遍布在城市各個(gè)十字路口的紅綠燈，對(duì)于城市交通的有序通行有著極其重要的作用。傳統(tǒng)的紅綠燈，紅燈時(shí)間和綠燈時(shí)間基本都是以同樣的時(shí)長和間隔來設(shè)定，部分車流、人流通行密集的區(qū)域可能會(huì)針對(duì)性的分配車行、人行亮燈的時(shí)間，不過也是一成不變的程序式設(shè)定，體驗(yàn)感仍有欠缺。

讓紅綠燈能夠根據(jù)路況來“自主”的協(xié)調(diào)控制車行、人行的通行時(shí)間，是當(dāng)前城市智慧化演進(jìn)過程中極為重要的環(huán)節(jié)，不少城市這幾年來也一直在積極投入優(yōu)化城市交通信號(hào)燈系統(tǒng)建設(shè)。

紅綠燈變得更聰明，最直觀的好處是能夠提升城市主干道路的人車通行效率，降低由交通堵塞帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)和時(shí)間成本。而怎么樣讓紅綠燈變得聰明，這里面還真有不少故事可以聊。

優(yōu)化交通信號(hào)燈是交通大腦的首道題

相信大家都聽過城市大腦的概念，目前包括阿里、百度、騰訊等企業(yè)都有在布局城市大腦的相關(guān)業(yè)務(wù)，而智能交通則是這些企業(yè)在城市大腦業(yè)務(wù)中最先且最核心投入的部分，交通大腦的概念也由此衍生，在眾企業(yè)部署的“交通大腦”中，其中圍繞著城市交通信號(hào)燈系統(tǒng)的優(yōu)化又成為關(guān)鍵的切入點(diǎn)。

像阿里的“交通大腦”，在技術(shù)邏輯上，其旨在通過城市一體化計(jì)算平臺(tái)、城市數(shù)據(jù)資源平臺(tái)和人工智能(AI)開放服務(wù)平臺(tái)，集即時(shí)、全量、全網(wǎng)和全視頻的能力特征于一體，將整個(gè)交通出行行業(yè)全連接，讓大數(shù)據(jù)、AI和云計(jì)算的技術(shù)價(jià)值得到體現(xiàn)。

技術(shù)邏輯的展開，首先需要將物理世界的硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)感知能力升級(jí)、而后驅(qū)動(dòng)這些物聯(lián)感知設(shè)備之間的數(shù)據(jù)融合，讓數(shù)據(jù)“跑起來”，通過接入到“大腦”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，為城市交通構(gòu)建起一套數(shù)字化的決策平臺(tái)。

基于這樣的邏輯，阿里的交通大腦第一步便是消滅從攝像頭到紅綠燈“最遠(yuǎn)的距離”，通過將路段內(nèi)的交通信號(hào)燈和視頻監(jiān)控?cái)z像頭接入到“交通大腦”當(dāng)中，全面激活城市交通的感知能力。

而百度的交通大腦則充分受益于百度地圖的歷史積累資源，基于百度地圖的交通大腦來為城市交通打造諸如，交通實(shí)時(shí)監(jiān)測與研判平臺(tái)、離線地圖、交通信號(hào)燈等行業(yè)解決方案。和阿里交通大腦覆蓋到全局全量的交通場景不同，百度交通大腦更專注于出行的場景、定位數(shù)據(jù)及人群洞察。

比如百度在今年5月份正式發(fā)布的百度智慧信號(hào)燈2.0解決方案。這套方案包含三個(gè)平臺(tái)，第一個(gè)是異常實(shí)時(shí)報(bào)警平臺(tái)，主要解決路口異常情況下的應(yīng)急處置方案;第二個(gè)是配時(shí)評(píng)價(jià)與優(yōu)化平臺(tái);第三個(gè)是信號(hào)控制參數(shù)開放平臺(tái)。

百度認(rèn)為，智慧信號(hào)燈發(fā)展會(huì)經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段：第一個(gè)階段是監(jiān)控評(píng)價(jià)階段，即利用互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)檢測器的融合數(shù)據(jù)對(duì)全路網(wǎng)路口信號(hào)異常進(jìn)行檢測報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的信號(hào)配時(shí)評(píng)價(jià);第二個(gè)階段是雙向互通階段，即實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和信號(hào)控制系統(tǒng)的在線雙向互通;第三個(gè)階段是信號(hào)燈具備人工智能，即通過自適應(yīng)、自反饋、自學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)兼顧交通點(diǎn)、線、面協(xié)調(diào)最優(yōu)的智慧控制決策。

從百度的這套方案中我們不難看出，交通信號(hào)燈的優(yōu)化方案和視頻監(jiān)控?cái)z像頭的智能化升級(jí)如出一轍，首先需要讓終端設(shè)備(信號(hào)燈、攝像頭)能夠“自我感知”，而后在自我感知的基礎(chǔ)之上，依托深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)，從被動(dòng)控制邁向主動(dòng)決策。

