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感知让城市更智慧,百度“城市感知”的技术创新与城市实践

作为中国唯一同时拥有“世界文化遗产”、“世界记忆遗产”、“世界自然遗产”三项世界遗产桂冠的城市,丽江因其得天独厚的自然环境和民族文化魅力,成为东方秘境的代表符号。

这样一座已有千年历史的城市,在发展过程中面临着这样的难题:怎样才能在保护古迹与历史风貌的同时,也让现代化城市管理更好地服务居民与游客的需求?

答案中,人工智能是绝对的主角。2021年5月,百度智慧城市参与建设的“智慧丽江”城市大脑正式上线运行,在文化旅游和社会治理方面取得了突出的成绩。此前运行的半年多时间里,城市大脑中对城市管理事件的智能识别与处置已经自动闭环近2000条,有效提高城市管理效率、节约成本;而面向景区旅游,百度技术的加持下不仅可以实时感知丽江景区的承载量和客流量,还能识别旅游车辆是否偏离路线、频繁停靠购物商店。

百度“城视CityScope”算法引擎

和丽江一样,近年来越来越多的城市开始享受百度AI技术赋能智慧城市建设所带来的安全、便捷与高效。在城市大脑中,有双智慧的眼睛被称为“城市感知”——依托于百度领先的人工智能技术能力,构建起“城视(CityScope)”城市视觉感知算法引擎,更好地整合城市系统和服务,优化城市管理方式。

十余项顶会冠军、四大核心技术构筑百度城视引擎

要实现“城市感知”,首先需要捕捉城市中的视频化影像,由AI分析出当下正在发生什么,最后再由AI协助人类做出相对应的决策。在这一过程中会产生许多的问题,比如公路上的障碍物可能影响路况影像提取,训练不足的AI可能无法判断出当下发生的事件。因此,城市感知是一个难度极高、相当综合的AI应用命题。

百度夺得多项“城市感知”相关国际顶赛冠军

为了让感知更加迅速、判断更加准确,百度视觉技术团队针对城市视觉技术领域持续进行技术迭代和创新。自2019年以来,百度在城市视觉领域已累计获得10余项顶级赛事的世界冠军,仅在2021年上半年,百度就获得了CVPR 2021-AI CITY挑战赛异常事件检测、车流统计任务两项冠军,CVPR 2021-UG2+挑战赛烟雾环境物体检测冠军,ICMR 2021-ROD毫米波雷达检测挑战赛冠军。

百度在CVPR 2021-AI CITY挑战赛的任务画面

目前,百度“城视(CityScope)”城市视觉感知算法引擎集成了数据、训练工具、算子以及部署工具四大核心技术,为智慧城市、智能交通提供一站式的视觉算法与应用能力,不仅提升资源利用效率,也为城市居民提供更优质的衣食住行生活体验。

在数据方面,城视引擎实现了多场景不同来源数据融合,包括路口与高速监控场景,无人机视角,车载视角等,并提供针对监控视角2D&3D障碍物定位、火灾烟雾检测等任务的数据仿真技术。

训练工具方面,基于百度飞桨深度学习框架,城视引擎提供20多个预训练模型,同时集成了包括剪枝、蒸馏、量化、搜索等一系列模型定制化压缩工具。此外,结合百度BML平台打造用户自训练平台,可以完成用户端训练数据、模型迭代流程闭环,赋能智慧城市感知模型高效率持续迭代。

算子方面,基于预训练模型,城视引擎封装了人脸识别、人体分析、车辆分析、遥感视觉4个方向多达30多个核心算子,其中多项算子在多次竞品测评中取得行业第一,获得多项行业权威认证。

部署方面,基于百度PaddleLite飞桨部署工具,城市引擎支持算子在端侧、边缘侧、云端3大类多达10+种不同平台部署,已经验证和完整支持从 Mobile 到 Server 多种硬件的支持需求,包括 ARM CPU, ARM GPU, Huawei NPU, Intel X86 CPU, NV GPU 等,全方位支持感知算子在不同应用场景灵活部署。

千万级场景化数据反哺,多领域应用纷纷实践落地

在强大的技术与产品能力支撑下,百度逐渐构建起了基于多视角、多维度的城市视觉感知技术为构建更智能的城市生活、服务、管理提供支持。在丽江市,百度已经帮助旅游城市丽江实现了智慧化的“1+1+4+N”的架构设计,即1张神经感知网络,1个城市智能云平台,4个中台(AI中台、数据中台、感知中台、交互中台),N个应用场景。

百度打造的智慧丽江城市大脑指挥中心

以城市违章事件智能发现场景为例,丽江智慧城市大脑能够通过系统对AI摄像头收集到的数据进行智能识别城市违章事件,如垃圾暴露、机动车违停、占道经营等,再通过工单系统推送给市级、区级、街道、社区执法人员与网格员,让违章事件能够在第一时间获得高效、及时处理。

在城市交通方面,百度城视引擎重点解决了确定道路与车辆、行人等交通要素状态,及它们之间关系的问题。在百度全天候车路协同解决方案中,面向公路隧道出入口、分合流区、施工作业区、弯道等道路特殊场景以及恶劣天气,可以实现公路全天候感知、全要素识别、全用户触达。

除此之外,近年来热度颇高的无人驾驶也是百度城市视觉感知技术的重要应用领域之一。百度城视引擎不断迭代优化相关感知技术,持续反哺车路协同融合解决方案,提升无人驾驶的安全性。以百度发布的全球首款L4级量产自动驾驶巴士“阿波龙”为例,可提供一站式、覆盖车辆全生命周期、全业务闭环的智能接驳服务,目前已落地全国21个城市,累计运营超12万公里、载客12万余人。

百度全球首款L4级量产自动驾驶巴士“阿波龙”

截至目前,百度城视引擎已经实现了交通出行领域的车路协同、路况分析、智能信控;建筑规划的卫星遥感;城市服务领域的智能定损、园区闸机通行、AI测温抗疫;城市安防领域的无人机安检等。在多个应用场景,百度城视引擎均实现了落地应用,为城市发展做出了实际贡献。

城市管理的点滴进步,有关每一个人的安全与幸福。基于城视引擎的百度“城市感知”希冀能为城市运行和人们的生活带去全天候、地空天覆盖的守护。一个智慧、安全、便捷的城市,会激发城市中每一个人更大的潜能与活力,为时代发展创造更多的价值。

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