隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市人口和機(jī)動(dòng)車保有量迅猛增長(zhǎng)，交通需求與道路交通設(shè)施之間的矛盾日益突現(xiàn)。如何利用交通信息化的技術(shù)和成果，有效提升路網(wǎng)的服務(wù)水平和運(yùn)行效率是一大核心難題。
縱觀近年來(lái)智能交通系統(tǒng)建設(shè)，盡管取得了可喜的成績(jī)，但國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的技術(shù)、先進(jìn)的理念、優(yōu)秀的應(yīng)用模式等元素實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用進(jìn)展仍然相對(duì)遲緩。隨之而來(lái)的是各種問(wèn)題：
傳統(tǒng)道路交通監(jiān)測(cè)手段存在范圍小、無(wú)法統(tǒng)籌宏觀與細(xì)節(jié)、無(wú)法通過(guò)視頻有效理解視頻內(nèi)容、無(wú)法直觀呈現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面中的大量信息。 業(yè)務(wù)孤島和數(shù)據(jù)孤島急劇增長(zhǎng)，缺乏統(tǒng)一應(yīng)用、展示和整合的手段。 缺乏數(shù)據(jù)的整合與分析，積累的大量數(shù)據(jù)得不到有效的應(yīng)用，給交警的業(yè)務(wù)帶來(lái)極大的不便。 一、基于AR技術(shù)的交通可視化管控系統(tǒng)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Agmented Reality，簡(jiǎn)稱AR)，是近幾年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)，有著廣泛的應(yīng)用前景。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR)發(fā)展而來(lái)的，但與傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)不同，VR技術(shù)就是在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建一個(gè)完全虛擬的世界。而AR是利用虛擬世界來(lái)加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)了用戶對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知能力與交互能力。比如在真實(shí)的建筑物上面加入一些虛擬的標(biāo)簽，通過(guò)虛擬標(biāo)簽還可以查看標(biāo)簽鏈接的信息。目前大多數(shù)的AR系統(tǒng)采用頭盔顯示器實(shí)現(xiàn)虛擬信息與真實(shí)場(chǎng)景的融合，利用高性能計(jì)算機(jī)跟蹤定位設(shè)備以及人機(jī)交互設(shè)備完成場(chǎng)景識(shí)別與信息的增強(qiáng)。近年來(lái)，機(jī)器智能的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)對(duì)人類自然意識(shí)的理解越來(lái)越可靠，從而使智能交互有了從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱玫钠鯔C(jī)。AR與人工智能結(jié)合，對(duì)智能交通新應(yīng)用將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
基于AR技術(shù)的交通可視化管控系統(tǒng)是將AR與大數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)平臺(tái)結(jié)合，充分利用現(xiàn)有的智能交通先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備與業(yè)務(wù)平臺(tái)，通過(guò)研究虛擬標(biāo)簽的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)標(biāo)注技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)的3D自動(dòng)定位技術(shù)、無(wú)人機(jī)、汽車電子標(biāo)識(shí)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度融合、信息資源共享，有效提高整體與各子系統(tǒng)效能的發(fā)揮，以視頻碼流作為地圖真實(shí)指揮場(chǎng)景，服務(wù)于交管指揮中心，開(kāi)創(chuàng)指揮中心城市交通指揮管理的新模式，提升交通的服務(wù)水平和運(yùn)行效率。
1.系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的組成主要分為前端設(shè)備、子業(yè)務(wù)系統(tǒng)或后臺(tái)服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用層和展示層。每個(gè)層次按照不同的功能又分為不同的應(yīng)用模塊(如圖1所示)。
圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖 各層分別執(zhí)行以下功能：
(1)前端設(shè)備
前端設(shè)備主要是各個(gè)外場(chǎng)設(shè)備，包括信號(hào)控制、電子警察、車輛卡口、視頻監(jiān)控、微波檢測(cè)、視頻檢測(cè)、浮動(dòng)車、RFID、移動(dòng)終端、無(wú)人機(jī)等。
(2)子業(yè)務(wù)系統(tǒng)或后臺(tái)服務(wù)
主要對(duì)應(yīng)前端設(shè)備的系統(tǒng)或者后臺(tái)服務(wù)平臺(tái)。
(3)大數(shù)據(jù)分析
通過(guò)數(shù)據(jù)接入服務(wù)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)管理、檢索等系列大數(shù)據(jù)分析。
(4)應(yīng)用層
應(yīng)用層包括態(tài)勢(shì)研判、指揮調(diào)度、車輛查控、違法處理、統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘等各類應(yīng)用。
(5)展示層
展示層主要提供控制及展示，可以單屏顯示，控制和展示都使用一塊屏，視頻、地圖、控制、高低點(diǎn)、人臉等均在一塊屏上顯示，也可以根據(jù)需求將不同的信息推送到其他的屏幕上去，域名購(gòu)買，目前最高可采用1機(jī)3屏的模式，使用1塊控制屏，推送信息到2塊展示屏。
2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
(1)全息監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)各種感興趣的交通要素和對(duì)象以信息標(biāo)簽的形式直觀呈現(xiàn)在系統(tǒng)界面內(nèi)，并支持信息標(biāo)簽搜索、標(biāo)簽分級(jí)、標(biāo)簽跟隨等功能，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、時(shí)空一體的道路信息可視化管理。在標(biāo)注的形式上，除了簡(jiǎn)單的靜態(tài)標(biāo)簽，云行系統(tǒng)還能夠動(dòng)態(tài)顯示信號(hào)燈的狀態(tài)、車流量等標(biāo)簽，包括一些交通統(tǒng)計(jì)研判數(shù)據(jù)等都可以在整個(gè)視頻畫(huà)面中一一展現(xiàn)，充分做到標(biāo)簽的智能化和數(shù)據(jù)的可視化。系統(tǒng)可以把握交通各種微觀環(huán)境，再加上實(shí)時(shí)的全域警情推送和播報(bào)，實(shí)現(xiàn)了交通數(shù)據(jù)多元化的監(jiān)測(cè)。
(2)全景巡視
系統(tǒng)所配置的高點(diǎn)攝像機(jī)可以進(jìn)行高空360度全視野瞭望，針對(duì)一些需要重點(diǎn)關(guān)注的低點(diǎn)區(qū)域，可以通過(guò)直接在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)看低點(diǎn)的攝像機(jī)、車載攝像機(jī)、執(zhí)法記錄儀、無(wú)人機(jī)等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的視頻畫(huà)面。實(shí)現(xiàn)高低聯(lián)動(dòng)，既能掌控整體，又能兼顧局部，達(dá)到立體監(jiān)控的效果。高點(diǎn)單元可對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全局監(jiān)測(cè)，可在監(jiān)測(cè)畫(huà)面上鳥(niǎo)瞰整個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的道路、建筑物、標(biāo)志物等，如果發(fā)現(xiàn)突發(fā)事件，可立即在視頻畫(huà)面上通過(guò)視頻接力的方式找到距離突發(fā)事件最近的低點(diǎn)監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行快速調(diào)看。同時(shí)，系統(tǒng)提供多種界面展現(xiàn)方式，如一機(jī)多屏、畫(huà)中畫(huà)等給客戶帶來(lái)最直接、最方便的監(jiān)控和業(yè)務(wù)操作體驗(yàn)。
(3)全時(shí)指揮
