運用人工智慧阻止交通違規

January 23, 2019 Erik Sherman

沒有人喜歡塞在車陣中。但市區總是十分擁擠,郊區的通勤時間又太過漫長。此外,從小小的摩托車到大卡車等,交通工具有著各種不同的外型與尺寸,這使得危險的交通情況更為混亂。

隨著人口增加,這樣的問題越來越嚴重。世界上有超過一半的人口居住在城市內,這樣的趨勢以每年百分之 1.8 的比例持續成長。

其中一個例子是印度的矽谷:邦加羅爾,以其交通狀況而聲名狼藉。該城市的人口從 2011 年的 850 萬,成長到 2017 年的估計 1234 萬。平均每位市民每年因交通堵塞花費超過 240 個小時以上。在管理車輛行進方面,這座城市每年需要花費 650 億盧比(9 億 5 千萬美金)。

在現代蓬勃發展的城市裡,僅依靠人力資源已經無法有效地處理每天進出城市的車輛數量與樣式。為了解決這些問題,人們不斷開發新技術,實現更加智慧的交通控制系統。

透過結合智慧視訊、人工智慧,以及先進硬體,便可監控交通,並自動化法規執行。這些系統成為市政府自動化交通控管、偵測違規,甚至開罰單的重要工具。

但許多傳統解決方案不具有足夠的彈性,以識別、分析和學習大量的各種車輛類型、牌照格式、不停改變的交通動線,以及街道的配置等。許多城市擁有專用的控制系統,但就是無法跟上交通的數量與變化。

在提到正確擷取並識別牌照的挑戰時,Videonetics 業務開發部門的副總裁 Avinash Trivedi 提出了一個範例:「某些交通管理廠商嘗試將他們從攝影機擷取出來的資料,與國家標準牌照進行比對。但是當車牌的尺寸、字體和配置與標準僅有些許的差異時,分析軟體就可能給出錯誤的結果。」

Videonetics Technology Private Limited 開發了他們的 智慧交通管理系統 (Intelligent Traffic Management System, ITMS) 來解決這些問題。這是具有高度調整性的解決方案,整合了視訊攝影機、感測器,以及控制系統。

由人工智慧與深度學習驅動的交通控管

Videonetics ITMS 為交通監控、控管,以及罰單管理提供統一的架構。其人工智慧與深度學習架構運用部署在印度超過 100 個城市的大量資料。他們的智慧交通管理系統 (ITMS) 監控超過 7,500 條交通路線。

對印度的博帕爾等城市來說,違反摩托車安全帽規定是很大的安全風險,且已經造成了嚴重的問題。當此公司部署他們的 ITMS 解決方案以監控城市的 14 個交叉路口後,他們在前六個小時就識別出超過 650 位違法未戴安全帽的騎士。

即使那些騎士戴著帽子,或是戴著其他外觀類似安全帽的頭罩,也沒有躲過偵測,這是透過該城市之前的監控系統所無法辦到的。而現在,藉由 ITMS 軟體,這座城市可自動對違規者發送警告或罰單。

「在一段時間後,我們收集到來自多個城市的即時解決方案資料,並將我們新一代的人工智慧與深度學習架構套用到這些大量的資料集上,」Trivedi 表示。「我們可以根據本地環境擷取和分類資料,並訓練人工智慧引擎,以提供更高層次的準確度與物件分類成果,偵測安全帽違規僅是其中一種範例。」

提供分散式交通情況分析

Videonetics 解決方案可作為交通規劃人員與交通執法機構的實際決策支援系統。他們將智慧視訊管理系統 (Intelligent Video Management Software, IVMS) 與智慧視訊分析 (Intelligent Video Analytics) 功能整合在一個統一的系統架構中。這使得監視與交通監控服務能彼此互補,提供整體的方法來解決現場的問題。

ITMS 可在中央化或分散式架構中運作。在分散式系統中,每個路口都安裝了多個攝影機,並連接至本地迷你伺服器,放置方法如圖 1 所示。

圖 1.  分散式 ITMS 基礎架構模型。

ANPR 攝影機系統能自動擷取攝影機視野 (FOV) 中任何車輛的牌照,並儲存在資料庫中,因此之後可以在相關的影片片段中找出車輛的詳細資料。其他部署的攝影機能偵測如闖紅燈、未戴安全帽,以及三貼等多種違規行為。

當發生事件時,會將相關的資訊(攝影機名稱、路口名稱、時間戳記、牌照影像,以及牌照號碼等)傳送至中央伺服器,並存入資料庫中。並可透過系統產生所有該類事件的報告。亦可根據使用者要求,重播與事件相關的視訊片段。

系統偵測與擷取的所有事件也會本地儲存在路口的伺服器內。即使路口與中央控制室的連線在任何時間點中斷,也不會導致事件與相關視訊片段消失不見。

Videonetics 發現 Intel® 技術是他們的重要推手。「Intel 在單一矽晶封裝內提供 CPU 和 GPU 的運算環境,」Trivedi 說道。「這對我們來說是極大的優點。」

資料報告與管理

ITMS 透過視覺分析取得原始資料,接著提供交通管理服務,以追蹤、管制並分析車輛行進方式,並確實執行交通法規以確保駕駛與行人的安全。

系統營運商可根據日期、時間、事件類型、牌照號碼等條件,或是綜合這些參數來尋找封存的事件。搜尋結果可匯出成 Excel 或 PDF 檔案。這使得報告能具有來自多個攝影機的實證。

根據此資料,Videonetics 的整合式電子憑收/電子罰單管理軟體 (Integrated e-Challan/e-Ticket Management Software, ICMS) 便可管理罰單程序。電子罰單可能包括視覺證據、罰款,以及繳納期限。若駕駛針對開罰提出申訴,此軟體也可為法院提供相關的資訊。此外,ITMS 亦可連接政府的資料庫以擷取車主的身分資訊。

Videonetics 的解決方案能做的不僅是發現闖紅燈和未戴安全帽而已。此系統可偵測違規使用智慧型手機、三貼、超速、可疑車輛,以及突發壅塞等多種事件。

因此產生了這套可根據特定範圍的要求量身打造的穩健智慧交通管理系統,而非一體適用的機型。透過運用 Videonetics 等可調整的 ITM 系統,城市可改善他們的交通管理能力、保護市民,並降低營運成本。

作者簡介

Erik Sherman

Erik Sherman is a journalist, analyst, and consultant with a background in engineering, technology, and business management. He's written about such topics as semiconductors, enterprise software, logistics, software development, advertising technology, scientific instruments, biotechnology, economics, finance, marketing, and public policy.

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