城 市 数 据 大 脑 项 目解决方案V2.0一、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议程盲人摸象雾里看花单一数据源多种数据源融合局部预测全局调控离线分析实时分析无法海量处理大数据平台支撑杭州城市数据大脑解决的核心问题“城市数据大脑”的定位：“城市数据大脑”的目标：带动数据产业发展推动数据价值挖掘鼓励数据技术创新挖掘城市数据价值，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与交通资源的不匹配没有数据，“堵”是必然的成本新建基础设施交通资源扩容交通调度优化 新建地铁 新建道路 新建停车场 增加公交车 增加出租车 增加交通管理人力资源 信号灯配时优化 公交线路优化 公众出行诱导解决交通拥堵的办法系统独立建设，数据没有有效处理杭州主城区三分之二的路口线圈不可用浮动车样本量只占百分之十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互联网交通数据交通视频数据杭州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议程一、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议程杭州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视频数据交警局图片数据 交通视频处理集群公安视频专网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数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 运营服务平台数据交换融合平台数据计算与建模数据计算与建模数据标准物理建模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禁左收益评估车辆行为建模路口仿真和预测交通管理策略优化 基站城市数据大脑信号灯配时优化方案数据大脑视频处理集群视频监控系统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 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开放算法数据交换融合运营平台飞天云平台数据大脑基站公交车市民卡杭州公交调度指挥系统通讯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：杭州市公交集团&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：开放算法数据交换融合运营平台飞天云平台云计算平台：公共自行车调度优化方案通讯系统公共自行车管理系统清算中心刷卡数据公共自行车数据基站服务数据基站公共自行车市民卡杭州公共自行车管理系统数据大脑开放算法数据交换融合运营平台飞天云平台城市数据大脑的主要工作数据大脑视频处理集群视频监控系统信号控制系统摄像头防火墙网闸信号机信号灯视频专网前置服务器政务外网运营中心建设运营服务平台数据交换融合平台数据安全体系开放算法平台运营指挥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数据上云数梦工场大华中控依图富士康华三启明星辰移动/联通数据治理数梦工场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一、数据上云数据治理交通算法控制执行运营中心建设 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17交通管理数据离线数据实时数据交警视频监控分析已接入智能卡口电警已接入微波线圈已接入信号灯配时已接入交通事故（事件）违章罚款出警高架匝道实地调研报告交通运输局出租车GPS已接入已接入高速卡口已接入已接入客运班车GPS已接入已接入旅游包车GPS已接入已接入危化品车GPS已接入已接入工程车GPS水上巴士GPS货车GPS已接入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移动已接入联通政府公共服务数据离线数据实时数据市交通运输局出租车GPS已接入已接入高速卡口已接入已接入客运班车GPS已接入已接入旅游包车GPS已接入已接入危化品车GPS已接入已接入工程车GPS水上巴士GPS货车GPS已接入已接入市建委城市路网建设和停车场库和停放车辆市城管委公共停车泊位社会停车泊位违停处罚测绘局/规划局GIS地理信息气象局气象数据公交公司杭州市已接入萧山公交GPS已接入杭州公交线路站点已接入萧山公交线路站点已接入公交调度公交上下客已接入公共自行车运营商数据数据离线数据实时数据中国移动人群密度、人群OD已接入中国联通中国电信试点范围：杭州主城区、萧山已完成进行中数据上云方案卡口过车数据视频监控微波、微波数据政府交通管理数据交警微波、微波数据出租车、货车GPS两客一危GPS高速进出口数据政府公共服务数据市委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数据线路站点数据西湖电子公交数据实时拥堵指数、速度、路况数据路网结构移动基站数据历史历史实时历史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datehub APIODPS数据上云视频处理系统解决视频时钟同步问题数据上云二、数据治理交通算法控制执行运营中心建设 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事件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三、交通算法控制执行运营中心建设 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萧山禁左路口推荐完成萧山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号控制厂商A信号厂商A信号厂商B信号厂商C单一技术、单一算法多个优化方案、择优使用信号厂商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 无需手工校准模型参数 可自动学习适应道路/车辆状况变化特点：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 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路况仿真和预测特点：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单点自适应控制线控多模态干线协调控制面控区域绿波协调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-解决方案二算法效果：模拟路网运行验证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化情况信号灯配时优化-解决方案二视频数据（）ExtractorExtractorDecoderDecoder检测/分析检测/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）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 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 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数据融合创新算法数据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四、控制执行运营中心建。