而在現(xiàn)有的優(yōu)化交通信號(hào)燈的方案中，攝像頭和信號(hào)燈的關(guān)系往往密切相連，攝像頭之于交通信號(hào)燈而言，是天然的“眼睛”，可以實(shí)時(shí)看到信號(hào)燈周圍實(shí)時(shí)的交通狀況。阿里主張消除攝像頭和信號(hào)燈的距離，是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的城市規(guī)劃中，路口的攝像頭和交通信號(hào)燈設(shè)備往往是獨(dú)立工作，互不相連，而如果將兩者之間打通，讓“眼睛”和“手”協(xié)同起來，再基于現(xiàn)階段的“交通大腦”的決策控制，讓紅綠燈變得“聰明”起來便有可行性。

在總的邏輯上大概是通過攝像頭、紅綠燈全局感知到路口的人行、車行實(shí)況，如若路口擁堵，測算出擁堵時(shí)長和擁堵長度，之后按照全局調(diào)節(jié)的思路制定一套配時(shí)優(yōu)化策略，將路口的綠燈配時(shí)延長，相應(yīng)地其它幾個(gè)路口的綠燈配時(shí)縮短，如此一來擁堵路口的通行效率得以提升，同時(shí)也節(jié)約了其它路口綠燈時(shí)間資源的浪費(fèi)。

腦洞大開：虛擬紅綠燈

上述交通信號(hào)燈優(yōu)化方案目前已在杭州、廣州、中山等部分城市展開應(yīng)用，據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道，優(yōu)化系統(tǒng)的上線讓應(yīng)用區(qū)域的路口通行效率提升了5.7%- 11.8%，后續(xù)隨著技術(shù)的逐漸完善，該項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)或?qū)⒂懈黠@的變化。

這是國內(nèi)這兩年來在紅綠燈優(yōu)化方面的聲音，于此同時(shí)，在智慧城市的全球化浪潮中，我們還接受到了一些國外關(guān)于交通信號(hào)燈方案改善的消息，腦洞打開的措施讓人印象深刻。

比如今年七月，沙特阿卜杜拉阿齊茲國王科技城(KACST)舉辦的一次新穎的路測：在兩個(gè)十字路口使用虛擬紅綠燈系統(tǒng)，然后讓幾輛車用遵守交通規(guī)則的方式隨意通過這些路口。路測的參與人員超過 100 人，包括政府官員，學(xué)術(shù)代表，Uber 等企業(yè)代表，以及虛擬紅綠燈技術(shù)的研發(fā)人員，這項(xiàng)技術(shù)在測試中運(yùn)行完美，沒有出現(xiàn)一次錯(cuò)誤。

“虛擬紅綠燈技術(shù)”是什么概念?據(jù)外媒介紹，虛擬紅綠燈本質(zhì)就是“車對(duì)車通信技術(shù)(Vehicle-to-Vehicle，V2V)”的高級(jí)延伸，它將行駛權(quán)和路權(quán)的判斷交給每一輛十字路口附近行駛的汽車，讓它們“集體投票”決定某一方向的某一輛車應(yīng)該通行還是停下，并通過車載顯示器或抬頭顯示技術(shù)，以紅綠燈的形式提醒司機(jī)。而這個(gè)“集體投票”過程，其實(shí)就是技術(shù)背后強(qiáng)大算法的計(jì)算過程。

虛擬紅綠燈相當(dāng)于給每輛車都裝了一套紅綠燈系統(tǒng)，對(duì)于司機(jī)而言當(dāng)然是項(xiàng)新鮮的體驗(yàn)，不過這項(xiàng)技術(shù)也還存在明顯的缺陷：

一體現(xiàn)在它需要每輛車都支持“專用短程通信技術(shù)(DSRC)”，只有這樣，車輛之間才能互相“溝通”，共享計(jì)算路權(quán)所需要的數(shù)據(jù)，包括汽車確切位置(經(jīng)度、緯度和行駛方向)、各個(gè)方向的汽車數(shù)量、行駛速度、加速度、與十字路口的距離和行駛軌跡等等;

第二，它只解決了車和車之間的通信，但在實(shí)際的路況中，除了機(jī)動(dòng)車之外，還有行人、非機(jī)動(dòng)車等通行個(gè)體，安全有序的路口通行，不可忽視整體的環(huán)境;

第三，該方案更多是針對(duì)無人駕駛場景提出的，在常規(guī)的車路交通環(huán)境中并不適用。且落實(shí)一整套V2V系統(tǒng)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、無人駕駛技術(shù)有很高的要求，容不得算法出一點(diǎn)差錯(cuò)。

不過，對(duì)于未來的無人駕駛暢想，這不失為一種創(chuàng)造性的技術(shù)。

新時(shí)代正在由對(duì)傳統(tǒng)模式不斷地變革和顛覆迭代而來，人類對(duì)于創(chuàng)新事物永遠(yuǎn)保持著好奇和探索之心。而當(dāng)下，我們能做的，是在現(xiàn)行城市運(yùn)轉(zhuǎn)模式基礎(chǔ)之上一點(diǎn)點(diǎn)開拓創(chuàng)新，逐步完成城市的智慧化升級(jí)，從一臺(tái)交通信號(hào)燈、一盞路燈、一只監(jiān)控?cái)z像頭開始……