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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口和機(jī)動(dòng)車保有量迅猛增長，交通需求與道路交通設(shè)施之間的矛盾日益突現(xiàn)。如何利用交通信息化的技術(shù)和成果，有效提升路網(wǎng)的服務(wù)水平和運(yùn)行效率是一大核心難題。
專注于為中小企業(yè)提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站建設(shè)、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)服務(wù),電腦端+手機(jī)端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)修水免費(fèi)做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動(dòng)了上1000+企業(yè)的穩(wěn)健成長，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)充和轉(zhuǎn)變。
縱觀近年來智能交通系統(tǒng)建設(shè)，盡管取得了可喜的成績，但國內(nèi)外領(lǐng)先的技術(shù)、理念、優(yōu)秀的應(yīng)用模式等元素實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用進(jìn)展仍然相對(duì)遲緩。隨之而來的是各種問題：
- 傳統(tǒng)道路交通監(jiān)測手段存在范圍小、無法統(tǒng)籌宏觀與細(xì)節(jié)、無法通過視頻有效理解視頻內(nèi)容、無法直觀呈現(xiàn)監(jiān)控畫面中的大量信息。
- 業(yè)務(wù)孤島和數(shù)據(jù)孤島急劇增長，缺乏統(tǒng)一應(yīng)用、展示和整合的手段。
- 缺乏數(shù)據(jù)的整合與分析，積累的大量數(shù)據(jù)得不到有效的應(yīng)用，給交警的業(yè)務(wù)帶來極大的不便。
一、基于AR技術(shù)的交通可視化管控系統(tǒng)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Agmented Reality，簡稱AR)，是近幾年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用前景。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，簡稱VR)發(fā)展而來的，但與傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)不同，VR技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建一個(gè)完全虛擬的世界。而AR是利用虛擬世界來加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)了用戶對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知能力與交互能力。比如在真實(shí)的建筑物上面加入一些虛擬的標(biāo)簽，通過虛擬標(biāo)簽還可以查看標(biāo)簽鏈接的信息。目前大多數(shù)的AR系統(tǒng)采用頭盔顯示器實(shí)現(xiàn)虛擬信息與真實(shí)場景的融合，利用高性能計(jì)算機(jī)跟蹤定位設(shè)備以及人機(jī)交互設(shè)備完成場景識(shí)別與信息的增強(qiáng)。近年來，機(jī)器智能的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)對(duì)人類自然意識(shí)的理解越來越可靠，從而使智能交互有了從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱玫钠鯔C(jī)。AR與人工智能結(jié)合，對(duì)智能交通新應(yīng)用將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
基于AR技術(shù)的交通可視化管控系統(tǒng)是將AR與大數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)平臺(tái)結(jié)合，充分利用現(xiàn)有的智能交通先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)，通過研究虛擬標(biāo)簽的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)注技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)的3D自動(dòng)定位技術(shù)、無人機(jī)、汽車電子標(biāo)識(shí)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度融合、信息資源共享，有效提高整體與各子系統(tǒng)效能的發(fā)揮，以視頻碼流作為地圖真實(shí)指揮場景，服務(wù)于交管指揮中心，開創(chuàng)指揮中心城市交通指揮管理的新模式，提升交通的服務(wù)水平和運(yùn)行效率。
