2021年智慧交通行业分析研究报告

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智慧交通是在交通领域中充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等现代电子信息技术面向交通运输的服务系统,具有高效、便捷、安全等优势,能够极大地提升交通系统运行效率和管理水平。

智慧交通作为智慧城市的一部分,伴随着智慧城市的不断建设,行业应用逐渐走向深度化、综合化。随着我国智慧交通的市场潜力被不断挖掘,交通领域对数据可视化、信息化有着强烈的需求,视频监控系统作为智能交通产品中的重要应用,其需求也将随着智慧交通的持续发展而不断增长。

一、行业背景

1)政策利好与新基建推动

政策利好智慧交通发展

交通作为我国基础设施建设中的重要一环,未来智慧化将成为交通运输系统的显著特征。自2019年9月以来,政策层面频繁利好智慧交通发展。2019年9月,中共中央国务院颁发了《交通强国建设纲要》,提出到2035年基本建成交通强国。智慧交通创新方面,要推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。

新基建加速智慧交通建设

2020年突如其来的疫情让基于”新技术”的新基建启动提速,同时作为新基建一部分的智慧交通发展更是锦上添花。新基建涵盖5G基站、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能和工业互联网七大领域。其中伴随5G等技术的落地发展,将会催生新一代智慧交通。

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在新兴技术快速发展的强大支撑下,加之利好的政策推进,智慧交通已逐步成为中国交通领域深化改革和顺应互联网发展的重要手段。

2)城市交通压力剧增

随着城市化进程不断推进,由此产生的巨大交通需求给城市交通造成了不小的压力,单纯依靠人力已经不能满足城市交通管理的需求。日益增大的城市交通压力也是促使智慧交通建设蓬勃发展的主要驱动力之一。推进智慧交通的全面布局,从而缓解城市交通拥堵状况,提高交通监管的效率。

3)新兴技术的赋能与场景落地

物联网、大数据等新兴技术

以物联网、大数据、5G、云计算等新兴技术为基础的综合监控系统加快了智慧交通行业的发展,使得交通实时数据及信息得以流通,实现各数据采集及交通信息的互联互通,同时监控整个交通的运行情况。

人工智能技术的落地

智慧城市的普及交通产品的智能化程度不断提高,数字监控技术日益成熟。人工智能技术在交通市场上的应用大规模落地,推动了传统交通产业化升级,进一步带动了智慧交通产业的规模化。

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智慧交通不仅将各种信息技术在交通运营管理中进行了有效的集成运用,而且强调系统性、实时性和信息的交互性,能够实现交通系统功能的自动化和决策的智能化。

4)传统交通监控模式已经落伍

随着智慧城市建设的不断推进,城市交通也亟待升级优化,各种智能交通系统规模也在急剧扩大,随之而来的是各种问题:

一是传统交通监控业务系统在城市交通严峻形势下暴露出种种弊端;

二是业务与数据孤岛急剧扩增,缺乏统一应用、展示和整合的解决方案;

三是缺乏数据的有效整合与分析,积累的海量数据得不到应用,给交警的工作带来极大的不便;

四是传统的系统架构在海量结构化数据处理上的瓶颈,如系统存储无法弹性扩容;查询速度缓慢,无法快速响应突发事件;应急指挥系统操作复杂;各种类型数据资源分散,无法做到整合并进行综合分析,智慧交通模式亟待推进。

二、行业需求

智慧交通已成为智慧城市建设的重要突破口,发展势在必行,智慧交通监控已在全国多个城市规划落地。通过放置在道路和路边的各种高清及超高清网络摄像机和光纤传输模块等设备,对道路路况和来往车辆进行实时监控、视频/图像回传和存储,结合AI、移动互联网、物联网、云计算、大数据等技术,实现道路、车辆、交通监管设备之间的快速通信和信息共享。

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当前交通监控行业面临的主要需求如下:

1)传统交通监控架构的瓶颈

道路监控产生海量的数据,使得很多传统的系统架构面临着一个海量数据采集、存储、计算、应用的难题,而且视频监控的作用仍然停留在被动服务于“事后研判”的模式,整个监控和控制系统并未做到主动干预,更无从谈起防患于未然。

2)建立统一管理平台

建立视频监控统一管理平台,通过监控平台对数量众多的道路监控点进行科学化的整合,形成布控严密的管控网络,对车辆实时监控,有效地规范道路交通秩序。视频巡查一旦发现交通拥堵、交通事故、突发事件后,交通指挥中心第一时间指令辖区大队快速处置。

3)老旧平台升级改造

交通行业发展迅速,以往建设的平台已不能满足新的业务需求,在对原有旧平台进行改造升级时,一方面要考虑尽可能利用可用的硬件资源,避免投资浪费;另一方面要思考升级后平台的先进性和扩展性。

