城市数据大脑方案汇报（交通治堵）

1、城市数据大脑方案汇报构建一座可感知的城市一、大数据如何治理交通拥堵二、城市数据大脑治堵详细方案 三、治堵试点进展及待解决的问题目录盲人摸象雾里看花单一数据源局部预测多种数据源融合全局调控离线分析无法海量处理实时分析大数据平台支撑XX城市数据大脑解决的核心问题带动数据产业发展推动数据价值挖掘“城市数据大脑”的目标：鼓励数据技术创新“城市数据大脑”的定位：挖掘城市数据价值，用数据治理城市城市数据大脑的定位与目标200多万辆车车辆与基础配套设施的不 匹配9000辆公交车，600多条线路390万人次公交出行市民出行需求和公共服务资源的不 匹配5万多条道路，8万多个路口看不到全局OD信息市民OD与交通资

2、源的不匹配没有数据，“堵”是必然的交通调度优化交通资源扩容新建基础设施信号灯配时优化增加公交车新建地铁公交线路优化增加出租车新建道路公众出行诱导增加交通管理人 力资源新建停车场成本解决交通拥堵的办法系统独立建设，数据没有有效处理可识别车牌或流量的仅占 四分之一数据资源没有利用交通管理数据XXX主城区三分之二的路口 线圈不可用互联网交通数据浮动车样本量只占百分之十交通视频数据XX城市数据大脑城市大脑建设思路政府交通管理数据交警 政府公共服务数据公交车、出租车、货车 运营商数据移动、联通、电信 企业数据互联网地图、新能源汽车 交通管控公交调度公众出行服务基础设施完善一、为什么要做城市数据大脑二、城

3、市数据大脑详细方案三、试点进展及待解决的问题目录XXX城市数据大脑开放算法平台公交载客容量估计公交车地图出租车危化品及货车大小客车电子警察信号灯信号机交警局公安视频专网交通视频 处理集群视交通信号 控制系统电子警察 系统交通局出租车 管理系统联网联控 系统 互联网企业路网结构 车流量 公交公司公交调度 系统运营商 信号配对优化方案网络专线卡口、视频、 信号灯配时数据网闸车辆GPS实时数据车辆GPS历史数据基站服务历史数据公交车GPS 历史数据公交车GPS 实时数据地图静态数据视频频图片数数据数据 据运营指挥中心数据资源监控 计算资源监控拥堵排名实时路况人群分布数据接口服务总览 运营服务平台数据

4、计算与建模数据计算与建模数据标准物理建模数据交换融合平台指标计算数据目录数据整合数据清洗数据交换数据安全基站服务数据公交车GPS数据路网结构数据大小客车GPS数据信号灯历史配时数据公交车线路数据车辆流量数据危化品车GPS数据出租车GPS数据视频/图片数据交通视频识别路网状态建模站点优化公交线路评估公交线路优化禁左指数评估车辆行为建模路口仿真和预测交通管理策略优化禁左收益评估 基站城市数据大脑信号灯配时优化方案视频监 控系统视频处理集群信号控 制系统摄像头防火墙网闸信号机信号灯公安视频专网前置服务器政务外网配时优化算法方案一： 方案二： 方案三：数据回流：信号灯配时优化端到端验证视频数据预处理算

5、 法：机房环境： 服务器：云计算平台：运营中心： 数据治理： 数据接入：视频数据上云上云服务： 网闸：公安信号灯 控制专网数据大脑运营平台 开放算法数据交换融合 飞天云平台数据大脑基站公交车市民卡XXX公交调 度指挥系统公交车 管理系统清算中心刷卡数据公交数据基站服务数据通讯系统城市数据大脑公交调度优化方案公交调度优化方案数据治理： 算法开发：相关数据上云公交数据： 基站数据互联网地图数据：XXX市公交集团&相关数据提供方公交数据：基站数据： 刷卡数据：互联网地图数据：运营平台开放算法数据交换融合 飞天云平台云计算平台：公共自行车调度优化方案公共自行车 管理系统清算中心刷卡数据公共自行车 数据

