智慧交通的待解謎題，中科視語在首屆昇騰AI創(chuàng)新大賽交出金獎(jiǎng)答案

近年來，在 “交通強(qiáng)國”“新基建”“綜合立體交通網(wǎng)”等戰(zhàn)略規(guī)劃的推動(dòng)下，我國智慧交通的發(fā)展取得了令人矚目的成就。

不過，智慧交通領(lǐng)域的復(fù)雜度、碎片化程度相當(dāng)高，還存在大量待解的難題和挑戰(zhàn)，隨著產(chǎn)業(yè)向縱深發(fā)展，這些場(chǎng)景也成為產(chǎn)學(xué)研各界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

中科院自動(dòng)化所旗下的企業(yè)——中科視語，作為智慧交通領(lǐng)域成長(zhǎng)型代表企業(yè)，就在智慧交通管控、公路技術(shù)狀況評(píng)定這兩大場(chǎng)景中，發(fā)現(xiàn)了一些尚存的挑戰(zhàn)，比如：

低等級(jí)公路存在一些破碎、裂縫、拱起、坑洞等病害，以往要靠人工巡檢來發(fā)現(xiàn)問題，再進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，這個(gè)過程很長(zhǎng)、效率也比較低，大大影響了居民的出行體驗(yàn)。

一些違法車輛，會(huì)使用套牌、假牌、號(hào)牌遮擋等手段來躲避執(zhí)法，傳統(tǒng)的交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難以準(zhǔn)確識(shí)別，只能依靠交警們?nèi)斯ざ资鼐儾?，工作十分艱苦。

日常的城市生活中，也存在大量交通隱患，比如黑車、道路積雪、高速逆行、摩托車不戴頭盔、電動(dòng)車違規(guī)行駛等等各種情況，有限的警力很難快速及時(shí)地處理，如果能在每一次交通危險(xiǎn)事故之前就進(jìn)行提醒，無疑能大大減少交通事故的發(fā)生，保障人們的出行安全……

中科視語基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)，打造了“視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案”，嘗試解決智慧交通管控、公路技術(shù)狀況評(píng)定場(chǎng)景中的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。這一方案，也在剛剛落下帷幕的2022昇騰AI創(chuàng)新大賽全國總決賽中，獲得應(yīng)用賽道的金獎(jiǎng)。

我們聚焦這一創(chuàng)新，管中窺豹地探究一下，AI開發(fā)者和初創(chuàng)企業(yè)如何在昇騰AI的協(xié)助與使能下，成為智慧交通的解題人。

中科視語交出的創(chuàng)新答卷

那么，針對(duì)智慧交通管控、公路技術(shù)狀況評(píng)定兩大場(chǎng)景的現(xiàn)實(shí)問題，中科視語給出了怎樣的解題思路呢？

以公路技術(shù)狀況評(píng)定為例，要對(duì)公路病害進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、高效的數(shù)據(jù)采集、分析研判，將原本依靠人工進(jìn)行的“人治”，轉(zhuǎn)變?yōu)橛肁I進(jìn)行無人化采集、自動(dòng)識(shí)別、精準(zhǔn)分析的“數(shù)治”。

比如，依靠“視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案”中的道路表觀病害識(shí)別分析一體機(jī)，打造出輕量化采集裝備，結(jié)合一體機(jī)上搭載的識(shí)別算法，就能夠?qū)Ω咚?、國省道、低等?jí)農(nóng)村公路的缺陷與病害實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度的檢測(cè)。在機(jī)場(chǎng)中，負(fù)責(zé)檢修跑道的工作人員也不需要靠腳步一寸寸丈量，通過遠(yuǎn)程操控采集無人車，就能進(jìn)行病害識(shí)別與定位，再輔助工人修補(bǔ)，可以快速完成道面維修養(yǎng)護(hù)。

在智慧交通管控場(chǎng)景中，“視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案”則針對(duì)違法車輛跨省布控難、道路安全綜合管控難度大、營(yíng)運(yùn)車輛綜合行政執(zhí)法等具體挑戰(zhàn)，基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)，結(jié)合自研的多元耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細(xì)粒度正則化模型壓縮等技術(shù)，交出了別具優(yōu)勢(shì)的答卷。

針對(duì)識(shí)別難度大的套牌車、假牌車、污牌車等違法違規(guī)行為，中科視語基于數(shù)億級(jí)車輛檔案數(shù)據(jù)研發(fā)了車紋識(shí)別技術(shù)，海量場(chǎng)景數(shù)據(jù)積累與先進(jìn)的AI算法相結(jié)合，能夠有效減少光線、拍攝角度、圖像背景及遮擋等對(duì)模型魯棒性的影響，精準(zhǔn)地識(shí)別出違法車輛。