4)平台业务兼容与数据共享

交通监管细分场景多,平台涉及的子系统多,因此各子系统的兼容性也是考验之一。而且在实际项目中,交通监控将和城市安防等业务相融合,这必然涉及到多个系统整合和多部门协同,资源共享与调度也是平台的重要需求。

5)监管平台智能化水平有待提高

大多数交通管理平台缺乏高效的系统,仍然存在功能单一、业务功能不够精细、智能化程度低等问题。很多地方在海量数据的采集、处理和分析等,在结合视频监控、交通信号控制系统、诱导系统、交通流量检测系统等方面的综合应用还有待提高。

三、解决方案

道路上的监控摄像头多种多样,大致可以分为这几类:交通道路监控、治安监控、路口违章监控,以及车辆测速监控等。基于智慧交通的需求痛点,TSINGSEE青犀视频结合旗下产品EasyNVR视频边缘计算网关,提供一站式城市智慧交通视频监控解决方案。整个方案架构设计为3层:硬件设备层、视频能力层、视频应用层。

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1)硬件设备层

包括各种道路交通监控设备、IP Camera、NVR、服务器、编码器设备,主要需求为可支持RTSP/Onvif协议。

2)视频能力层

进行网络视频设备的探测、设备视频直播地址发现、设备协议接入、视频转码、音频转码、设备在线监测、定时快照、流媒体录像、录像管理、跨平台支撑、视频直播、视频分发、录像接口与回放、用户与认证管理、接口输出等功能。EasyNVR视频能力层的主要功能是承上启下,对视频应用层提供各种功能调用的接口和流媒体音视频标准协议数据。

3)视频应用层

应用层调用能力层的各种能力层接口,开发多种多样的视频应用业务,再也不用烦心各种各样型号的设备接入调用。只需简单的接口对接,就能获取到稳定、优质的道路监控视频直播流、录像流。

EasyNVR在软件版的基础上,对外提供了硬件设备EasyNVR视频边缘计算网关(智能终端)。只需现场可以通网通电,就可以成功运行EasyNVR视频边缘计算网关。

特点:

1)简单易用:通电联网即可成功运行,部署操作简单

2)轻量便携:体积小巧、方便部署

3)应用灵活:软硬一体,灵活使用,功能全面且强大,支持云端运维

4)高效稳定:可7*24小时不间断运行,系统稳定

5)降低成本:节省自建视频服务器的高额费用,极大降低了企业的投入成本

6)独立专属:专属视频服务,免除了与其他软硬件的相互影响

方案汇聚了EasyNVR软硬件一体的特点,通过前端摄像头采集现场音视频等资源,通过网络传输、上传、转码、分发包括RTSP、FLV、RTMP、WS-FLV、HLS格式的视频流,汇集到交通指挥监控中心,并可在多终端(大屏、手机端、Web端等)显示。监控中心采用多级架构技术,分散监控,集中管理,查看实时视频监控图像的同时,还可以对其进行录制、检索与回放。

四、实现功能

1)快速接入监控设备

通过纯Web化的交互方式,只要配置NVR硬盘录像机/监控设备的IP、端口、用户名、密码等信息,就可以将地址进行通道配置完成,即可将设备接入。如果设备支持Onvif协议,EasyNVR还可以自己主动探测出设备支持的RTSP直播地址,自动化填写来完成设备的接入。

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无论是RTSP地址接入还是Onvif探测发现接入,都可以通过简单易懂的Web界面化操作来完成。

2)开放性强,设备兼容性极佳

不拘泥、不受限于摄像机的品牌厂商及其配套平台,只要是网络监控摄像机IPC、硬盘录像机NVR、且设备支持标准的RTSP/Onvif协议,都可以接入实时视频流进入EasyNVR平台,实现对道路交通监控现场的视频直播、录像、检索与回放服务。

无缝对接,入口门槛低,完全满足交通监控现场的规模、设备数量等个性化需求,并且还能充分利用原有的监控资源,降低投入成本,避免造成资源浪费。

3)实时视频监控,支持多协议视频分发

根据不同客户端平台进行全平台直播现场监控视频。支持多协议分发,包括RTSP、FLV、RTMP、WS-FLV、HLS格式的视频流,灵活性强,开放性高,能够完美覆盖目前市面上所有需求平台。同时EasyNVR在直播时,提供了多种配套功能进行辅助(直播鉴权、按需直播等),可满足道路监控场景的多样化方案需求。

