如何捕捉到交通各參與主體的精細(xì)要素一直是智慧交通發(fā)展面臨的一大問題,北京卓視智通科技有限責(zé)任公司CEO吳柯維表示,AI場景化應(yīng)用將顯著助力智慧交通的未來發(fā)展。
吳柯維在第二屆(2019)中國人工智能+交通論壇上就人工智能與深度學(xué)習(xí)的歷史、未來AI發(fā)展的方向、以及AI如何賦能智慧交通應(yīng)用落地做了詳細(xì)闡述。
目前,卓視智通在AI與智慧交通的結(jié)合上進(jìn)行了諸多創(chuàng)新,無論是城市道路交通,還是高速公路,識別內(nèi)容由車輛延伸到行人、路況環(huán)境,都做了極大的投入并取得了一定的成果。
以下為吳柯維演講的全部內(nèi)容:
大家好,我們卓視智通一直專注于車臉識別和交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用,并致力于人工智能在交通相關(guān)垂直行業(yè)場景應(yīng)用。今天我的演講主題是:AI場景化應(yīng)用,助力智慧交通落地。 因?yàn)樵谧暮芏嗖⒉皇侨斯ぶ悄茴I(lǐng)域的科研人員,首先讓我們簡單回顧一下人工智能的發(fā)展歷史。
人工智能的歷史
我認(rèn)為人工智能有兩個(gè)大的時(shí)間節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn):起源—1956年達(dá)特茅斯會(huì)議。第二節(jié)點(diǎn):騰飛—近期深度學(xué)習(xí)的廣泛應(yīng)用。
2006年Geoffrey Hinton發(fā)表了一篇論文,提出了深度學(xué)習(xí)相關(guān)理論及訓(xùn)練方法,當(dāng)時(shí)并沒有受到特別大的關(guān)注。
直到2012年,通過深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)的圖像分類方法在ILSVRC圖像識別比賽上大放異彩,取得了遠(yuǎn)超前一年的好成績,才讓深度學(xué)習(xí)技術(shù)受到Google,F(xiàn)acebook等大公司的關(guān)注和大規(guī)模投入。
值得一提的是,ILSVRC圖像識別比賽所用到的ImageNet數(shù)據(jù)集是由華人女科學(xué)家李飛飛2007自主籌資發(fā)起的,可以說,正式由于這個(gè)數(shù)據(jù)集的建立,推動(dòng)了深度學(xué)習(xí)技術(shù)從理論走向了應(yīng)用。
直到2016年,AlphaGo 事件,讓深度學(xué)習(xí)走向大眾視野。
深度學(xué)習(xí)技術(shù)目前來說,貢獻(xiàn)大的在計(jì)算機(jī)視覺和語音識別兩個(gè)領(lǐng)域,其中計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域取得的進(jìn)展大,這也解釋了,為什么近年來AI技術(shù)廣泛應(yīng)用于安防、交通等領(lǐng)域。
那么深度學(xué)習(xí)為什么能取得令人驚艷的效果?深度學(xué)習(xí)讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)學(xué)習(xí)內(nèi)在邏輯,而計(jì)算機(jī)機(jī)器學(xué)習(xí)終其一生,就是在求一個(gè)目標(biāo)函數(shù)的小值,小化損失,這有點(diǎn)類似人類的思維模式。其內(nèi)在邏輯遵循奧卡姆剃刀原則——經(jīng)濟(jì)的往往是適用的。
深度學(xué)習(xí)大的貢獻(xiàn)之一,是認(rèn)知能力的提升,但對于智慧交通系統(tǒng)而言,除了認(rèn)知,還需要決策,因此AI真正能給智慧交通帶來全面改變,還有很長的路要走。深度學(xué)習(xí)目前對于計(jì)算機(jī)視覺改進(jìn)顯著的有兩個(gè)方面:
?。很嚹樧R別。由車牌識別發(fā)展到車臉識別,并且是360度任意角度識別,識別內(nèi)容包括車內(nèi)外的可見的所有特征信息,這為智慧交通系統(tǒng)奠定了數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)。