車紋識(shí)別技術(shù)當(dāng)前在集成指揮平臺(tái)中得到了有效應(yīng)用，為跨省違法車輛的緝查難題帶來了行之有效的辦法。比如，平臺(tái)發(fā)現(xiàn)懸掛同一號(hào)牌的同品牌車輛在相近時(shí)段同時(shí)活動(dòng)在山東、湖南、廣東、貴州四省，經(jīng)系統(tǒng)比對(duì)后發(fā)現(xiàn)這些同號(hào)牌車輛，局部特征差異很大，有較大的套牌風(fēng)險(xiǎn)。四省的交警部門結(jié)合該關(guān)鍵信息，快速開展跨省研判緝查，查處了六輛相同號(hào)牌的套牌車輛。

而針對(duì)日常交通綜合管理中違規(guī)事件類別多、數(shù)量多、管理難度大的問題，“視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案”通過軟硬協(xié)同、邊云融合等優(yōu)勢(shì)，通過端側(cè)感知識(shí)別+云端平臺(tái)分析決策，在每一次交通危險(xiǎn)事件到來之前都及時(shí)提醒，避免事故發(fā)生。

具體來說，中科視語的邊緣智能計(jì)算單元（MEC），具備多模態(tài)融合感知的能力，部署在諸多交通細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景中，能夠克服霧霾天、光線、雨雪等環(huán)境帶來的干擾，對(duì)交通要素進(jìn)行高效精準(zhǔn)地感知和識(shí)別，更好地幫助工作人員進(jìn)行證據(jù)采集和遠(yuǎn)程審核。

在感知基礎(chǔ)上，視語通途?智慧交通平臺(tái)集成了大量高性能的交通事件算法，比如路面積雪結(jié)冰、高速公路逆行、摩托車不戴頭盔等等，可以及時(shí)主動(dòng)進(jìn)行分析研判，將事故隱患信息告知路面部門，并通過無人機(jī)巡航喊話、LED屏顯等形式提前干預(yù)提醒，從而有效預(yù)防潛在風(fēng)險(xiǎn)。

此外，系統(tǒng)還可以對(duì)違規(guī)駕駛?cè)诉M(jìn)行精準(zhǔn)告知，通過短信、電話、APP等多種渠道，提醒駕駛?cè)俗⒁饨煌ò踩?，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

相關(guān)大數(shù)據(jù)高效存儲(chǔ)在視語通途?智慧交通平臺(tái)上，指揮中心可以基于互聯(lián)互通的大數(shù)據(jù)，進(jìn)行更全面地統(tǒng)籌和調(diào)度，讓警務(wù)安排更加高效。

軟硬協(xié)同、邊云融合的解決方案，對(duì)于營(yíng)運(yùn)車輛的綜合執(zhí)法也大有裨益。日常工作中，交通運(yùn)輸部門會(huì)遭遇大量營(yíng)運(yùn)車輛違法違規(guī)的情況，比如非法營(yíng)運(yùn)的“黑車”，正常營(yíng)運(yùn)車輛的違規(guī)上客、計(jì)價(jià)器打表異常、不按規(guī)定路線行駛，大型貨車超速、超載、遮擋號(hào)牌等問題……這些情況都給普通人的出行安全和出行體驗(yàn)，帶來了比較負(fù)面的影響，查處起來又費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率較低。

“視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案”在這一垂直場(chǎng)景中，就將端側(cè)計(jì)算與云端計(jì)算的優(yōu)勢(shì)充分結(jié)合，借助邊緣計(jì)算能力，交管人員不在現(xiàn)場(chǎng)也可以完成及時(shí)準(zhǔn)確的證據(jù)采集，大大提升了審核處置的效率。基于智慧交通平臺(tái)，車輛信息查詢、追蹤、布控等工作，可以在云端完成智能分析研判，讓現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法更加高效準(zhǔn)確。

目前，視語通途?智慧交通行業(yè)解決方案已經(jīng)在許多城市落地應(yīng)用。在2022昇騰AI創(chuàng)新大賽全國總決賽中，該方案也憑借技術(shù)領(lǐng)先性、方案落地能力、極高的華為兼容性適配能力等優(yōu)勢(shì)，從16個(gè)賽區(qū)的32支入圍項(xiàng)目中脫穎而出，奪得應(yīng)用賽道金獎(jiǎng)。

昇騰AI使能 “金獎(jiǎng)”闖關(guān)

中科視語的智慧交通行業(yè)解決方案，讓人印象深刻，但這一優(yōu)秀答案的誕生，實(shí)際上也遇到了不少考驗(yàn)。

中科視語的交通事業(yè)部副總經(jīng)理趙旭告訴我們，智慧交通領(lǐng)域是高度碎片化、多元化的，比如僅僅一個(gè)車輛識(shí)別，就要進(jìn)一步細(xì)分到型號(hào)識(shí)別、顏色識(shí)別、品牌識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別、年檢標(biāo)志識(shí)別、司機(jī)違規(guī)行為識(shí)別……龐大而復(fù)雜的細(xì)分應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)中科視語的研發(fā)交付綜合效能，提出了較大的挑戰(zhàn)。

另外，在數(shù)字化升級(jí)改造中，有的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)對(duì)于成本比較敏感，所以AI軟硬件必須解決“有用，但過貴”的問題，才能真正落地。