1.系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的組成主要分為前端設(shè)備、子業(yè)務(wù)系統(tǒng)或后臺(tái)服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用層和展示層。每個(gè)層次按照不同的功能又分為不同的應(yīng)用模塊(如圖1所示)。
圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖
各層分別執(zhí)行以下功能：
(1)前端設(shè)備
前端設(shè)備主要是各個(gè)外場設(shè)備，包括信號(hào)控制、電子警察、車輛卡口、視頻監(jiān)控、微波檢測、視頻檢測、浮動(dòng)車、RFID、移動(dòng)終端、無人機(jī)等。
(2)子業(yè)務(wù)系統(tǒng)或后臺(tái)服務(wù)
主要對(duì)應(yīng)前端設(shè)備的系統(tǒng)或者后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)。
(3)大數(shù)據(jù)分析
通過數(shù)據(jù)接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)管理、檢索等系列大數(shù)據(jù)分析。
(4)應(yīng)用層
應(yīng)用層包括態(tài)勢研判、指揮調(diào)度、車輛查控、違法處理、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘等各類應(yīng)用。
(5)展示層
展示層主要提供控制及展示，可以單屏顯示，控制和展示都使用一塊屏，視頻、地圖、控制、高低點(diǎn)、人臉等均在一塊屏上顯示，也可以根據(jù)需求將不同的信息推送到其他的屏幕上去，目前最高可采用1機(jī)3屏的模式，使用1塊控制屏，推送信息到2塊展示屏。
2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
(1)全息監(jiān)測
系統(tǒng)通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)各種感興趣的交通要素和對(duì)象以信息標(biāo)簽的形式直觀呈現(xiàn)在系統(tǒng)界面內(nèi)，并支持信息標(biāo)簽搜索、標(biāo)簽分級(jí)、標(biāo)簽跟隨等功能，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、時(shí)空一體的道路信息可視化管理。在標(biāo)注的形式上，除了簡單的靜態(tài)標(biāo)簽，云行系統(tǒng)還能夠動(dòng)態(tài)顯示信號(hào)燈的狀態(tài)、車流量等標(biāo)簽，包括一些交通統(tǒng)計(jì)研判數(shù)據(jù)等都可以在整個(gè)視頻畫面中一一展現(xiàn)，充分做到標(biāo)簽的智能化和數(shù)據(jù)的可視化。系統(tǒng)可以把握交通各種微觀環(huán)境，再加上實(shí)時(shí)的全域警情推送和播報(bào)，實(shí)現(xiàn)了交通數(shù)據(jù)多元化的監(jiān)測。
(2)全景巡視
系統(tǒng)所配置的高點(diǎn)攝像機(jī)可以進(jìn)行高空360度全視野瞭望，針對(duì)一些需要重點(diǎn)關(guān)注的低點(diǎn)區(qū)域，可以通過直接在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)看低點(diǎn)的攝像機(jī)、車載攝像機(jī)、執(zhí)法記錄儀、無人機(jī)等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的視頻畫面。實(shí)現(xiàn)高低聯(lián)動(dòng)，既能掌控整體，又能兼顧局部，達(dá)到立體監(jiān)控的效果。高點(diǎn)單元可對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全局監(jiān)測，可在監(jiān)測畫面上鳥瞰整個(gè)監(jiān)測區(qū)域的道路、建筑物、標(biāo)志物等，如果發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件，可立即在視頻畫面上通過視頻接力的方式找到距離突發(fā)事件最近的低點(diǎn)監(jiān)測單元進(jìn)行快速調(diào)看。同時(shí)，系統(tǒng)提供多種界面展現(xiàn)方式，如一機(jī)多屏、畫中畫等給客戶帶來最直接、最方便的監(jiān)控和業(yè)務(wù)操作體驗(yàn)。
(3)全時(shí)指揮
系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)可視化警力調(diào)度功能，通過對(duì)接警員攜帶的手持警務(wù)終端、對(duì)講機(jī)、執(zhí)法記錄儀等設(shè)備，進(jìn)行地理位置信息的坐標(biāo)映射，能實(shí)時(shí)定位出警員在視頻畫面中的具體位置，指揮中心人員可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整警力分布，指揮員可點(diǎn)擊標(biāo)簽獲取警員相關(guān)信息，進(jìn)行警力調(diào)配和視頻聯(lián)動(dòng)。另外，通過高點(diǎn)單元的智能標(biāo)簽技術(shù)，支持在視頻畫面上增加靜態(tài)標(biāo)簽和動(dòng)態(tài)標(biāo)簽，支持標(biāo)簽檢索、定位、目標(biāo)測量、方位感知等，協(xié)助現(xiàn)場的指揮調(diào)度，真正做到把握全局、控制局部。