第二:人臉識別。LFW庫上人臉識別準(zhǔn)確率超過99.8%,動(dòng)態(tài)人臉識別獲廣泛應(yīng)用。
人工智能當(dāng)前的發(fā)展階段
由2018年8月公布的新興技術(shù)成熟度曲線Gartner可知,深度學(xué)習(xí)目前已經(jīng)處于頂點(diǎn)位置。關(guān)于下一步如何發(fā)展?接下來是否會(huì)有更好的突破?等問題已經(jīng)被提出。
深度學(xué)習(xí)逐步進(jìn)入到發(fā)展相對緩慢、技術(shù)迭代周期加長的階段,在這一階段中,許多的AI芯片和前端智能化產(chǎn)品逐步誕生,這也催生了邊緣計(jì)算概念的提出,在這個(gè)背景下,云+端將是新的趨勢,2019年也將是邊緣計(jì)算大爆發(fā)的一年。
近年來,科學(xué)界和工業(yè)界開始意識到,深度學(xué)習(xí)已經(jīng)不再是包治百病的靈丹妙藥,在這個(gè)大背景下,AI只有針對場景化的優(yōu)化,各個(gè)擊破,才能真正解決問題。下面我從幾個(gè)典型的場景來一一闡述。
AI+智能駕駛
自動(dòng)駕駛目前在智能交通領(lǐng)域被認(rèn)為是具潛力的應(yīng)用方向之一,近年來受到資本的青睞。
自動(dòng)駕駛的愿景雖然美好,但現(xiàn)階段依然存在著很多問題,例如自動(dòng)駕駛車輛也頻繁發(fā)生交通事故,很多自動(dòng)駕駛的演示方案往往是一些路況條件特別好的道路,對于大角度的彎道或一些具有非視距障礙物的道路,往往很難有效處理。
這一些的問題導(dǎo)致近一年來,產(chǎn)業(yè)界對自動(dòng)駕駛普遍持悲觀態(tài)度,認(rèn)為其可能是未來二十年甚至更久才能實(shí)現(xiàn)的故事,美國現(xiàn)任總統(tǒng)川普前一陣甚至說未來五十年都不可能實(shí)現(xiàn)。
但基于自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)可以落地的輔助駕駛今年備受資本關(guān)注,原因是其可以更好的商業(yè)化落地。我個(gè)人比較看好輔助駕駛。
目前我們也正在打造了一項(xiàng)短期內(nèi)可服務(wù)于輔助駕駛,遠(yuǎn)期可助力自動(dòng)駕駛的技術(shù)——車路協(xié)同道路全息感知。
我們通過道路路側(cè)的攝像機(jī)感知道路的路況、車輛以及行人等參與主體的位置、速度和方向,識別道路上的一些異常交通事件,落地車路感知技術(shù)。交通事件檢測系統(tǒng)在高速公路上目前已經(jīng)大量投入使用,城市道路近年也在逐步開始應(yīng)用,但于異常交通事件的檢測和報(bào)警。
通過路側(cè)攝像機(jī)將道路參與主體(人、車、非機(jī)動(dòng)車)的狀態(tài)、速度、方向、位置等信息進(jìn)行檢測,通過C-V2X或5G技術(shù)給周邊車輛進(jìn)行超低延時(shí)的廣播,讓其知道自己所處的環(huán)境,這顯著提升了車載輔助駕駛系統(tǒng)和未來的自動(dòng)駕駛車輛的環(huán)境感知能力,它相當(dāng)于給每一輛車安裝了一個(gè)“天眼”,能夠站在高空俯視車輛周邊的道路和環(huán)境,類似于飛車?yán)锏?ldquo;上帝視角”。
可以想象,這種環(huán)境感知極大的彌補(bǔ)了輔助駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛車輛上車載傳感器無法解決前方遮擋、大角度彎道或坡道、檢測距離有限的非視距問題,隨著5G及V2X技術(shù)的廣泛應(yīng)用,能夠產(chǎn)生價(jià)值的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,例如高速公路上的團(tuán)霧是目前高速公路交通事故特別是連環(huán)碰撞事故的主要原因之一,由于其發(fā)生距離短,往往只有幾百米半徑,傳統(tǒng)的高速公路氣象檢測系統(tǒng)不容易發(fā)現(xiàn),即使發(fā)現(xiàn)也無法通知車輛。
