天壤 CEO 薛貴榮：我眼中的「交通治堵三部曲」

本文作者：高秀松

2021-07-12 15:42

導(dǎo)語(yǔ)：三部曲「新解」如何治城市交通「舊痛」？

交通擁堵已經(jīng)成為大城市的心病。

高德地圖發(fā)布的研究報(bào)告顯示，在汽車保有量超過(guò)200萬(wàn)輛的27個(gè)城市中，有16個(gè)城市交通處于亞健康狀態(tài)，包含了所有一線城市和大部分新一線城市。并且，隨著汽車保有量的增加，城市擁堵情況形勢(shì)更為嚴(yán)峻。

為了解決擁堵問(wèn)題，各城市使出了渾身解數(shù)：從多修路到多設(shè)信號(hào)燈，從倡導(dǎo)綠色出行到給予補(bǔ)貼出行，從單雙號(hào)限行到早晚高峰限行......

然而，種種措施在面對(duì)千萬(wàn)級(jí)別的人口帶來(lái)的出行需求時(shí)顯得如此"雞肋"。公安部數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去五年，我國(guó)汽車保有量以大約每年2000萬(wàn)的數(shù)量增長(zhǎng)，這表明從出行方式上來(lái)解決問(wèn)題已然難以奏效，消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)與交通資源不匹配的矛盾愈發(fā)突出。

根據(jù)供求定律，增加資源是解決供求失衡的方法，體現(xiàn)在交通上，就是修路。修路往往是解決擁堵問(wèn)題的不錯(cuò)選擇，但在現(xiàn)有城市規(guī)劃下，尤其是寸土寸金的一線城市，修路成本太高，涉及到拆、遷、改等環(huán)節(jié)，顯然不是上策。

在修路成本這一線性約束下，另一種方法是通過(guò)提高道路通行效率來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)翼突破。但如何讓既有的城市道路發(fā)揮出最大的通行效率，這是諸多城市管理者面臨的難題。

"要解決交通擁堵，首先要'發(fā)現(xiàn)擁堵'，然后才是'疏解擁堵'。"天壤創(chuàng)始人薛貴榮表示，面對(duì)龐大的工作量，人已經(jīng)不能解決許多問(wèn)題，可行的方法是：依托人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通擁堵的智能化治理。

和多數(shù)人一樣，薛貴榮起初并不熟悉交通，更沒(méi)想過(guò)會(huì)做這方面的技術(shù)，然而多年以后，他已成為研究交通擁堵問(wèn)題的專家。一切，都還要從十多年前的一次"偶遇"開始。

「偶遇」阿里，因棋「入道」

和大部分AI企業(yè)CEO一樣，薛貴榮也是科研出身，屬于圈內(nèi)人士。

天壤 CEO 薛貴榮：我眼中的「交通治堵三部曲」

2006年，在結(jié)束4年微軟研究院的工作后，薛貴榮拿到了交大的博士畢業(yè)證，那時(shí)國(guó)內(nèi)人工智能企業(yè)正處于摸索階段，商湯曠視科這些明星公司都還沒(méi)有成立。

畢業(yè)后的薛貴榮選擇留校任教，帶著學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里繼續(xù)搞算法研究。但實(shí)驗(yàn)室里搞研究，最大的問(wèn)題是，計(jì)算資源很少，數(shù)據(jù)不足以支撐大規(guī)模的運(yùn)算驗(yàn)證。

"當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室里大概能做百萬(wàn)級(jí)別的網(wǎng)頁(yè)搜索，現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)卻是上百億級(jí)別的規(guī)模。"薛貴榮表示，數(shù)據(jù)規(guī)模越大，問(wèn)題的難度和挑戰(zhàn)都不一樣，算法研究需要大量數(shù)據(jù)作支撐，才能訓(xùn)練出較為準(zhǔn)確的模型，但學(xué)校顯然無(wú)法提供如此龐大的計(jì)算資源。