6、基站服务数据通讯系统基站公共自行车市民卡XXX公共自行 车管理系统数据大脑运营平台开放算法数据交换融合 飞天云平台城市数据大脑的主要工作据大脑摄像信号控 制系统信号机信号灯置视频监 控系统前头视频处理集群防火墙服务器网闸视频专网政务外网运营中心建设运营服务平台运营指挥平台数据安 全体系数据交换融合平台开放算法平台数据上云视频处理数据集成 数据接入安全数据治理数据建模数据质量管理 数据仓库建设 数据集市建设数交通算法信号灯优化禁左专题分析 公交调度优化公共自行车调度优化控制执行信号灯配时策略执行公交调度执行公共自行车调度优化大华中控依图数据上云数梦工场富士康华三启明星辰移动/联通数据治理数梦工场

7、阿里云交通算法依图科技大华股份阿里云数梦工场&富士康中控集团控制执行数梦工场大华股份中控集团运营中心建设阿里云数梦工场数据治理交通算法控制执行运营中心建设一、数据上云数据上云进展数据上云方案视频数据处理时钟同步系统数据上云总体进展16企业数据离线数据实时数据地铁集团客流班次等运 营高德路网已接入已接入静态地理信息已接入已接入流量数据已接入已接入GPS数据公交和地铁地 理位置及线路 信息浮动车数据西湖电子新能源公交车已接入已接入公交客流已接入已接入租赁新能源汽 车环卫车新能出租车移动人群密度、人 群流向 其他 OD移动已接入联通交通管理数据离线数据实时数据政府公共服务数据离线数据实时数据交警视频

8、监控分析已接入市交通运输 局出租车GPS已接入已接入智能卡口电警已接入高速卡口已接入已接入微波线圈已接入客运班车GPS已接入已接入信号灯配时已接入旅游包车GPS已接入已接入交通事故（事件）危化品车GPS已接入已接入违章罚款工程车GPS出警水上巴士GPS高架匝道货车GPS已接入已接入实地调研报告市建委城市路网建设和停车场 库和停放车辆交通运输局出租车GPS已接入已接入高速卡口已接入已接入市城管委公共停车泊位客运班车GPS已接入已接入社会停车泊位旅游包车GPS已接入已接入违停处罚危化品车GPS已接入已接入测绘局/规 划局GIS地理信息工程车GPS水上巴士GPS气象局气象数据货车GPS已接入已接入公

9、交公司XXX市已接入建委城市路网建设和停车场 库和停放车辆对接中对接中XXX公交GPS已接入XXX公交线路站点已接入运营商数据数据离线数据实时数据XXX公交线路站点已接入中国移动人群密度、人群OD已接入公交调度公交上下客已接入中国联通中国电信公共自行车试点范围：XXX主城区、XXX已完成进行中数据上云方案政府交通 管理数据交警卡口过车数据视频监控微波、微波数据微波、微波数据政府公共 服务数据市委出租车、货车GPS两客一危GPS高速进出口数据两客一危车辆数据实时历史实时历史视频专网边界交换网络前置机交警新能源车GPSGPS数据线路站点数据公交数据拥堵指数、速度、路况数据路网结构移动基站数据历史实

10、时历史实时历史西湖电子公交市民卡公司高德运营商人工拷贝（耗费巨大时间及人工）人工拷贝调用API人工拷贝调用API人工拷贝数据交换系统人工拷贝数据交换系统市委公交运营商企业数据运营商 数据http接口调用 datehubAPIODPS数据上云视频处理系统解决视频时钟同步问题数据上云交通算法控制执行运营中心建设二、数据治理数据治理方案数据治理12个数据源结构化数据130亿条 非结构化数据2.5T制定数据规范及标准20算法基础指标 开发路车人单位云上资源基础主题层数据集市层路况 分析速度拥堵 指数路口 分析信号灯绿波带公交 分析间隔率客流堵点 分析起因时长区域分析拥堵 指数速度车辆 分析速度OD汇聚