而對于基于視覺檢測和5G及V2X技術(shù)的車路協(xié)同感知系統(tǒng)來說,檢測相對容易。我們可以利用該技術(shù)將檢測到的團(tuán)霧預(yù)警信息發(fā)送給500米以外的車輛,提醒車輛減速規(guī)避危險(xiǎn),可以有效規(guī)避團(tuán)霧引發(fā)的連環(huán)追尾事件,減少人車傷亡損失。
可以想象,未來路側(cè)車路協(xié)同視覺檢測單元,對于道路而言,將會(huì)變成一項(xiàng)必備的基礎(chǔ)設(shè)施,它會(huì)像道路兩側(cè)的照明燈一樣,將整個(gè)的道路狀況清晰的檢測出來,并通過5G等通信技術(shù)無延遲的投射到道路上的參與主體——車輛的“大腦”里,為輔助駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛車輛增加了一雙天眼,為道路車輛行駛保駕護(hù)航,未來沒有配置車路協(xié)同道路感知的道路好比是漆黑無燈的鄉(xiāng)村公路,汽車都得小心翼翼緩慢行駛,而配置了車輛協(xié)同道路感知的道路就好比是燈火通明的公路,汽車視野開闊可以快速通過。
AI+智慧交管
近年來,構(gòu)建城市級“交通大腦”被認(rèn)為是一項(xiàng)行之有效可落地的智慧交通解決方案。
我們也正在通過車輛識別、行人識別和大數(shù)據(jù)來構(gòu)建交通大腦,調(diào)動(dòng)城市內(nèi)的所有攝像頭對車輛和目標(biāo)進(jìn)行感知,終將結(jié)果映射到地圖上,由此構(gòu)建現(xiàn)實(shí)世界的虛擬數(shù)字鏡像。
通過這個(gè)工作,可以實(shí)現(xiàn)車道級的車流統(tǒng)計(jì)與交通流仿真,道路參與主體人與車的跨鏡頭跟蹤,的道路事件應(yīng)急處置方案,的道路路況感知與識別等。
除此之外,對于車輛識別,我們將過去的7個(gè)字符的車牌識別擴(kuò)充到了4000維度車輛特征識別。
過去的道路監(jiān)測系統(tǒng)只能拍攝到車輛的車牌號等簡單信息,通過AI技術(shù),我們可以進(jìn)行多維度識別并獲得車輛的詳細(xì)多維特征信息,例如車的品牌、年檢標(biāo)志、車內(nèi)飾、車身粘貼標(biāo)志、車輛天窗行李架特征等、駕駛?cè)?、副駕駛的人臉信息等,對車輛多維特征信息的掌握,可以衍生出非常廣泛的殺手級AI應(yīng)用,如套牌車假牌車識別、無牌車追蹤及軌跡檢測、無牌車違法處罰、遮擋號牌車輛分析研判、?;奋囕v檢測預(yù)警等等,我們稱之為車臉識別技術(shù)。
通過車輛多維特征識別,還可以識別車輛的收費(fèi)類型和軸型、軸數(shù)、輪數(shù),進(jìn)而推算出載重。今年兩會(huì)中提到,要在2年內(nèi)取消省界收費(fèi)站,通過攝像頭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的收費(fèi)類型識別,將顯著加速省界收費(fèi)站取消的進(jìn)程,這也是AI助力智慧交通的典型應(yīng)用。
AI+智慧停車
智慧停車是近年來特別火爆的一個(gè)智慧交通場景應(yīng)用,通過車牌識別的應(yīng)用已經(jīng)落地了無感支付,無人值守收費(fèi)等典型的AI場景應(yīng)用。
我們利用車輛特征進(jìn)行識別,可以實(shí)現(xiàn)無牌車、污損號牌車輛的進(jìn)出場匹配和計(jì)費(fèi),并通過AI識別規(guī)避通過打印號牌或手機(jī)圖片開閘的惡意逃費(fèi)。
除此之外,我們還可以構(gòu)建了一個(gè)AI無線視圖物聯(lián)識別感知平臺,通過PaaS將AI能力賦能給智慧停車行業(yè),其中一個(gè)比較典型的案例就是,我們給南京某大型商業(yè)綜合體提供了入口車輛的識別畫像,通過識別入口車輛的品牌、價(jià)位、顏色,并將數(shù)據(jù)推送給商家,由商家實(shí)現(xiàn)化的營銷推送。