正當(dāng)薛貴榮為數(shù)據(jù)頭疼時(shí)，阿里找到他，表示可以提供1000臺(tái)機(jī)器做研究，"想怎么玩就怎么玩"。

彼時(shí)阿里云剛剛成立，云計(jì)算在國(guó)內(nèi)還不是一個(gè)熱門概念，急需從事算法研究方面的人才，所以向他拋出橄欖枝。不久之后，薛貴榮加入阿里云，花了數(shù)年時(shí)間構(gòu)建了神馬搜索系統(tǒng)。

2013年，薛貴榮被調(diào)往阿里媽媽，負(fù)責(zé)廣告端的搜索技術(shù)?；诖饲暗慕?jīng)驗(yàn)，他所在的團(tuán)隊(duì)很快就搭建起數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，也就是赫赫有名的"達(dá)摩盤（DMP）"，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)阿里廣告業(yè)務(wù)面向人群的精準(zhǔn)投放，大大增強(qiáng)了阿里的數(shù)據(jù)變現(xiàn)能力。三年時(shí)間，阿里的廣告業(yè)務(wù)收入從一千多萬(wàn)增加到八千多萬(wàn)。

2016年，薛貴榮從阿里媽媽離開，離開的原因很簡(jiǎn)單--阿爾法狗戰(zhàn)勝李世石，讓他開始思考如何利用人工智能技術(shù)來(lái)提升人的生活質(zhì)量。

"那時(shí)候我就想出來(lái)開始創(chuàng)業(yè)，看看人工智能的核心的技術(shù)能不能用在我們的商業(yè)或者是工作與生活中。"

于是在阿爾法狗戰(zhàn)勝李世石后的三個(gè)月，2016年6月，薛貴榮創(chuàng)立天壤，第一件事就是組建算法團(tuán)隊(duì)復(fù)現(xiàn)阿爾法狗的技術(shù)。

兩年后，也就是2018年5月，天壤團(tuán)隊(duì)研究的算法機(jī)器在90手以內(nèi)就擊敗了當(dāng)時(shí)世界第一的圍棋選手樸廷桓，機(jī)器再次贏得了優(yōu)勢(shì)。興奮之余，薛貴榮開始思索技術(shù)落地的場(chǎng)景。

天壤 CEO 薛貴榮：我眼中的「交通治堵三部曲」

在他看來(lái)，數(shù)據(jù)的多少關(guān)系到技術(shù)水平的高低，如果沒(méi)有數(shù)據(jù)，那么就很難把技術(shù)做深，但數(shù)據(jù)獲取又是比較難的事。同時(shí)，這種人工智能技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)的要求非常高，落地的市場(chǎng)也很復(fù)雜。

過(guò)程漫長(zhǎng)而焦灼，在這期間，天壤推出了人機(jī)對(duì)戰(zhàn)平臺(tái)，普通人可登錄該平臺(tái)與機(jī)器進(jìn)行圍棋對(duì)弈，提高自身水平。后來(lái)，一個(gè)偶然的電話，讓薛貴榮如魚得水般看見了新的賽道。

對(duì)方是某市交警隊(duì)的副局長(zhǎng)，以棋為引，說(shuō)他的技術(shù)可以用在交通上，來(lái)解決交通擁堵問(wèn)題。

"棋論"顯然頗有深意，但當(dāng)時(shí)薛貴榮對(duì)交通并不了解。掛掉電話后，他花了相當(dāng)一段時(shí)間來(lái)考察和思索城市的交通問(wèn)題，最終發(fā)現(xiàn)，城市交通并非簡(jiǎn)單的信號(hào)控制，要解決交通擁堵，挑戰(zhàn)非常之大。

「人力」有限，「技術(shù)」有缺

如同下圍棋，交通治理也要從全局出發(fā)，兼顧局部問(wèn)題，一個(gè)地方發(fā)生擁堵，很可能會(huì)引起連環(huán)反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致"一子落錯(cuò)，全盤皆輸"的情況。