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基于EasyNVR打造的智慧交通视频监控平台可以开启全方位、无死角的可视化视频监控模式。一旦发生交通拥堵或事故后,指挥中心通过视频监控系统可以快速调取现场信息,及时展开救援或采取相应措施。

4)支持H.265编码,带宽压力小

相比H.264编码,H.265不仅压缩更高,网络传输消耗的带宽更小,而且相同码率下H.265视频更清晰。EasyNVR集成EasyWasmPlayer,不仅完美支持H.265编码视频,还可以实现H.265编码视频的Web端播放。当驾驶员有超速行车、闯红灯、逆行等违章行为时,监控可以将车辆违章图像清晰地抓拍下来,传输到交通监控中心,为交警提供执法依据。

5)支持控制前端监控摄像机

调查人员通过控制主机调取有效信息即可追踪溯源,查找交通事故成因,进一步细分事故的责任:

支持对摄像机进行Onvif PTZ控制

支持对摄像机进行Onvif焦距缩放控制

通过Onvif协议类型接入支持云台控制的摄像机,可调用云台控制、焦距缩放

6)录像检索回放与管理

不受区域限制,支持公网实时视频监控与录像回放,全天24小时均可进行视频监控。EasyNVR本地磁盘录像、检索、回放,同时EasyNVR自身提供录像功能,支持开启和关闭对应通道的录像,支持对录像文件进行检索和回放。

7)无缝对接,播放终端全兼容

无论是PC浏览器还是手机APP、手机浏览器、微信客户端,EasyNVR均可以支持无缝接入,便于轻量、友好地进行全部道路交通视频监控的直播、录像、检索、回放等功能的对接,为政府机构、交通部门等工作的执行和监管提供了极其方便和实用的工具,实现一套系统,全终端兼容,帮助简单、快速地构建可视化智慧交通监管平台。

8)实时监测前线监控设备的运行状态

实时监测交通部门在道路现场配置的摄像机等监控设备的运行状态。如有异常可以做到及时维修,提高道路交通安全的风险防控水平。

定时检测通道设备的在线状态

定时对通道摄像机进行抓图

通过接口触发,可以抓取到实时的视频快照信息,刷新快照

9)云端远程运维

安防系统规模大,EasyNVR方案可以让工作人员能够远程管理系统设备,而不必到达设备现场。如此既能够提高设备维护效率,也大大地减轻工作人员的软件维护工作量,做到快速响应、灵活处理和解决各种问题,保证交通监控平台的高效、稳定、可靠运行。

10)多用户及设备管理

对设备进行管理划分,让设备自定义地分配给指定的用户进行绑定,以此达到分配角色、分配用户的作用,更加方便工作人员进行设备的管理和应用,满足多用户的监控、管理需求。

用户列表:管理员账户可以分配子账户,每个子账户都拥有对应的权限,子账户拥有自身的管理设备,同时拥有独立的登录功能。

角色列表:角色和用户绑定,每个用户绑定对应的角色,每个角色拥有对应的设备使用权限,由此可以达到用户对设备的管理和使用权限。

11)支持HTTPS

HTTPS是以安全为目标的HTTP通道,在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性。EasyNVR支持HTTPS的接入,通过HTTPS进行通信传输,配置简易,使用方便。

12)第三方平台对接

为方案商提供设备侧与应用侧的快速开发,SDK集成度高,集成周期短,可快速完成APP对接开发。

CDN接入:支持将直播流推送至指定的CDN,丰富了直播选项,更大程度上开放了用户的使用方式。

云平台接入:通过统一的云平台,对分布在各个不同现场的EasyNVR设备进行集中管理和调度。

五、方案优势

EasyNVR针对智慧交通行业的视频安防监控需求,可提供丰富、完善、专业的平台功能,满足用户的多样化、个性化的城市交通监管需求。

1)视频监控高清化

在视频监控领域,高清视频监控具有重要意义。视频图像越清晰,细节越明显,观看体验越好,信息承载能力更强,智能等应用业务的准确度也越高,应用范围也越广。

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EasyNVR能够支持4G网络,可以传输720P和1080P高清视频。利用先进的H.264/H.265视频压缩技术以及4G无线通信技术,更能够适应超低带宽下的视频传输,画面清晰流畅。

不仅可以有效快速的监控到城市中道路的车流情况,还可以清楚地抓拍到人、车、物的细节,支持监控记录更大范围内的交通信息,构成纵览全局和掌控细节的全息交通监测平台,便于指挥中心做出快速部署,同时也为城市交通网络优化提供大量的有效信息,同时也能满足刑侦、治安、交警等多个业务部门的需求。

