本文根據(jù)公安部交通管理科學(xué)研究所孫正良所長(zhǎng)在2020'第十五屆中國(guó)智能交通年會(huì)上的講話整理，文章就交通管理科技的現(xiàn)狀、探索和發(fā)展進(jìn)行了探討。本文主要講了三方面內(nèi)容：一、交管科技應(yīng)用現(xiàn)狀與問題；二、AI技術(shù)賦能交管應(yīng)用探索；三、智能化交通管理下一步發(fā)展。

           01 交管科技應(yīng)用現(xiàn)狀與問題

           1 公安交通管理科技應(yīng)用現(xiàn)狀

          通過20多年的不懈努力，全國(guó)公安交通管理信息化科技應(yīng)用得到了飛速發(fā)展，在軟/硬件基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)、跨區(qū)域交管數(shù)據(jù)信息共享匯聚，以及各個(gè)業(yè)務(wù)之間的互聯(lián)應(yīng)用等方面都取得了顯著的進(jìn)步，構(gòu)建了以全國(guó)統(tǒng)一的公安交管綜合應(yīng)用平臺(tái)、公安交管集成指揮平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)交通安全綜合服務(wù)平臺(tái)和交管大數(shù)據(jù)研判分析平臺(tái)等四大平臺(tái)為核心、地方自建的系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)接入為基礎(chǔ)的部、省、市三級(jí)信息系統(tǒng)架構(gòu)，為整個(gè)公安交管工作提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

           2 交通圖像信息利用率低，服務(wù)公眾能力不足

           我們通過大數(shù)據(jù)研判平臺(tái)，匯集了車、駕駛?cè)思捌浣煌ㄟ`法和交通事故處理等相關(guān)內(nèi)容，相關(guān)業(yè)務(wù)辦理日志記錄，以及中國(guó)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、國(guó)家稅務(wù)總局交換的保險(xiǎn)和購(gòu)置稅數(shù)據(jù)。除了這些靜態(tài)數(shù)據(jù)以外，我們還通過公安交管集成指揮平臺(tái)接入了全國(guó)十萬級(jí)電子警察和移動(dòng)執(zhí)法PDA、百萬級(jí)以上的攝像頭等采集設(shè)備，這些設(shè)備每天采集的大量交管數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯集到大數(shù)據(jù)研判平臺(tái)。

           各級(jí)交管部門對(duì)結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的利用率是非常高的，用于做各種各樣的日常管理、“放管服”便民業(yè)務(wù)拓展、內(nèi)部審核的監(jiān)管機(jī)制。但是，各級(jí)交管部門對(duì)于這么多視頻圖像數(shù)據(jù)的利用率是非常低的，所以我們需要考慮如何利用這些數(shù)據(jù)面向群眾、面向公眾提供更好的服務(wù)，更好地體現(xiàn)執(zhí)法公平和正義。

          3 交通圖像自動(dòng)識(shí)別能力差，人車關(guān)聯(lián)不足

          目前道路上各類交通違法行為還是比較普遍的，有時(shí)路側(cè)交通攝像頭看到了違法行為，但是由于沒有智能化，就沒有能力自動(dòng)識(shí)別各種典型交通違法行為，特別是與交通事故、死亡事故相關(guān)性大的嚴(yán)重違法行為，不能從識(shí)別車去關(guān)聯(lián)到相關(guān)的駕駛?cè)恕Ｒ驗(yàn)閺墓矙C(jī)關(guān)的管理角度來講，最終目的不是管車，而是管人，或者說是通過執(zhí)法公平和正義而服務(wù)于廣大公民。所以現(xiàn)在各地采集和分析的各類交通大數(shù)據(jù)，大多數(shù)沒有實(shí)現(xiàn)車與人的關(guān)聯(lián)。因此，目前前端感知設(shè)備、執(zhí)法裝備智能化水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到智能化的程度。

          02 AI技術(shù)賦能交管應(yīng)用探索

          隨著近五年視頻圖像解析技術(shù)的飛速發(fā)展，人臉識(shí)別、視頻感知等功能越來越強(qiáng)大，特別是近幾年日益成熟的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，在人臉識(shí)別、視頻智能認(rèn)知等應(yīng)用領(lǐng)域的成效開始顯現(xiàn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明，人類肉眼的識(shí)別率（即看一張人臉識(shí)別率）只有99%，而通過深度學(xué)習(xí)后的人臉識(shí)別算法的準(zhǔn)確率已達(dá)到99.5%以上，已經(jīng)遠(yuǎn)超人類本身的能力。既然超過了人的能力，這項(xiàng)技術(shù)在管理上和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用上就有可利用價(jià)值。

