2016年，可以被称为新一代智慧交通信号控制系统元年。这一年，公安部发布了“两化”工作方案，信号灯配时智慧化工作正式提上日程。如今，交通信号控制行业百花齐放，越来越多的互联网公司、智能交通企业、交通信号控制系统厂商、高校、科研院所加入构筑行业生态，推动产业不断进步。
海康威视从2013年进入信号控制领域，经过近五年的耕耘，2017全年出货逾3000台，品牌覆盖超50个城市，取得了一定应用成效和用户的积极认可，不过这一切只是发展的开端，如何在提供现有信号控制系统的同时，积极引入新理念、新技术，利用新设备提高城市交通管理与控制的智能化水平，提供更完善、更专业、更便捷的交通信号控制服务，推动信号控制系统可持续变革与发展，是海康威视不懈追求的目标。
城市交通信号控制面对的是一个复杂变化的多维信息环境，智能控制多年来也未真正实现突破，海康威视利用其在图像识别、人工智能、大数据等技术上的自主研发优势、广泛的行业积累，在三方面聚焦实现创新突破，首先是直观、清晰、全面的可视化管控模式，其次是海量、多源、异构的精细化数据采集手段，zui后是智能、灵活、便捷的交通信号控制算法及功能，逐步形成了具备自身特色的“可见、可知、智控、开放”的精细化交通信号控制系统。
一、可见：视频监控与信号控制系统的深度融合，多场景，新视界
海康威视将道路、路口及高点视频监控接入交通信号控制系统，实现“二维地图+视频监控”的可视化业务操作模式，每个路口的方案、采集数据与监控实景实时对应，实现对交通运行状态的实时监控，控制方案的便捷调整，实施效果的实景评估。
同时，引入AR(增强现实)技术，革新交通信号控制系统操作模式，使用“二维地图+三维实景地图+视频监控”全新可视化形式，实现在大视野实景监控中直接进行交通信号控制操作，打造“所见即所得”的操作体验。
二、可知：打通视频感知设备与红绿灯的通路，所见所感，即所知
海康威视新一代AI视频感知设备已经全面应用深度学习算法，提供给交通信号控制系统的机动车相关数据更加丰富准确，视频车检器、道路智慧监控、行人检测及密度分析摄像机等设备可以同时获取非机动车和行人的精细化数据；此外，海康威视性能强大的二次识别GPU服务集群和云中心，可根据需求深度挖掘已建系统中机动车、非机动车及行人的结构化数据，基于这样的一个非常丰富、精细的交通大数据环境，无论是打造多模型算法仓库还是构建科学评估体系，都将可以被充分利用，为科学应对交通需求和全面准确分析交通问题打造了坚实的基础。
海康威视在交通信号控制的数据采集和应用上不断积极探索新模式，比如：单点控制方面，利用路口视频设备实现转向流量采集功能，按周期、分相位和分车型进行精细化实时统计分析，可以直接接入交通信号控制系统实现自适应控制，相比传统按照车道功能划分采集的流量数据，设备输出的是实际发生的转向流量数据，对交通需求分析和方案效果评估精细到每个相位的每个转向。为了对路口交通状态实现进一步全面的分析，在某些城市还搭建了视频车检器+转向流量采集设备的复合式前端数据采集环境，实现来车方向和去车方向的数据检测，接入系统的数据除了转向流量以外，还有车头时距、车道空间占有率、排队长度等数据，可以区分到达交通流特征和驶出交通流特征。干线和区域控制方面，将每个电子警察、卡口、道路智慧监控等设备的牌识数据接入交通信号控制系统，获取路段、路网的平均行程时间、行程速度等数据，为交通信号控制算法模型的不断升级提供新的数据支撑。
城市中广泛、密集分布的视频感知设备，形成覆盖全市域的人、车出行交通大数据监测网络，除了交通信号控制外，还可以延伸到交通安全评估、交通态势分析、交通状态预测等领域，以数据变革的方式实现算法模型理论的创新，真正实现道路全出行方式的全息感知。
三、智控：构建从微观、中观到宏观的“AI+Cloud”交通信息物理系统，业务分级自治，智能云析
海康威视交通信号控制系统基于视频驱动，路口信号控制需要考虑敏捷、实时性，因此总体架构采用云计算+边缘计算的“云中心-边缘域-边缘节点”模式，前端视频感知设备和信号机的边缘计算，主要进行目标辨识和数据提取等数据化分析，以及单点控制算法模型运算，简单直连的拓扑结构保证了数据传输的稳定性和时效性，系统的可靠性更高；边缘域即为边缘侧的业务响应提供服务，也为云中心的大数据分析创造条件；云中心则侧重于更多维度交通大数据存储和分析，为更复杂的区域、干线协调及优化提供数据支撑。
基于该系统架构下的算法模型部署和运行更加灵活稳定，“权重均衡”单点自适应算法可利用转向流量采集设备或视频车检器的流量数据不断调整周期时长和相位时间，通过排队长度、时间占有率等数据不断优化配置参数，对于常发性拥堵路口还可以通过人工标定的手段应对过饱和交通流；通过牌识数据分析路段、路网的平均行程时间、行程速度等，进行交通流OD分析，计算路段之间的交通关联度，划分控制干线和子区，利用“干线协调控制+区域需求控制”的组合拳，对城市交通进行协调智慧管控，缓解拥堵节点，在高峰期保证城市交通的有序、通畅运行。
与此同时，海康威视在交通控制中立足交通现状，关注人文交通元素，基于采集的非机动车、行人数据对交通控制理论方法进行更深入优化。比如对于机非混行道路，非机动车流量被换算成当量小汽车加入信号控制算法，使得信号配时结果更加符合实际交通需求；又比如对于机-非分离道路，非机动车流量、行人流量被用于计算zui小绿灯时间，其早起、晚断的特性也被用于路口黄闪、全红时间的设定，增加了路口的安全性；此外行人等待数、行人闯红灯人数、机动车不礼让行人次数也被用于优化行人过街方案，行人的安全和通行权更多的在海康威视交通信号控制系统中得到了体现。
四、开放：平台与算法剥离实现松耦合，打造算法仓库环境，形成合作共赢机制
从未来交通信号控制体系发展趋势看，会逐步走向标准化、模块化，开放合作是必然，积极地拥抱变化，在“云中心-边缘域-边缘节点”架构基础上，逐步实现平台与算法剥离，这一松耦合的变革，在实现云、域、边三级信控计算服务分级自治的同时，也奠定了开放式算法仓库的基础。算法与信号机通过前端采集数据与配时参数实现对接融合，算法与平台通过多源数据与协调方案实现对接融合，算法与云中心通过大数据与整体控制方案实现对接融合。通用的接口协议及算法的组件化保障了算法仓库的开放性。只要符合对接协议，开放式算法仓库甚至可以同时集成多个不同合作伙伴的算法。平台为算法模型提供大数据环境，算法模型为平台提供的策略支撑。未来，随着交通信号控制系统复杂度的进一步提高，算法将成为整个系统相对独立的核心功能项，算法的适用条件分析和优劣对比在该模式下更加方便直观，极大有利于城市交通信号控制系统的可持续发展。
见远，行更远。海康威视希望通过不断的探索和研究，拥抱新理念和新技术，能为现有交通信号控制应用领域带来新的活力和思路，积极为开放、标准、共赢的生态环境贡献自己的力量。
（年出货3000+台 | 海康威视交通信号控制系统的探索与实践，作者简介：余凯，信控中国俱乐部会员)
