道路擁堵緩解、通行效率提升，2021年，云南省昆明市市民享受到了智慧交通帶來的出行福利。根據《2021全國主要城市交通分析報告》，昆明市路網高峰行程延時指數同比2020年下降2.77%，降幅位居全國前列。全域交通態勢感知系統、秩序研判深度分析系統、統一信控管理優化系統……經過一年多的數字化升級改造，昆明市有了集多種業務系統于一身的“智慧交管大腦平臺”，如今的道路信號配時更合理，越來越多的市民享受到更智慧的信號控制系統帶來的便利。
緩解資源供需矛盾
“智慧大腦”提升通行效率
昆明市域地處云貴高原，城市布局和路網結構具有很強的向心性，重要的功能區基本都聚集在核心區內。早晚高峰時段，道路資源供需矛盾更加突出，擁堵明顯。機動車保有量連年攀升，出行需求持續高速增長，昆明市曾面臨道路資源供需不匹配、管理技術手段跟不上等諸多問題。
2021年起，昆明市與阿里云合作，從智慧交管和智慧交運兩個板塊，推動了昆明市城市交通管理的數字化升級。按照昆明市數字交通建設整體推進要求，阿里云成立了技術服務團隊，在昆明市公安局交通警察支隊（簡稱昆明交警）的指導下，以提升全市交通管理效率和通行效率，形成多維交通緩堵體系和道路規劃決策體系為整體思路，完成了“智慧交管大腦平臺”的建設。
阿里云交通物流行業副總經理、阿里巴巴數智交通研究院秘書長高翔介紹，“智慧交管大腦平臺”建立了全域交通態勢感知系統、秩序研判深度分析系統、評診治分析服務系統、統一信控管理優化系統等8個業務系統，以及數據中臺與業務中臺、
智能終端設備等，形成了完整的智慧交通指揮、管理及服務體系。在支撐昆明交警各業務板塊的同時，也通過整合各類交通大數據，實現了分析、預測、決策的智能化，從而更好地為市民出行提供服務。
1月25日，據昆明交警消息，昆明智慧交通項目已完成了全市521個交通路口的智能化改造，在503個路口實施了“綠波帶”，12條干線和3大區域實現了干線和區域優化，12條干線的通行延誤時間平均降幅達到10.5%。
更多車輛匹配更長綠燈
以點帶面打造“綠波帶”
最近，越來越多的昆明市民發現，在平峰時段，路口每個周期的通行時間會有變化。這其實是平臺在通過AI感知設備檢測路口實時流量，并自適應控制路口
信號燈配時，從而提高路口通行效率。
以往，在昆明市的信號控制路口，尤其是平峰時段，市民經常遇到“明明相交道路的車輛寥寥無幾，但主干路的車輛還是要多等很長時間的紅燈”。如今，當AI感知設備發現路口的各個方向車流量不均衡時，平臺會根據各個方向的車流量配比，適當延長車流量大的方向綠燈時間，讓更多的車輛通過，充分提升路口的整體通行效率，減少車輛排隊現象，解決了信號配時方案無法與實時車流量精準匹配的痛點。
“通過路側新增的傳感器以及邊緣計算終端等智能化設備，可以將路口的全量信息實時還原，一部分路口還實現了全息感知，基于此可以在路口實現車道級的精細化感應控制。”高翔介紹，目前自適應信號燈控制已經能做到秒級感知和響應，比如某個方向的綠燈可以在剛好放完隊尾最后一輛車以后變紅燈，然后給另一個方向綠燈，這樣可以最大程度地減少綠燈損失，提升路口通行效率。
路口布設的邊緣計算終端之間還可以自組網，從而實現路口間的協調控制。單個路口的最優化并不能保證整條路的最優化，可能這個路口暢通，但下個路口的車輛排隊卻延伸了過來，依然造成路段擁堵。因此，通過路口邊緣計算終端的聯網，平臺可以將相鄰若干個路口的信號燈周期和相位差調整到最優，從而形成“綠波帶”。在綠波路段，只要按照昆明交警推薦的車速行駛，就可以享受到信號綠波的暢行體驗。
“智慧交管大腦平臺”依靠強大的全域數據集成、大數據分析和智能算法能力，對昆明市東風東路、人民東路、人民西路、北京路等12條干線進行優化。平臺自動判斷擁堵狀態，并根據車流情況采取不同的控制方案。根據昆明交警數據統計，綜合全天效果，12條干線的通行延誤時間均有所下降。
昆明交通情況在“點”（路口）和“線”（干線）上的改善，也促進了以“點”帶“面”的優化。阿里云團隊在昆明交警的指導下，定位出一環內的幾個重點區域，實施區域整體優化。例如，在平峰期以單點感應和協調式感應綠波為主要控制模式，在高峰期則實施緩進快出和均衡控制策略，在減緩外圍車輛進入核心區的同時，加速核心區內車輛向外圍疏散。
“云邊端”一體化方案
全域交通支撐科學決策
昆明交警依托“智慧交管大腦平臺”，對昆明城市道路在點、線、面的立體維度上實現了優化。經過昆明“智慧交管大腦平臺”的數據評估，一環以內的東區和西區全天平均延誤時間下降超10%，南區下降超5%。其中，晚高峰優化效果最為明顯。根據數據統計，自適應區域協調控制后，昆明主城區日均車速提升了6.8%。
為這些路口和區域提供AI感知能力的，是阿里云依托智能路側終端設備以及云計算、大數據、物聯網技術等構建的“云邊端”一體化智慧交通解決方案。
從“端”的角度來看，通過雷達和視頻傳感器等路口設備的智能化升級，可以對城市道路運行情況進行全量感知和信息收集。在“邊”的層次，邊緣計算會將感知設備收集的信息進行融合，在邊緣端進行實時計算并生成優化方案，然后發送至設置在路口的信號控制系統來執行。到了“云邊端”中的“云”這個層面，平臺會進行區域級的優化控制策略的制定與執行。昆明也是國內首個城市級大規模采用“云邊端”一體化智慧交通解決方案的城市。
“智慧交管大腦平臺”的重要系統之一就是全域態勢感知系統，基于“端”側的信息采集和邊緣端的匯集，配合大量的、多來源的行業數據，加上高德帶來的海量互聯網數據，可以自動感知某個路段、某個區域的實時狀態，從而為信號控制、交通指揮、信息服務推送等提供支撐。
“‘智慧交管大腦平臺’上線之后，一個顯著的變化就是讓管理部門的決策變得更加科學和智慧。”高翔表示，以信號控制為例，從前昆明市主要靠人工手段，基于歷史數據和經驗進行判斷和信號調優。如今，通過分析歷史數據規律和實時數據變化，管理部門可以基于數據做出更加科學的信號配時優化方案。
未來，“智慧交管大腦平臺”的秩序研判深度分析系統將可以服務于交通組織方案的分析和優化。例如，道路進行施工前，需要制定臨時的周邊道路交通組織方案，那么哪種方案是最合理的？從前，這些可能都是基于經驗進行判斷，但通過秩序研判深度分析系統，可以基于海量數據對場景進行仿真分析，從而比選出最優方案。
據了解，昆明市智慧交管與智慧交運將會在下一個階段形成合力，城市全域數字交通一方面通過精細化管理最大程度優化道路供給側，同時也會探索基于出行供需平衡理念，為出行者提供個性化出行服務。
