一、案例简介

基于云南交投集团所管辖的省内高速公路路网监控视频，以人工智能技术实现对视频内容的自动分析，代替人工对道路通行状况进行监控，及时发现通行异常以及安全事故。

二、案例背景

云南交投集团管理运营着省内50多条高速公路、近4000公里路网，且主要以山区高速公路为主，具有地形地貌复杂、桥梁隧道较多、弯道坡段较多、雨雾天气较多、地质和自然灾害较多等自身特点，道路突发交通事件事故时有发生。

云南交投集团于2015年建设的智慧高速项目，已经实现了近12000路监控视频的联网，能对外场道路、隧道、收费站、服务区进行实时监控。但面对这些海量视频资源，路段、管理处和集团各级监控中心所采用的视频监控管理模式仍以人工为主：即依赖监控人员定期或不间断巡查每路监控视频来发现影响高速公路安全、畅通通行的交通事件、天气变化、流速流量变化等异常情况，通过监控人员手工记录和上报相关事件信息；事后查询相关事件录像也需要先查看监控人员记录的台账，再到海量视频录像中查找。

面对经常发生的突发事件事故，这种模式存在着事件事故发现不及时、记录不直观、传递效率低等隐患，不能第一时间发现事件事故并处置、预警，可能会贻误救援时机、引发二次事故，对人民群众生命财产安全造成威胁。

三、案例介绍

3.1总体介绍

针对云南交投集团在高速公路管理运营中的上述痛点，我们开发了一套能够应用于高速公路视频监控系统的智能化视频分析产品高速公路交通状况监测平台。该平台以人工智能深度学习技术为核心，能对海量视频资源进行自动分析，实时挖掘视频内容中有价值的信息，变人工监看为机器监看，将人看得见的非结构化视频数据变为机器看得懂的结构化交通流数据，进而实现对高速公路路网的实时监测、对突发交通事件事故的精准快速发现，真正发挥视频监控系统预警、留证的价值。

3.2应用场景

高速公路交通状况监测平台属于视频监控系统的后端应用平台，平台由多台交通状况监测服务器组成，服务器从原有视频监控平台接入实时视频流进行分析，即可完成丰富的智能化应用。

3.3主要功能

高速公路交通状况监测平台以高速公路监控视频为基础，以人工智能深度学习为核心技术手段，通过对监控视频的结构化，完成对路网通行状况的监测展示和对突发交通事件事故的及时告警，其主要包括以下功能：

3.3.1实时路况监测

平台对监控视频进行实时分析，能统计出车辆流量、流速、占有率等数据，识别出车辆拥堵事件，分析出全路网当前的道路通行状况，并采用高分可视化手段，基于GIS地图的方式，在监控中心大屏上实时展示上述数据和道路拥堵区域、等级，帮助管理者直观全面感受路网当前通行状况，及时发现异常交通流量变化，采取合理的诱导措施。

3.3.2流量超限告警

针对不同监测点位，可在平台内预设流量限值，当平台监测的实时车流量超过限值时，即触发告警提醒管理人员注意，并采取相应措施。

所有交通量数据可以形成更直接的实时交通量报表（如每五分钟）和历史交通量报表（如每日、周、月、年）供进一步使用和分析。平台使用一段时间后，可根据较长时间段的（如一年内）历史过车数据，辅助分析出合理流量限值，优化超限告警策略。

3.3.3流量趋势预测

上述历史过车数据，还可用于预测相关断面未来24小时流量变化曲线，为重大节假日、春运期间收费站运营提供参考，帮助管理者提前制定合理的分流预案，做到心中有数。

3.3.4发现路产设施破坏

平台根据对视频中车辆行为的识别，能自动发现车辆停车、行人下车、行人进入高速公路等事件，及时提醒监控员复核是否是车辆或行人对路产设施造成了破坏，并同时保存事件过程的录像，用于事后追责，避免不必要的损失。经确认后的事件，可以推送相关信息给路政、养护部门/人员，及时到现场处理。

3.3.5发现事故或危害行车安全的行为

平台根据对视频中车辆行为的识别，能自动发现行车辆突然停车、事故或逆行、抛洒物等危害后方车辆行车安全的事件，及时提醒监控员复核，并同时保存事件过程的录像，用于事后追责，避免不必要的风险。经确认后的事件，可以推送相关信息给救援、路政、交警、救护、消防等部门/人员，及时到现场处理；也可联动情报板、广播系统，按预先设定好的内容向后方车辆发布即时信息，提醒后车注意避免发生二次事故。

