在智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如何緩解交叉路口通行壓力，降低交通事故發(fā)生概率，已然成為近年來智慧交通建設(shè)的核心場(chǎng)景問題之一。為實(shí)現(xiàn)交通管理可視化、精細(xì)化、智能化、協(xié)同化發(fā)展，全息路口成了智慧交管領(lǐng)域的熱詞。

伴隨著行業(yè)和市場(chǎng)的演進(jìn)，以及數(shù)字孿生等數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，基于全息感知，具備雙向映射、動(dòng)態(tài)交互和實(shí)時(shí)連接能力的孿生路口，也正成為行業(yè)探索的新方向。

從全息路口到孿生路口

城市交叉路口是城市道路中環(huán)境最復(fù)雜、參與者最多、問題狀況最頻繁的交通場(chǎng)景。它是道路交通系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)和樞紐，承擔(dān)了大量交通流量。在城市交叉路口場(chǎng)景中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)交通安全管理壓力大、非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法難和重點(diǎn)車輛管理難，以及交通擁堵嚴(yán)重、指揮調(diào)度難、信號(hào)調(diào)優(yōu)難等問題。

數(shù)據(jù)顯示，在城市道路發(fā)生的交通事故中，有超過60%發(fā)生在交叉路口及附近。為優(yōu)化交叉路口管控，提升道路通行能力，行業(yè)紛紛將目光投到可掌握交通態(tài)勢(shì)、可監(jiān)控路口行為的全息路口上。

何為全息路口?作為城市交通精細(xì)化管理創(chuàng)新的產(chǎn)品和服務(wù)，全息路口是融合路口雷達(dá)+電警/卡口攝像機(jī)等多種感知設(shè)備，以及行業(yè)最新感知、地圖等技術(shù)，對(duì)路口車輛、人流信息進(jìn)行抓取并而生成精細(xì)化數(shù)據(jù)的管控過程，具備“全方位感知+超強(qiáng)計(jì)算+可靠通信”的能力，不僅能實(shí)時(shí)感知監(jiān)測(cè)任何路口沖突點(diǎn)，為管控人員提供“路口上帝視角”，還能實(shí)時(shí)顯示路口信號(hào)控制方案和當(dāng)前相位，實(shí)現(xiàn)路口與干線的信控優(yōu)化。

看到以上種種優(yōu)勢(shì)，各大行業(yè)廠商先后推出一系列基于全息路口的解決方案，助力交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。2021年，世紀(jì)高通面向交警支隊(duì)/大隊(duì)秩序處推出全息路口產(chǎn)品，輔助交警提高管理效能，提高路口通行效率;中控信息則是從路口級(jí)交通管控實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)路口多維安全預(yù)警、路口精細(xì)管理、車路協(xié)同場(chǎng)景下的交通信息服務(wù)等。

眾多互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)也憑借強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在全息路口領(lǐng)域進(jìn)行探索。騰訊通過端邊一體的全息融合感知體系成功搭建二維全息路口，用于助力提高交通通行效率;華為也推出全息路口解決方案，并聯(lián)合眾多行業(yè)企業(yè)發(fā)布全息路口標(biāo)準(zhǔn)，助力交通管理走向科學(xué)化、精細(xì)化。

眾多實(shí)踐表明，全息路口的確能夠提升道路通行效率，提高群眾出行幸福感。但在方便大眾的同時(shí)，其短板也慢慢暴露出來。

全息路口主要采用雷達(dá)技術(shù)監(jiān)測(cè)，存在對(duì)全天候大范圍交通事件監(jiān)測(cè)不穩(wěn)定、對(duì)行人和物品監(jiān)測(cè)效果較差等問題。有科研團(tuán)隊(duì)曾做針對(duì)市面上多款主流雷視一體機(jī)做過測(cè)試，軌跡和車輛能夠同時(shí)相符合的，表現(xiàn)最好的不超過60%，這表明智慧全息路口監(jiān)測(cè)誤差范圍仍舊較大，不能保證城市交叉路口的交通監(jiān)管精度。

與此同時(shí)，數(shù)字孿生行業(yè)大熱，其技術(shù)應(yīng)用在智慧交通領(lǐng)域中見益明顯。眾多行業(yè)人士認(rèn)為，具備實(shí)時(shí)性、閉環(huán)性的智慧交通，將是未來交通發(fā)展的新方向。在此大背景下，全息路口這個(gè)小分支上也開出了孿生的花，孿生路口新概念映入人們眼簾。

實(shí)現(xiàn)道路場(chǎng)景三維立體可視＋精準(zhǔn)觸達(dá)

不同于全息路口的二維視角，數(shù)字孿生路口是三維立體的，具備“三維實(shí)時(shí)仿真+ 精準(zhǔn)預(yù)測(cè)+ 動(dòng)態(tài)控制”能力。