11、层视频出租车基站服务公交互联网地图政府交通 管理数据数据 融合 交换路口卡口电子警察绿波带信号灯停车场诱导牌货车私家车出租车公交车电动车特殊车辆驾驶员行人拥堵事件应急事故数据 建模清洗 转换 整合政府交通 公共服务数据运营商 数据互联网数据数据上云数据治理控制执行运营中心建设三、交通算法算法一算法二算法三时钟同步系统交通试点依图方案（方案一）中控方案（方案二）大华方案阿里云方案启动完成运载分析XXX禁左路口推 荐完成XXX试点所 有准备工作阿里云方案数梦工场&富士康禁左专题分析信号灯配时优化公交调度优化公共自行车调度优化方案一和方案二均能提升行车速度10%以上交通试点从单一算法到开放算法平台信

12、号控制 厂商A单一技术、单一算法多个优化方案、择优使用信号信号信号信号 厂商A厂商B厂商C厂商D信号灯配时优化-解决方案一视频识别车辆起止点轨迹交通模型GPS数据运营商数据可对全城道路建模可自动学习适应道路/车辆状况变化特点：无需手工校准模型参数信号灯配时优化-解决方案一视频识别车辆起止点及轨迹交通模型GPS数据 运营商数据路况仿真和预测未来半小时路况变 化推演推演的车辆通过时间误差2%信号灯配时优化-解决方案一信号灯配时优化-解决方案一推演的车辆速度平均提升约11%GPS数据运营商数据5.配时方案优化程序通行时间优先方案拥堵区域优先方案公交优先方案信号灯配时优化-解决方案一视频识别车辆起止点

13、及轨迹交通模型路况仿真和预测特点：对整个区域进行整体优化不局限于特定的优化策略可对不同的优化目标产生多套方案1、算法难点：如何从交通管控的系统角度优化路口信号配时？如何通过联动控制缓解车多路少型过饱和拥堵？信号灯配时优化-解决方案二2、创新点：不同交通状态下的多目标控制策略针对常态拥堵的战略层控制策略调度针对突发拥堵的实时优化算法控制点控线控多模态干线协调控制面控区域绿波协调控制单点自适应控制 单点感应控制单点方案选择控制干线方案选择协调控制区域方案选择协调控制信号灯配时优化-解决方案二生成 式信 号控 制算 法点控线控面控方案 选择 式信 号控 制算 法拥堵度控制目标控制策略低饱和减少停车次

14、数双向绿波控制 区域协调控制中饱和兼顾流量和速度 提高通行效率以协调控制为主准饱和兼顾流量和速度 提高通行效率以协调控制为主信号灯配时优化-解决方案二交通信息路网参数信号配时交通控制 子区划分短时交通 预测流区域 交通 状态 识别低饱和状态中饱和状态准保和状态信号 灯配 时算 法调 度2、创新点：不同交通状态下的多目标控制策略针对常态拥堵的战略层控制策略调度针对突发拥堵的实时优化算法控制多模式信号配时算法调度系统直观显示路口模型、运行方案和当前运 行相位根据路口流量自动优化周期和绿信比直观展示路口配时方案的调整优化情况，显示前几个周期的方案信号灯配时优化-解决方案二2、创新点：不同交通状态下的

15、多目标控制策略针对常态拥堵的战略层控制策略调度针对突发拥堵的实时优化算法控制时距图的横坐标是时间，单位秒；纵坐标是距离，单位米两路口间显示路段距离D水平彩条表示了一个路口周期的各个相位，下方显示当前配时、左侧为相位差、右侧为周期长度路口间的连线表示车辆的运行轨迹，连线右侧显示该连线的斜率即运行速度可直接编辑每个相位内的绿灯时间、黄灯时间、红灯时间，上方时距图联动刷新信号灯配时优化-解决方案二模拟路网运行验证算法效果：区域协调控制仿真运行十分钟（运行时间为大约8个周期）输出仿真结果信号灯配时优化-解决方案二仿真软件：可展示算法实施前后的路段延误值、行程时间、停车次数、停车时间 以及平均车速等的变