因此，中科視語選擇昇騰AI作為合作伙伴，攜手闖過了AI落地行業(yè)的難關(guān)。

首先，基于紫東.太初千億參數(shù)預(yù)訓(xùn)練大模型及昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)，解決了AI模型開發(fā)中的效率難題。將模型生產(chǎn)周期從原本的兩個(gè)月縮短到兩天，模型應(yīng)用部署從原本需要3-5個(gè)人花一個(gè)月時(shí)間完成，到現(xiàn)在2人就可以在數(shù)天內(nèi)完成，所需要的數(shù)據(jù)量也從千級(jí)樣本減少到十級(jí)樣本。

這不僅讓中科視語的研發(fā)交付流水線效能，實(shí)現(xiàn)了“數(shù)量級(jí)的提升”，也有助于解決方案快速、高效地迭代升級(jí)，更好地服務(wù)于交通行業(yè)。

其次，針對(duì)行業(yè)應(yīng)用AI的成本顧慮，中科視語結(jié)合昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)，讓所需要的研發(fā)資源、研發(fā)成本都呈“數(shù)量級(jí)下降”。

比如基于昇騰AI，邊緣智能計(jì)算單元（MEC）在同等算力情況下，單位時(shí)間處理的數(shù)據(jù)體量是同類型產(chǎn)品的2倍。道路表觀病害識(shí)別分析一體機(jī)上，采用Atlas 300I單卡分析速度達(dá)140公里/小時(shí)，應(yīng)用算法模型推理提速，達(dá)到了同類型方案的1.8倍，滿足了智慧交通產(chǎn)品的性能需求，硬件解決方案的綜合成本優(yōu)勢(shì)明顯。

此外，實(shí)際應(yīng)用中要具有足夠高的可靠性，保證高并發(fā)任務(wù)的實(shí)時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，減少無效計(jì)算，充分發(fā)揮出解決方案的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

中科視語充分發(fā)揮昇騰AI能力，基于CANN異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模型的高效推理；并結(jié)合Profiling和Advisor工具，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能瓶頸進(jìn)行排查分析和優(yōu)化；使用MindX進(jìn)行流程編排，優(yōu)化業(yè)務(wù)處理效率；結(jié)合自研模型壓縮技術(shù)，最終讓視語通途?智慧交通解決方案能夠圍繞交通行業(yè)的痛點(diǎn)需求，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)感知、高效運(yùn)算、快速檢索等能力。

中科視語交通事業(yè)部總經(jīng)理張淼表示：中科視語希望在產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)與AI技術(shù)之間架起一座橋梁，通過AI落地和應(yīng)用去讓整個(gè)交通出行更安全，提升人們的出行體驗(yàn)，一路暢通，一路坦途。

在昇騰AI的全方位使能下，中科視語也順利闖過了AI創(chuàng)新的層層關(guān)卡，為智慧交通相關(guān)產(chǎn)品及解決方案的落地，鋪設(shè)了一路坦途。

尋找AI時(shí)代需要的解題人

AI時(shí)代的人才需求量巨大，今天也有大量的企業(yè)、學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在致力于AI人才的培養(yǎng)。為什么中科視語會(huì)選擇本次大賽作為自我鍛煉的一種方式？

團(tuán)隊(duì)坦言，參加比賽的原因之一是看中了昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)的影響力，此外，希望通過同場(chǎng)競(jìng)技的方式，看清楚自身實(shí)力在行業(yè)當(dāng)中的位置。

我們從中可以看到，昇騰AI的兩方面特質(zhì)，對(duì)開發(fā)者具有很強(qiáng)的吸引力：

一是全棧AI。昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)包括了豐富的AI硬件和全棧AI軟件能力，工具鏈覆蓋AI開發(fā)的全流程，降低AI的應(yīng)用開發(fā)門檻；基于昇騰AI可以打造體系化的場(chǎng)景解決方案，支撐特定場(chǎng)景需求。

二是全周期。開發(fā)者還需要一套完整的成長(zhǎng)體系來獲得鍛煉，依托昇騰社區(qū)提供的“學(xué)-練-訓(xùn)-賽”全周期成長(zhǎng)路徑，不同階段的人才都能夠得到所需要的資源支持。以昇騰AI創(chuàng)新大賽為例，參賽隊(duì)伍中既有中科視語這樣實(shí)力強(qiáng)勁的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，也有獨(dú)立參賽的在校大學(xué)生，以及零基礎(chǔ)的開發(fā)者。通過一場(chǎng)比賽來探索AI創(chuàng)新、拓寬視野、交流碰撞，被初創(chuàng)企業(yè)和開發(fā)者看作是一種非常有意義的鍛煉。

從一場(chǎng)大賽中，我們可以看到：AI人才在成長(zhǎng)，中科視語在智慧交通領(lǐng)域交出新的答卷；昇騰AI生態(tài)在壯大，將全國優(yōu)秀的開發(fā)者及AI人才匯聚在一起，加速AI走向行業(yè)場(chǎng)景；智能中國在進(jìn)化，產(chǎn)業(yè)智能化的種種謎題，都將在AI人才手中被一一破解。

這些畫面，共同組成了一個(gè)值得期待的數(shù)智未來。

審核編輯黃昊宇