           1 基于實(shí)時(shí)視頻圖像的交通事件精準(zhǔn)感知

          公安交通管理部門面對(duì)龐大的交通監(jiān)控視頻圖像，許多大中城市在路面上安裝有上萬個(gè)攝像頭，而一個(gè)城市交通指揮中心就兩三個(gè)值班民警去巡視這些視頻圖像，難于顧及海量的視頻信息。因此，我們?cè)趺蠢孟冗M(jìn)的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)來提升圖像的利用率并大幅減少民警的工作量。比如說路上的突發(fā)交通事故事件還有交通擁堵事件，能不能由系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)得到，而不是讓民警盯著屏幕去找；比如說系統(tǒng)能不能自動(dòng)檢測(cè)到團(tuán)霧等惡劣天氣的發(fā)生，把檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)推送到民警桌前的屏幕。

          這幾年我們科研所做了一些探索，比如說團(tuán)霧自動(dòng)檢測(cè)，以集指平臺(tái)實(shí)時(shí)的聯(lián)網(wǎng)視頻數(shù)據(jù)作為感知源，以高速公路團(tuán)霧多發(fā)點(diǎn)段作為重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象，用深度學(xué)習(xí)方法來進(jìn)行圖像識(shí)別，希望能夠智能識(shí)別團(tuán)霧事件及其能見度等級(jí)。

           我們收集大量不同場(chǎng)景、不同能見度的高速公路團(tuán)霧視頻信息，形成一個(gè)訓(xùn)練算法庫，通過算法不停地學(xué)習(xí)提高視頻自動(dòng)檢測(cè)能力。系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)到突發(fā)團(tuán)霧事件后，自動(dòng)把預(yù)警信息推送到執(zhí)勤民警電腦等終端上，讓民警能夠及時(shí)知曉哪條路段出現(xiàn)團(tuán)霧了。

          2 基于公路卡口圖片的車臉精準(zhǔn)識(shí)別

          路面上會(huì)有很多嚴(yán)重的交通違法行為，像占用高速公路應(yīng)急車道，逆行、不系安全帶、開車接打電話等，還有內(nèi)部管理的一些狀況，比如視頻有沒有在線運(yùn)行，視頻是不是在線狀態(tài)。

          我們做了一個(gè)開車打手機(jī)的檢測(cè)處理，先利用靜態(tài)的卡口的圖片數(shù)據(jù)來進(jìn)行建模，進(jìn)行大樣本的深度學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)以后我們選取了全國(guó)100多個(gè)卡口的398萬卡口數(shù)據(jù)進(jìn)行AI識(shí)別，我們可以得出一個(gè)結(jié)論，開車打手機(jī)的司機(jī)有0.75%，這個(gè)數(shù)字是某一個(gè)時(shí)刻，并不是說中國(guó)只有0.75%的人打手機(jī)，而只是在某個(gè)時(shí)刻，大家都很清楚，有部分人在高速公路上開車的時(shí)候也會(huì)打手機(jī)，所以這里的數(shù)據(jù)是同一時(shí)刻的比例。不同層次、不同行業(yè)的人打手機(jī)的概率是不一樣的，在城市道路上打手機(jī)的概率就少，因?yàn)槌鞘械缆窋z像頭多，他打手機(jī)就少。

          我們建立了基于公路卡口圖片的車臉精準(zhǔn)識(shí)別，已經(jīng)建完了全國(guó)所有車輛品牌的基礎(chǔ)特征庫建設(shè)，根據(jù)國(guó)產(chǎn)車的公告數(shù)據(jù)和進(jìn)口車的生產(chǎn)一致性證書的數(shù)據(jù)，把所有車型進(jìn)行分類，細(xì)分不同的品牌、不同的型號(hào)，不同的年款，建立了一套完整車輛基礎(chǔ)特征庫，建立了1274萬張車臉，還有210萬個(gè)進(jìn)口車車臉，加起來是1400多萬不同的車臉。再細(xì)分它屬于哪一類品牌、哪一類車型、哪一類年款，出現(xiàn)了這個(gè)技術(shù)以后，通過深度學(xué)習(xí)，現(xiàn)在識(shí)別的準(zhǔn)確率能達(dá)到98%以上，來一款車就知道是什么品牌，哪一年、哪個(gè)車型，準(zhǔn)確率都很高。

          有了這個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫以后，可以實(shí)現(xiàn)不依賴車輛的號(hào)牌車輛圖像的檢索服務(wù)，說白了就是以圖搜車。