薛貴榮介紹道，以常見的19路棋盤為例，共有361個(gè)落點(diǎn)，每一個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)有三種可能：白子、黑子、無(wú)子，那么算下來(lái)一共是3的361次方種變化可能。

但是一個(gè)路口，車輛有直行的，有左拐的，有右轉(zhuǎn)的，還有對(duì)面來(lái)車......這些狀態(tài)顯然比棋子落盤更為復(fù)雜，并且，如果把整個(gè)城市當(dāng)成一座棋盤，那么落點(diǎn)非常之多。

綜合下來(lái)，交通治理的復(fù)雜程度要比圍棋更加復(fù)雜，靠人力來(lái)指揮交通，除了效率低下以外，人力成本就是一項(xiàng)很大的開支。

薛貴榮表示，比較普遍的情況是，假如某地發(fā)生擁堵，如果靠人力調(diào)控紅綠燈，以180秒的相位算，紅綠燈真正能起作用，需要調(diào)節(jié)5到10個(gè)相位，也就是15到30分鐘左右，才能將交通擁堵慢慢疏散。

"目前基本上是以單點(diǎn)調(diào)控為主，以人的能力，一般能調(diào)兩個(gè)路口，三個(gè)甚至以上的路口，依靠人來(lái)調(diào)控就不太現(xiàn)實(shí)了。"

那么用機(jī)器調(diào)控呢？

"現(xiàn)在的機(jī)器調(diào)控都側(cè)重于搞'綠波帶'，而不是從整個(gè)擁堵的場(chǎng)景出發(fā)做解決方案。"薛貴榮說(shuō)道，所謂綠波帶就是通過(guò)對(duì)車輛經(jīng)過(guò)某一路段的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，協(xié)調(diào)各個(gè)路口的紅綠燈信號(hào)，從而使得車輛在通行時(shí)能"一路綠燈"，提高通行效率。

但"綠波帶"對(duì)道路交通秩序要求非常高，行人、非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車等都要各行其道。"這往往適合于主干道"，薛貴榮表示，現(xiàn)實(shí)情況是，擁堵的路口情況非常復(fù)雜，行人、司機(jī)在擁堵時(shí)可能會(huì)爭(zhēng)路權(quán)，也會(huì)產(chǎn)生許多突發(fā)情況，所以"綠波帶"很難從實(shí)際場(chǎng)景來(lái)解決擁堵問(wèn)題。

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「動(dòng)態(tài)」數(shù)據(jù)，「暢通」城市

在薛貴榮看來(lái)，"綠波帶"之所以難以解決擁堵問(wèn)題，除了對(duì)道路的要求過(guò)高之外，更重要的是沒(méi)有考慮到數(shù)據(jù)有效性的問(wèn)題。

人們提到交通擁擠，總會(huì)參考汽車保有量和每天的通行量這兩個(gè)數(shù)據(jù)。誠(chéng)然，從大趨勢(shì)看，汽車保有量越大，城市擁堵的也會(huì)更嚴(yán)峻，但真正會(huì)造成擁堵的，往往是某一時(shí)刻道路上行駛的車輛數(shù)量。

"一座城市汽車保有量的數(shù)據(jù)是相對(duì)靜態(tài)的，但城市道路上的實(shí)時(shí)行駛車輛數(shù)，卻是動(dòng)態(tài)的。"薛貴榮認(rèn)為，汽車保有量這類數(shù)據(jù)只能做一個(gè)大致的參考，實(shí)際作用不大，因?yàn)椴⒉皇撬熊嚩紩?huì)在同一時(shí)間行駛在路上。有的人錯(cuò)峰出行，有的人綠色出行，還有的人直接走路出行。如果參照這類數(shù)據(jù)來(lái)做信號(hào)調(diào)控，其效果并不會(huì)很明顯，甚至可能會(huì)造成資源浪費(fèi)。