2)网页客户端多屏监控画面展示

前端采集的音视频经H.264/H.265方式压缩编码通过4G无线网络传输至后台监控中心,管理人员除了通过电视墙观看之外,还可以通过电脑、手机等网页客户端登录中心平台对前端音视频进行实时浏览监控。电脑网页客户端支持单画面、多画面显示,可选择任意一路或多路视频观看,视频窗口数量1、4、9、16个可选,实现对城市交通监控的可视化监管。

3)视频大数据智能分析

大数据能够实现同路段各车之间、各路段之间、不同路段车辆的数据共享、信息共享。基于视频智能分析技术,通过道路沿线的摄像头图像进行图像识别、分析、比对等,实现对人、车、物等相关特征信息的提取与分析。根据图像处理算法进行全面感知、风险预控、数据共享等。

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交通大数据的使用可挖掘和利用信息数据的深层价值,对数据进行分析后能将现存的实时数据充分利用,例如对客流统计数据、及时检测出交通异常事件等,有利于交通部门实现智能调度、交通规划、交通行为管理以及交通安全预防等监管和决策,提高响应速度。

4)视频智能监控技术

视频智能监控可以有效完成车辆减超速、车辆逆行、交通堵塞、道路烟雾和火灾等事件的自动监控,并且就车流量、车速、车型、突发事件紧急程度进行预测分析,为道路安全运行与危险情况营救提供必要的数据支持。例如在收费站、交通或治安检查站等卡口上对过往车辆进行实时抓拍,能获取到车辆行驶速度、车辆号码等数据,并能进行车辆动态布控和违章报警。

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5)AI人工智能识别与目标跟踪

基于AI智能识别及多目标跟踪等技术,综合处理和分析来自道路监控摄像机的视频图像,可以感知很多关键信息。借助深度学习技术,能实现交通违法行为的分析判断,可以对人脸、车辆进行识别,实时监控分析道路车流量变化,违规车牌照片、司机疲劳状态等,AI能在交通调度、交通规划、交通行为管理以及交通安全预防等场景中发挥重要作用。

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通过AI人工智能算法技术可以对几十种违法行为进行分析和取证,例如自动识别过往路口车辆号牌、颜色等特征,验证出车辆的合法身份,自动核对黑名单库,自动报警等,从而完成对交通违章违法行为的研判和取证,以便警务人员更好地处理交通违章、肇事逃逸等事故。

6)快速解决复杂网络环境

根据城市交通监管的不同场景需求,EasyNVR可以使系统在内网、专网、VPN、广域网、互联网等各种环境下进行流畅输出和分发,经分发出的视频流可实现低延时,同时也能满足多种设备、多种终端的同步输出需求,有效解决了企业/政府机构单位内的复杂网络环境,节省大量的专线带宽和固定的IP成本,满足传输、控制和管理的需求。 

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7)高效稳定,交互体验智能

互联网思维、架构和技术应用到交通监管平台,不仅能够做到道路监控的高效、可靠与稳定,同时也能拥有互联网视频的极佳交互体验:

传统局域网监控需要更加轻量、更加简单的B/S无插件视频监控。EasyNVR视频平台采用B/S架构,局域网内任意一台PC均可通过浏览器访问、设置、操作,而不需要预先安装任何客户端软件,避免专用控制电脑单点故障给系统带来的失控风险。

手机APP、H5、微信客户端在监控行业中能得到很好的应用。

在互联网中也能通过网页、手机APP、H5看到摄像机,以及控制摄像机的转动、预置位等。

在任何互联网环境中,即使监控现场没有固定的公网IP,交通监管人员都能够随时观看监控视频、检索录像、查看回放。

8)GPS/北斗定位

借助GIS和遥感技术,实时在地图上定位道路运营车辆,监控车辆的位置、行驶路径,以及发送紧急信息等。前端设备支持GPS/北斗定位,只要设备在线,就可以通过4G无线网络实时向EasyNVR平台上传输设备位置信息,根据上级业务自带的GIS地图功能,可以实现集成终端设备在电子地图上的实时定位。

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9)快速实现业务集成与开发

支持将基于EasyNVR 搭建的可视化视频监控平台快速集成至用户的业务平台中,集道路监控设备前端感知、交通警情监控、应急事件预警、指挥调度支持、车辆稽查监控、交通态势分析研判、信息互联互通、多维度交通监管于一体,协同平台Web端与手机端APP,打造系统化的综合管理平台。

六、总结

TSINGSEE青犀视频基于5G、物联网、大数据、AI、移动互联网、云计算、边缘计算等新兴技术,打造智慧交通行业视频监控可视化解决方案,让城市交通具备感知、互联、分析、预测、控制等能力,以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,满足交通领域的信息化、智能化、多元化场景需求。

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