          3 基于公路卡口圖片的人臉精準(zhǔn)識(shí)別

          在日常生活中，總有少數(shù)人無證駕駛、或吊銷駕駛證/記分滿12分后仍在駕駛、或與準(zhǔn)駕車型不相符等違法行為。我們嘗試?yán)霉房趫D片通過人臉識(shí)別和車臉識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別駕駛?cè)藢?shí)際身份，跟后臺(tái)的機(jī)動(dòng)車和駕駛?cè)说怯洈?shù)據(jù)比對(duì)，可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)駕駛員是不是持有合法駕駛證、準(zhǔn)駕車型是不是相符、記分是否已滿12分。如果有問題，系統(tǒng)自動(dòng)通知路面民警去攔截，或事后通知當(dāng)事人到交警隊(duì)來接受處理。下一步我們希望通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和車臉識(shí)別、人臉識(shí)別技術(shù)的三者融合，將管理對(duì)象從目前的車輛轉(zhuǎn)變到對(duì)重點(diǎn)人員有效的監(jiān)管。

          4 基于活體檢測(cè)的實(shí)人認(rèn)證

          近幾年，公安部推出了一系列交通管理“放管服”改革舉措，通過互聯(lián)網(wǎng)交通安全綜合服務(wù)平臺(tái)和12123 APP軟件，把許多交管業(yè)務(wù)應(yīng)用搬到了互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)終端上，方便老百姓辦牌辦證，同時(shí)減少窗口業(yè)務(wù)量。但互聯(lián)網(wǎng)+交管業(yè)務(wù)的普及也給我們帶來了違規(guī)買分賣分、個(gè)人隱私安全方面的壓力，其中涉及到車主或駕駛?cè)吮救苏鎸?shí)身份的如何辨別問題，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)光靠傳統(tǒng)的一個(gè)帳號(hào)和登錄密碼是解決不了身份問題的。

          因此，我們嘗試?yán)霉膊恳凰?、阿里和騰訊的基于活體檢測(cè)的實(shí)人認(rèn)證技術(shù)，建立了一套完整的互聯(lián)網(wǎng)交管業(yè)務(wù)的可信身份認(rèn)證方法，現(xiàn)在我們覆蓋了從12123 APP的注冊(cè)登記到補(bǔ)發(fā)號(hào)牌、網(wǎng)上滿分學(xué)習(xí)審驗(yàn)，以及目前正在全國(guó)推廣的學(xué)法減分、網(wǎng)上滿分教育等便民措施，方便車主在家里就可以申請(qǐng)并辦理相關(guān)業(yè)務(wù)。截止目前，已有8000萬人次的用戶使用活體檢測(cè)并網(wǎng)上辦結(jié)業(yè)務(wù)，平臺(tái)每天受理活體檢測(cè)差不多100萬次。

           5 交通違法圖片智能審核

           近幾年隨著平安中國(guó)和公路安全防控體系建設(shè)工程的推進(jìn)，公安機(jī)關(guān)上安裝了很多交通執(zhí)法裝備，這些交通執(zhí)法裝備采集并上傳了大量交通違法取證圖片數(shù)據(jù)，需要交警隊(duì)民警對(duì)每張圖片進(jìn)行人工審核，判斷取證圖片是否符合現(xiàn)行的執(zhí)法取證標(biāo)準(zhǔn)。如果不符合執(zhí)法取證標(biāo)準(zhǔn)（即證據(jù)鏈不完整），這起違法行為就要舍棄，因此后臺(tái)審核工作量是相當(dāng)龐大的。

           為了提升圖片審核工作效率，減少民警工作量，我們也嘗試建立了一套AI訓(xùn)練樣本庫，通過這個(gè)樣本庫訓(xùn)練出來的系統(tǒng)模型算法可以知道哪些取證圖片屬于哪類違法行為（如闖紅燈、逆行等）的，分類以后再自動(dòng)判斷取證圖像是否符合執(zhí)法取證標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的取證圖片會(huì)自動(dòng)刪除，有效減輕民警審核工作量。

           03 智能化交通管理下一步發(fā)展

          公安部交管局上月正式發(fā)布了未來三年公安交管科技發(fā)展規(guī)劃，其中涉及到許多智能化和人工智能應(yīng)用推進(jìn)計(jì)劃，比如構(gòu)建面向各類突發(fā)事件的預(yù)警，包括民警執(zhí)法規(guī)范性自動(dòng)核查等，同時(shí)通過建立駕駛?cè)苏掌卣鲙旌褪Ц袢藛T特征庫，為窗口和網(wǎng)上業(yè)務(wù)辦理和路面執(zhí)法提供智能核查服務(wù)，通過建立面向智能客服、12123 APP的在線服務(wù)知識(shí)庫和語言訓(xùn)練樣本庫，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別不同方言的語音并解答咨詢和求助，另外還會(huì)研發(fā)智能頭盔、智能眼鏡等單警裝備，推廣面向車輛安全檢測(cè)的智能查驗(yàn)智能機(jī)器人和面向駕駛?cè)丝紙?chǎng)的智能監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類執(zhí)法業(yè)務(wù)監(jiān)管的智能化，讓老百姓更方便，讓執(zhí)法更規(guī)范。