交通數(shù)字孿生（Traffic Digital Twin），是充分利用交通工程模型、交通傳感器、歷史和實(shí)時數(shù)據(jù)，集交通工程學(xué)、人工智能、大數(shù)據(jù)等多學(xué)科、多尺度、多維度、多概率的數(shù)字交通還原和仿真過程；旨在虛擬數(shù)字空間中對現(xiàn)實(shí)交通概況（人、車、路等多元素）完成映射，從而接近真實(shí)的反映交通實(shí)體在全生命周期的運(yùn)行過程,是一種超越現(xiàn)實(shí)的概念。

AI+數(shù)字孿生公路是以全息視覺交通感知傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，融合GPS、微波、雷達(dá)、地感、CO/VI、氣象等多傳感器數(shù)據(jù)構(gòu)建的全息交通數(shù)字孿生系統(tǒng)。其優(yōu)勢在于系統(tǒng)不僅能夠采集交通參數(shù)、異常事件、道路運(yùn)行態(tài)勢、道路環(huán)境等宏觀信息，還能夠基于視覺感知、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)時感知車輛（車牌、品牌、車款、顏色、類型等）、行人（老人、中青年、兒童等）、非機(jī)動車（電動兩輪、三輪、自行車等）位置（GPS絕對位置）、速度、方向、異常軌跡（穿越、停止、逆行等）甚至身份信息，并結(jié)合道路基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備狀態(tài)感知（信號燈狀態(tài)、停車位狀態(tài)、車道狀態(tài)等），可以為道路管理方、政府部門、常規(guī)車輛（增加智能導(dǎo)航）、網(wǎng)聯(lián)汽車、無人駕駛汽車等提供實(shí)時、準(zhǔn)確、全面的車路感知、車車感知、路路感知、智能調(diào)控、異常預(yù)警等綜合交通信息，是未來真正實(shí)現(xiàn)智慧道路、智慧交通的基礎(chǔ)性工程。

AI+數(shù)字孿生公路，融合了深度學(xué)習(xí)高清視頻分析技術(shù)和數(shù)字孿生應(yīng)用大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)。系統(tǒng)基于深度學(xué)習(xí)目標(biāo)識別和全時空坐標(biāo)映射技術(shù)，自動識別監(jiān)控圖像中的車輛目標(biāo)，并通過像素級、二維空間、大地坐標(biāo)三層坐標(biāo)映射模型算法，實(shí)現(xiàn)對車輛、行人、物體的真實(shí)大小、地理坐標(biāo)的實(shí)時感知、分析和軌跡采集和記錄。

系統(tǒng)還可以通過結(jié)合圖像抓拍與智能識別技術(shù)，對車輛牌照、品牌、車款、顏色、類型等自動識別并建立跟蹤軌跡；通過該技術(shù)，系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對道路目標(biāo)及設(shè)施的實(shí)時狀態(tài)感知、還能夠?qū)ζ湔鎸?shí)坐標(biāo)位置、行駛方向、正方向夾角、速度等進(jìn)行感知，同時還可以識別和分析道路的能見度、天氣、環(huán)境等信息。系統(tǒng)采用實(shí)時全面的交通感知技術(shù)將交通目標(biāo)、設(shè)施的時空軌跡真實(shí)、準(zhǔn)確、完整的記錄下來，不僅能夠?yàn)閷?shí)時交通的智慧化協(xié)同運(yùn)行提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，海量、詳盡、準(zhǔn)確的歷史數(shù)據(jù)，也為智慧交通系統(tǒng)的交通仿真、沙盤推演、事故事件分析與取證等應(yīng)用提供了重要的基礎(chǔ)支撐。

1.1    建設(shè)目標(biāo)

（一）充分結(jié)合本路段實(shí)際情況，結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用于交通視頻監(jiān)控，應(yīng)能夠在數(shù)字世界里構(gòu)建三維道路并將道路上實(shí)時運(yùn)行的車輛、行人等通過AI視頻檢測得到，然后通過建模的方式在三維數(shù)字世界里進(jìn)行重建，在數(shù)字世界里實(shí)現(xiàn)道路1:1的實(shí)時還原，為道路“可測，可服務(wù)”提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（二）對道路交通目標(biāo)及重要設(shè)施的地理位置信息實(shí)時采集。可通過路側(cè)攝像頭，基于深度目標(biāo)檢測與識別等領(lǐng)先技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人、車、路的精準(zhǔn)檢測和識別；并采用計(jì)算攝影測量等方式，對目標(biāo)的位置、速度、運(yùn)動方向進(jìn)行精準(zhǔn)識別，準(zhǔn)確獲得道路上每一個參與主體，精確到米級經(jīng)緯度信息，為道路上每個行駛目標(biāo)或靜止設(shè)施等賦予一個真實(shí)的GPS信息。

（三）建設(shè)基于視頻圖像分析的道路環(huán)境及復(fù)雜氣象預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)除對人車路進(jìn)行監(jiān)測之外，還應(yīng)能夠基于路側(cè)攝像頭，采用光譜學(xué)習(xí)分析，深度學(xué)習(xí)分類等方法，提供道路積雪、積水、起霧、塌方滑坡等異常事件和能見度值等道路環(huán)境和氣象的識別。

（四）通過深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)比對等技術(shù)，基于系統(tǒng)精準(zhǔn)的車臉識別能力，通過路側(cè)抓拍圖片等實(shí)現(xiàn)車輛的車型、車款、車牌、車輛特征的精細(xì)化識別、以圖搜圖、跨鏡頭匹配跟蹤等，從而可以實(shí)現(xiàn)道路盲區(qū)檢測等功能，同時也為高速公路收費(fèi)稽核提供綜合數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。