比如，過(guò)春節(jié)時(shí)，一線城市路面上的車輛較之平?？隙p少，通行很順暢；而逢中秋國(guó)慶等節(jié)假日，一線城市的出行需求就會(huì)大幅上升，從而造成擁堵。

"我們還在用一種很靜態(tài)的方法來(lái)描述一個(gè)城市，而忽略了城市交通本身是動(dòng)態(tài)的，那么我們對(duì)城市交通的理解就會(huì)有失偏頗，特別是當(dāng)車流動(dòng)起來(lái)之后，數(shù)據(jù)都是全新的，不能再以靜態(tài)的思維來(lái)思考問(wèn)題。"

他認(rèn)為應(yīng)該用更加貼切的指標(biāo)，比如在途量延誤指數(shù)，包括平均車速、最大車速、延誤指數(shù)下的最大通行量等，來(lái)衡量城市的通行能力，從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)出發(fā)，因地制宜，因時(shí)制宜，才能提高道路通行效率。

「解決」擁堵，「天壤」賦能

交通擁堵的治理，主要分為"發(fā)現(xiàn)"和"調(diào)度"兩個(gè)環(huán)節(jié)。

"首先要發(fā)現(xiàn)擁堵，這是最重要的，同時(shí)也是最為困難的事。"薛貴榮表示，堵車存在一個(gè)現(xiàn)象，即蔓延性擁堵，一個(gè)路口的擁堵會(huì)很快蔓延到鄰近的路口，所以盡早發(fā)現(xiàn)擁堵，才可能盡早實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，解決問(wèn)題。

但是發(fā)現(xiàn)擁堵并不容易，交通管理者和司機(jī)通常依靠高德、百度等地圖軟件來(lái)發(fā)現(xiàn)擁堵情況，然而互聯(lián)網(wǎng)地圖存在一個(gè)特點(diǎn)：信息滯后。

"地圖沒(méi)有眼睛，不能直接觀察到擁堵，而是算出來(lái)的。比如一輛車行駛緩慢，地圖軟件將GPS定位信息傳送至云端，云端系統(tǒng)不會(huì)判定為擁堵，十輛二十輛車也不會(huì)，只有樣本數(shù)達(dá)標(biāo)以后，系統(tǒng)才會(huì)判斷為擁堵。"

一般情況下，地圖軟件發(fā)現(xiàn)擁堵會(huì)滯后5到10分鐘，對(duì)于不太繁忙的路口，很可能已經(jīng)疏通完畢。而對(duì)于交通要道，這樣的延遲只會(huì)造成更加嚴(yán)重的擁堵，因?yàn)檐嚵髟丛床粩啵呐率呛芏痰臅r(shí)間，道路上也會(huì)聚集諸多車輛。

"所以，要解決'發(fā)現(xiàn)擁堵'這個(gè)問(wèn)題，一種解法是直接派交警去觀察，但是成本很高；另一種解法是利用數(shù)據(jù)，來(lái)做綜合判斷。"

"天壤獨(dú)有的多源數(shù)據(jù)融合算法使場(chǎng)景數(shù)據(jù)告別'5分鐘更新'時(shí)代，實(shí)現(xiàn)1分鐘更新。"薛貴榮表示。

發(fā)現(xiàn)擁堵之后，天壤的交通大腦一方面會(huì)給交管部門預(yù)警，交管部門會(huì)派出工作人員進(jìn)行疏導(dǎo)；另一方面會(huì)及時(shí)提醒司機(jī)相應(yīng)路段的擁堵情況，從源頭上疏解車輛。

在"調(diào)度"環(huán)節(jié)，天壤交通大腦主要通過(guò)信控方案來(lái)調(diào)控信號(hào)燈的時(shí)長(zhǎng)，基于數(shù)據(jù)的特殊算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)的準(zhǔn)確控制，針對(duì)不同地區(qū)的擁堵，分析其成因，并且給出對(duì)應(yīng)的解法。

目前，天壤交通大腦已在南昌等多個(gè)城市落地。

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