(4)全程管控
系統(tǒng)通過與交警現(xiàn)有子系統(tǒng)的對(duì)接，提取對(duì)交通管控指揮調(diào)度最有價(jià)值的運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警、布控信息等資源，在交通運(yùn)行監(jiān)測階段實(shí)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的交通信號(hào)聯(lián)網(wǎng)控制和交通誘導(dǎo)信息發(fā)布，在交通違法事件處理階段實(shí)現(xiàn)違法事件的快速處理、對(duì)關(guān)注車輛進(jìn)行快速布控。除此之外，還能實(shí)現(xiàn)特勤警衛(wèi)路線跟蹤來保障重特大特勤任務(wù)順利完成。
(5)全域研判
系統(tǒng)致力于把握重點(diǎn)和全域的整體交通態(tài)勢，從只關(guān)注當(dāng)前監(jiān)控畫面的傳統(tǒng)監(jiān)控形式升華到不僅關(guān)注重點(diǎn)區(qū)域，還對(duì)全域進(jìn)行各種交通研判的綜合監(jiān)測。實(shí)現(xiàn)了面向交通宏觀與微觀環(huán)境的態(tài)勢分析，并對(duì)各種全域各種車輛和交通大數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合研判與展示，同時(shí)針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域與熱點(diǎn)區(qū)域能進(jìn)行一些用戶需要的主題分析。
(6) 全業(yè)務(wù)門戶
系統(tǒng)可以集成交通管控業(yè)務(wù)界面，交通管理者不再需要單獨(dú)到每個(gè)子系統(tǒng)上查看相關(guān)信息，所有的重要信息都能結(jié)合當(dāng)前全局監(jiān)控視頻畫面直觀展示，實(shí)現(xiàn)了智能交通系統(tǒng)全面對(duì)接、交通研判信息全景展示、交通事件全面處理、應(yīng)急指揮調(diào)度全局聯(lián)動(dòng)。
二、關(guān)鍵技術(shù)研究
1.基于實(shí)時(shí)視頻的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
基于AR攝像機(jī)，通過支持富文本的虛擬標(biāo)簽對(duì)視頻背景信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，豐富的標(biāo)簽?zāi)軌蛘宫F(xiàn)區(qū)域內(nèi)詳盡的建筑物、道路和交通運(yùn)行信息，使得背景信息可搜索、可定位，并能實(shí)現(xiàn)GPS坐標(biāo)映射、方位感知、視頻聯(lián)動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖像與信息的結(jié)合，使得傳統(tǒng)的監(jiān)測視頻升級(jí)為實(shí)時(shí)視頻型電子地圖。不僅實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽高精準(zhǔn)的定位與跟隨，更是將標(biāo)簽信息蘊(yùn)含于視頻碼流中，改進(jìn)了AR標(biāo)簽信息在經(jīng)過第三方視頻平臺(tái)共享轉(zhuǎn)發(fā)或穿透安全邊界后丟失的現(xiàn)象。
基于實(shí)時(shí)視頻的AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將視頻里的各種信息以更加直觀的方式呈現(xiàn)，并且可以向視頻中補(bǔ)充與視頻和業(yè)務(wù)相關(guān)的各種多源異構(gòu)信息，使得傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控變成一個(gè)監(jiān)測與信息匯聚完美結(jié)合的平臺(tái)。
2.基于視頻地圖引擎的VGIS平臺(tái)技術(shù)
VGIS(Video Geographic Information System)視頻地理信息系統(tǒng)，VGIS平臺(tái)以視頻為基礎(chǔ)，以AR技術(shù)為核心，以地理信息技術(shù)為支撐，提供實(shí)景地圖服務(wù)、地理位置信息定位服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)，以服務(wù)于各種交通業(yè)務(wù)應(yīng)用、信息共享和決策支持的可視化。
3.3D自動(dòng)定位技術(shù)
研究3D自動(dòng)定位技術(shù)，在視頻設(shè)備內(nèi)置高精度可變倍鏡頭，利用坐標(biāo)自標(biāo)定算法實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽位置的實(shí)時(shí)更新，當(dāng)監(jiān)控球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)、焦距倍數(shù)變化時(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)所標(biāo)注的虛擬標(biāo)簽可自動(dòng)準(zhǔn)確地跟蹤定位于被標(biāo)注的靜態(tài)物體上。
4.視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)