孿生路口的本質(zhì)原理是通過數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)路口場(chǎng)景進(jìn)行模擬、驗(yàn)證、預(yù)測(cè)、并控制物理實(shí)體的全生命周期過程。在完成數(shù)字映射的全息感知后，孿生路口能夠通過三維立體路口場(chǎng)景還原，對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，從而保障路口車流、人流安全高效通行。

例如，當(dāng)路口出現(xiàn)前方車輛故障導(dǎo)致占用一條車道的情況時(shí)，孿生路口交通仿真系統(tǒng)可以及時(shí)獲取車輛、道路以及周邊人流等信息，推測(cè)在當(dāng)前管控方案和流量狀況下，是否會(huì)發(fā)生擁堵以及發(fā)生何種級(jí)別的擁堵。

預(yù)判完畢后，孿生路口信息系統(tǒng)將向管理者立體化預(yù)演事件演化過程，靈活調(diào)整后期管控策略，優(yōu)化交通信號(hào)指示調(diào)配，輔助管理者實(shí)現(xiàn)通行效果最優(yōu)，這是孿生路口從三維立體可視到精準(zhǔn)決策的流程優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)。

目前，孿生路口已經(jīng)在行業(yè)有所應(yīng)用。比如說，在北京海淀區(qū)進(jìn)行的全息路口試點(diǎn)項(xiàng)目中，萬集科技通過全息全域感知和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車道級(jí)的流量檢測(cè)和排隊(duì)檢測(cè)，以及信號(hào)燈控制策略的實(shí)時(shí)調(diào)整，大幅提高路口的通行效率。

騰訊等互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)也在二維全息路口基礎(chǔ)上，進(jìn)一步構(gòu)建實(shí)時(shí)孿生路口，實(shí)現(xiàn)對(duì)路口全場(chǎng)景的虛實(shí)互動(dòng)和仿真推演。

騰訊智慧交通首席架構(gòu)師趙鑫此前曾在演講中介紹說，首先通過在感知層構(gòu)建端邊一體的感知計(jì)算體系，獲得全息融合感知能力，然后通過聚合互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、行業(yè)自有設(shè)備數(shù)據(jù)和第三方數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)，并與地圖關(guān)聯(lián)，搭建時(shí)空一體的框架，最終形成全域可計(jì)算路網(wǎng)。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)“感知到道路前方發(fā)生交通事故時(shí)，通過數(shù)字孿生體系的計(jì)算和決策，可以及時(shí)關(guān)閉事故車道，并引導(dǎo)車輛安全行駛”。

數(shù)字孿生路口能夠賦予全息路口更強(qiáng)大的能力，是優(yōu)化交叉路口、提升道路通行能力、降低交通事故發(fā)生率更為有效的手段之一。更重要的是，相比全息路口，孿生路口除了在路口監(jiān)測(cè)方面，性能更全面、更穩(wěn)定之外，在面對(duì)車輛等C端的信息觸達(dá)方面也有顯著突破。

孿生路口監(jiān)測(cè)預(yù)警過程中，路側(cè)傳感器、車載智能終端等會(huì)產(chǎn)生大量的交通數(shù)據(jù)，騰訊等科技企業(yè)在對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、管理、清洗和標(biāo)注和可視化處理后，還能利用基于社交、內(nèi)容和服務(wù)等形成的用戶觸達(dá)先天優(yōu)勢(shì)，為公眾提供精準(zhǔn)的通行信息與服務(wù)。

趙鑫表示，騰訊的數(shù)字孿生技術(shù)從感知、實(shí)時(shí)互動(dòng)到仿真推演和輔助決策，整個(gè)鏈條是打通的。可以在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后“做出精準(zhǔn)決策，再以靈活方便的形式進(jìn)行主動(dòng)推送，為個(gè)體用戶提供停車誘導(dǎo)、燈態(tài)倒計(jì)時(shí)顯示等在內(nèi)的多種C端信息觸達(dá)服務(wù)，助力用戶安全愉悅出行。”

全息路口和孿生路口都是比較新穎的概念，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景靈活轉(zhuǎn)換，考慮二維和三維兩套系統(tǒng)并行運(yùn)營。

趙鑫介紹說，在日常路口指揮實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)中，可以啟動(dòng)全息路口;在重大活動(dòng)、應(yīng)急指揮、交通規(guī)劃等有推演及決策需求場(chǎng)景中，可以啟動(dòng)孿生路口，利用數(shù)字化世界的逼真場(chǎng)景發(fā)揮更佳計(jì)算效果。二者相輔相成，達(dá)到效益最大化，為智慧交通路口信息化管理提供支持。

在智能交通市場(chǎng)持續(xù)增長的大背景下，一邊是數(shù)字孿生等前沿技術(shù)在迅速生長進(jìn)化，一邊是交通管理運(yùn)營部門和企業(yè)在不斷推進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合，加速智慧路口的規(guī)模應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)體系建成。相信未來，不僅復(fù)雜的路口將變得智能化，還會(huì)有更多交通細(xì)分領(lǐng)域?qū)⑻ど蠑?shù)字化、智能化的發(fā)展道路，一同加速交通數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。

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