡检的条件(注:除去台风、能见度200米以内的雾霾、小时降雨达到16-32毫米以上的大雨等极端情况外)。
社会效益方面,全面实时掌控道路通行状况,提高综合交通管理水平,提升服务质量。经济效益方面,减少拥堵时间、提高通行保障能力,提高高速公路运行效率,减少燃油消耗与碳排放。

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