3.3.6异常天气事件提醒

平台能够从外场道路监控视频中自动发现团雾等能见度降低的异常天气事件，及时触发告警给监控员，经监控员确认后的事件信息，可联动情报板系统、广播系统发布相关信息，提醒过往车辆注意安全。

3.3.7视频质量诊断

所有接入平台进行分析的视频都将定期诊断视频质量，筛选出不可用的视频资源，由监控员确认后，导出报表或推送相关信息给机电维护人员，及时维修故障视频，保障视频在线率、完好率。

3.4主要技术指标

支持摄像机类型 固定摄像机、可变摄像机

检测范围 双向，无车道限制，可用于外场、互通、隧道、收费站、服务区等场景

交通事件检测 违停、逆行、缓行、拥堵、流量超限、行人、抛洒物、外场起雾、隧道烟雾、照明停电

事件检出时间 3s

事件检测准确率 检出率96%、漏报率1%、虚报数1次/1000小时(每路)

交通参数监测 车流量、平均车速、占有率、车型分类

交通参数准确率 车流量90%、平均速度85%、占有率85%

四、典型经验提炼

4.1具体措施和成效

2019年11月起，云南交投集团所属昆安、安楚、昆石、元磨高速公路和国道G219（怒江美丽公路）的交通状况监测平台正式部署上线并投入使用，在各路段监控中心和交投集团监控中心均能够接收并查看路网监测情况和突发事件事故告警，此次先期接入分析的重点监控点位视频共200路（远期计划3000路）。

平台交付之后，能够代替监控员对监控视频进行自动化实时分析，第一时间发现突发交通事件事故并告警，同时持续监测实时交通量变化情况，在大屏上显示事件地理位置和实时监控画面，同时还能自动保存异常事件发生前后的录像用于查证。监控中心监控员收到告警提示，对照实时监控画面确认事件无误后，可按照既有各类异常事件处置流程及时进行处置。在部分监控中心，当地驻点办公的高速交警，也能利用该系统快速获知路网通行情况，及时做出响应。

平台运行至今，已成功发现拥堵、违停、逆行、行人/非机动车进入高速、车辆撞车、自燃、冲入避险车道等各类异常交通事件事故2500余起，加快了事件发现、上报和处置的进程。据云南交投集团统计，使用了该套平台后，异常事件平均处置效率相较以往靠人工监控方式提高了40%，有力保障了高速公路路网安全和畅通。

2019年11月26日，云南省委书记陈豪率队到云南交投集团调研，肯定了美丽公路建设成果，提出要继续提升数字化建设水平，提高运营管理、应急救援能力。云南电视台《云南新闻联播》也采访并报道了云南交投集团公司运用新技术保障高速公路安全通畅的新闻。

4.2借鉴意义

近年来，全国各地高速公路视频监控系统接入的视频已经越来越多，也越来越清晰，但面对海量的视频资源，90%以上的高速公路管理运营单位的视频监控模式都和前述一样，以依赖人工监控为主。

随着2019年省界收费站取消和自由流收费模式的推行，通行高速公路的车辆将会越来越多，随之而来将对通行安全、通行效率的保障提出更高的要求，因此不能再依赖低效的人工监控模式，而需要借助新技术，将视频中真正有价值的信息不间断、多角度、全面实时的提取出来，并加以组合分析，变成能为高速公路运营服务提供价值的信息，辅助管理者实时掌控高速公路运营情况，发现运营异常，保障通行安全，提升通行效率。

同时，强化交通基础设施养护，加强基础设施运行监测检测也是《交通强国建设纲要》中的明确要求，为了实现这一目标，交通运输部办公厅于2019年11月13日，正式发布了《全国高速公路视频联网监测工作实施方案》，以更好地满足人民群众高品质出行需求为目标，提出了加快推进可视、可测、可控、可服务的高速公路监测体系建设的要求。其中明确提出要开展视频智能分析研究工作。深入研究人工智能等先进技术在视频联网监测领域应用，利用视频监测大数据支撑路网状态感知、事件识别与应急响应等工作。

因此，不论是从政策支持的背景，还是从云南交投多路段实际应用效果来看，基于人工智能的高速公路交通状况监测平台都是可以为广大高速公路管理运营单位带来实际价值的先进产品，是对传统视频监控模式的改变和创新，使视频监控从此进入智能化时代，在智能视频监控模式下，让机器替代人工监看的繁琐工作，有全实时、多角度、易追溯、响应快的优点，能为高速公路管理者提高管理效率、避免责任风险、降低人资成本，实现路况监测预测、保障安全畅通、事件应急响应等业务价值。未来利用积累的数据，还可以在应急处置、指挥调度、出行服务等方面开拓出新的市场应用机会。