車位余量統(tǒng)計(jì)一直是智慧停車領(lǐng)域一大痛點(diǎn),由于沒有的車輛余位信息,因此區(qū)域的停車位誘導(dǎo)系統(tǒng)往往效果不佳體驗(yàn)不好。
目前我國尚沒有一個(gè)平臺能發(fā)布全國各地停車場剩余余量信息,主要是因?yàn)楝F(xiàn)有的車位檢測方式,地上主要依靠地磁,地下主要依靠車位識別攝像機(jī)和超聲波探測,其中地上檢測問題尤為突出,地磁用于停車場干擾較為嚴(yán)重,精度往往不能很好的滿足用戶要求。
我們通過AI實(shí)現(xiàn)了車位占用狀態(tài)識別,通過一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)組合即可實(shí)現(xiàn)一個(gè)室外停車場的車位余量實(shí)時(shí)檢測,成本低,施工簡單,精度高。
通過4G無線圖傳,通過PaaS云平臺云服務(wù)的識別方式,采用極低成本實(shí)現(xiàn)智慧停車的監(jiān)測,目前已經(jīng)在全國多省市停車場應(yīng)用,這也是一個(gè)非常典型的AIot應(yīng)用和AI智慧交通的場景化應(yīng)用。
AI+智慧民航
AI技術(shù)除了在道路交通上廣泛應(yīng)用,在民航領(lǐng)域也能場景化落地。我們在國內(nèi)某大型機(jī)場,通過AI實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)泊位占用與停機(jī)坪檢測,便于機(jī)場管理方進(jìn)行飛機(jī)??康臋z測與識別。
除此之外,我們今年還打造了一款基于無人機(jī)的違規(guī)停車及占用車道違法抓拍系統(tǒng),通過接入無人機(jī)的視頻圖像,通過AI實(shí)現(xiàn)違法停車抓拍及應(yīng)急車道、公交車道違法抓拍。
這些都是AI在智慧民航領(lǐng)域的典型場景化應(yīng)用。
AI+公共交通
AI技術(shù)還可在公共交通領(lǐng)域進(jìn)行場景化落地。我們通過對軌道交通和公交場站環(huán)境下行人的姿態(tài)關(guān)鍵點(diǎn)捕捉,可以在大客流及密集人群的情況下,監(jiān)測人群密度、斷面流量及乘客異常行為。
在旅游景區(qū)及普通山路,對行人進(jìn)行分析并進(jìn)行道路預(yù)警。此外還可以在公交場站進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)及排隊(duì)長度的統(tǒng)計(jì),將信息發(fā)送給公交公司支持其進(jìn)行精細(xì)化的公交調(diào)度。
展望未來
盡管近年來因?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用,人工智能與計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)展,但目前AI技術(shù)還不夠成熟,很多場景下還無法實(shí)現(xiàn)100%或99.9%以上精度的識別,因而在很多地方,還不能完全滿足應(yīng)用的需求,因而需要針對場景,各個(gè)擊破,把每個(gè)場景做到真正可用,這也是本次演講的主題,AI場景化應(yīng)用助力智慧交通。
當(dāng)一個(gè)技術(shù)還不能完全解決應(yīng)用的需求時(shí),就意味著存在巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。我們的生活中還有太多不夠智能的地方,AI的水平離大眾想象的還差的很遠(yuǎn),因而機(jī)會(huì)巨大,特別是在智慧交通領(lǐng)域。
我國經(jīng)過近四十年的高速發(fā)展,“衣食住行”中前三個(gè)基本解決,但行依然面臨著很多問題,這需要無數(shù)AI與智慧交通領(lǐng)域同仁的共同奮斗。
我們將繼續(xù)堅(jiān)持,不忘初心,精耕行業(yè),致力做到讓機(jī)器看懂世界,賦能生產(chǎn)與生活!通過AI技術(shù),讓交通更便捷更安全,為城市智慧交通貢獻(xiàn)一份力量!
(原標(biāo)題:吳柯維:AI+智慧交通的場景化應(yīng)用)