視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)是對(duì)視頻內(nèi)容信息提取的技術(shù)，對(duì)視頻內(nèi)容按照語義關(guān)系，采用時(shí)空分割、特征提取、對(duì)象識(shí)別等方法，將監(jiān)控視頻轉(zhuǎn)化為人和機(jī)器可理解的信息，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為公安實(shí)戰(zhàn)所用的情報(bào)信息，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)向信息情報(bào)的轉(zhuǎn)化。
5.交通大數(shù)據(jù)技術(shù)
研究基于全體系交通大數(shù)據(jù)的超融合技術(shù)，在交通數(shù)據(jù)的感知上，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)交通檢測數(shù)據(jù)、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻數(shù)據(jù)、汽車電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)交通數(shù)據(jù)、其他相關(guān)數(shù)據(jù)(如交通環(huán)境數(shù)據(jù)、其他業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù))等全體系全類型的交通數(shù)據(jù)的采集和感知，在數(shù)據(jù)的分析上，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜交通數(shù)據(jù)融合的融合模型，如傳統(tǒng)交通檢測數(shù)據(jù)與汽車電子標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的融合、傳統(tǒng)交通檢測數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的融合等，最后運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通大數(shù)據(jù)的深度應(yīng)用。
6.汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)
汽車電子標(biāo)識(shí)技術(shù)能將車輛注冊(cè)信息寫入電子車牌內(nèi)芯片，由讀寫器讀出車輛相關(guān)信息后，再通過通信技術(shù)把車輛相關(guān)的信息傳輸給后臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后得到最實(shí)時(shí)、真實(shí)的交通數(shù)據(jù)。汽車電子標(biāo)識(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)快速識(shí)別、安全可靠、識(shí)別率高等特點(diǎn)，并且能夠配合其他車輛信息采集方法(如視頻、卡口采集)，識(shí)別套牌車輛、檢查盜搶車輛，實(shí)現(xiàn)城市車道級(jí)交通流量全覆蓋采集，為車輛的精細(xì)管制、車輛的交通誘導(dǎo)、交通管理方面的決策制定提供支撐。
7.交警巡查機(jī)器人技術(shù)
交警巡查機(jī)器人是一款綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，集環(huán)境感知、認(rèn)知決策、行為控制為一體，具備自主感知、自主行走、自主保護(hù)與互動(dòng)交流等能力的智能機(jī)器人。將交警巡查機(jī)器人與AR技術(shù)結(jié)合，在視頻畫面內(nèi)呈現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境中部署的機(jī)器人及交通警察位置和相關(guān)信息，在如發(fā)現(xiàn)異常情況，機(jī)器人可自主到達(dá)現(xiàn)場，亦可通過平臺(tái)快速調(diào)度最近的警力進(jìn)行支援，極大地滿足了交警部門的實(shí)戰(zhàn)需要。多傳感器系統(tǒng)保證了全天候條件下的機(jī)器人自主運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行任務(wù)能力，確保在暴雨和風(fēng)雪天氣下的機(jī)器人既定計(jì)劃執(zhí)行既定任務(wù)，極大地緩解了交警壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度，可部署到主要的交通路口、機(jī)場、碼頭、車站等區(qū)域協(xié)助交警完成交通巡查、抓怕、違停驅(qū)離、臨時(shí)布控、交通管制等工作。
三、結(jié)語
AR與人工智能、大數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)平臺(tái)的結(jié)合，被認(rèn)為是能夠改變下一代交互體驗(yàn)的新技術(shù)，是改變下一代交通管理工作開展模式的新技術(shù)，將對(duì)交通管理模式創(chuàng)新產(chǎn)生革命性影響。
當(dāng)前名稱：基于AR的交通可視化管控系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)研究
文章來源：http://m.fisionsoft.com.cn/article/dhpepij.html