16、化情况算法实施后，高峰时段城区主干道平均行车速度提高约10%以上，停车次数减少 了30%以上，路段行程时间减少了20%左右信号灯配时优化-解决方案二视频数据（）ExtractorExtractorDecoderDecoder检测/分析MaxCompute后处理（跟踪、计数、事件等等）Map-Reduce视频帧特 征列表结果MaxCompute检测/分析视频帧 列表禁左分析业务算法创新禁左数据挖掘和收益评估算法基于VFD（Vehicle Faster Detection）的车辆识别和轨迹跟踪基于视频解析的转向流量、红绿灯相位、车辆速度计算大规模离线视觉分析路口名称禁左系数路口图片（转向流量热图）

17、市心路-人民路南向北0.83市心路-体育馆门口南向 北0.82禁左分析路口禁左系数公交分析数据融合数据中国移动/中国联通人群密度数据公交数据，包括公交轨迹、公交线路、公交站点数据融合创新算法基于时空耦合的公交载客分析算法对每个区域，计算在两个采样时刻间经过区域且有站点的公交车的平均人群密度变化量对于每辆公交车，迭代更新经过geohash 区域后的载客量判断站点和线路运营状态公交分析潮汐现象枫树湾河 桥阿里巴巴西溪园区枫树湾河 桥早间上班无空载晚间空载早间空载晚间下班超载数据上云数据治理交通算法运营中心建设四、控制执行控制执行方案控制执行方案城市数据大脑运营平台信号灯心空系统A信号灯控制系统B适

18、配开发公交线 路优化禁左 公交调度平台A公交调度平台BISV适配开发诱导大屏控制调度平台A诱导大屏控制调度平台BISV适配开发ISV提供APIA P I信号灯A P IA P IA P IRDS/ADS城市数据大脑 运营中心结果推送高德百度等APP诱导屏公交车提供API信号灯配 时优化数据上云数据治理交通算法控制执行五、运营中心建设数据交换融合开放算法平台运营服务平台数据安全体系运营指挥平台运营服务平台开放算法平台数据交换融合平台数 据 安 全 体 系运营中心建设数据交换融合平台运营服务平台数 据 交 换 融 合 平 台数据资源目录数据编目运行监控直接交换API服务共享交换安全交换数据检索安全

19、审计云服务总线交警交委 运营指挥信号灯调 平台度其他应用卡口前运营商企业前 置库前置库置库前置库交警运营商企业 数据交换总线数据交换网关视频、公交、出 租车、基站、互 联网地图人、车、路、 事件数据着陆区运维服务安全平台计算结果、指标使用统计 基础库海量大数据平台主题库集市库开放算法平台算法API目录算法工作室城市部门算法API 网关算法API 权限管理1、发布算法API2、浏览算法API3、申请调用算法API4、调用算法API信号配时优化公交调拥堵指禁左分 度优化数模型析模型 算法市场基础资源计算资源存储资源网络资源运 维 平 台 接 口安 全 平 台 接 口数据资源数据目录数据血缘数据标签

20、城市服务信号灯优化服务公交调度优化服务用户画像服务 开发服务接口交通治堵公交调度 公共自行车调度运营服务平台运营指挥中心数据安全体系规划单位部门数据安全负责人数据安全委员会单位部门数据安全接口人“城市大脑”数据安全组织体系由三层架构构成：数据安全委员会：负责整体数据安全风险，制定 数据安全策略规划及审计制度落地实施单位部门数据安全负责人：承担所在单位部门的 数据安全责任，是所在单位部门的数据安全第一 责任人，负责单位部门层面数据安全风险落实和 管理单位部门数据安全接口人：负责各单位部门数据 安全工作管理，例如数据分类分级、风险落实跟 进等目录一、为什么要做城市数据大脑二、城市数据大脑详细方案三、试点进展及待解决的问题试点计划信号灯配时优化：XXX主城区、XXX公交调度优化信号灯配时优化XX主城区试点方案及进展第一阶段试点1：高架快速路网管控优化第一阶段试点2：城西天目山路区域红绿灯优化进展：完成对现有道路视频数据、卡口结构化数据、信号灯配时的盘点分析。对试点区域的基础设施完善将在G20进行。信号灯配时优化XXX