一、前言

       高速公路匝道口是机动车驶离高速的“最后一公里”，但就在这下站的“最后一公里”，因为错过路口违法变道、停车、倒车、逆行等违法行为引发的事故多发，甚至引发恶性事故，成为高速公路上的“高危地带”。

       根据高速交管部门权威统计：高速公路匝道口发生的交通事故已经达到事故总量的三分之一，已经成为了高速公路交通安全的高危地带。机动车跟车过近未保持安全距离、随意变更车道、违停、逆行、超速、疲劳驾驶、未按规定使用示廓灯、开车打电话等交通违法行为是引发交通事故的主要原因。以上各类交通违法行为已经占到高速公路事故总量的60-80%。

       二、作品简介：基于MindSpore框架的高速公路多违法智能识别系统，通过高难度识别算法，填补国内空白

       行业痛点：传统卡口系统无法对“未按规定开启转向灯违法变道、未按规定使用灯光（示廓灯）、行车未保持安全距离、大货车占道连续超车等海量交通违法行为数据进行自动识别。

       2.1  用户需求：高难度智能识别

       2.2  差异化设计破解行业难题

       1）与智能交通行业企业做差异化设计，研发高识别难度的多种交通违法行为智能算法和应用系统，填补行业技术空白，支撑行业技术发展需要，具有产业标杆效应和作用。

       2）通过对各类交通违法行为的警告、警示，让国人养成良好的行车习惯，共同保障道路交通安全与畅通，共同守护美丽家园。

       2.3  基于云和边缘的多元技术架构

       本系统模块化设计，技术架构可选择采用云计算和边缘计算两种模式，常规的非现场管控的多采用云计算方式完成，对于各地要求现场就地处置的就采用边缘计算模式，即推理-识别-处置一体化。

       云计算模式在中心平台通过atlas300I系列进行推理，边缘模式可直接通过X2391相机自带算力推理。

       2.4  基于MindSpore框架的技术突破

       基于华为在深度学习全流程提供了完整的国产化技术栈，本系统V2.1以上版本实现了自主算法与华为前端摄像机、综合控制器、算力、MindSpore框架全面适配，实现了“数据采集→数据标注→模型训练→模型优化→模型部署→迭代”全流程深度融合，实现核心技术“自主+可控”。

       2.4.1 MindSpore适配

       1）模型迁移: v2.1 版本实现模型迁移，通过模型脚本迁移，实现GPU->NPU的接口替换、NPU分布式框架改造，完成关键功能适配：包括精度对齐、性能对齐。

       2）训练：平台为windows11+GPU，以Docker方式安装昇思主力框架MindSpore GPU版本，实现数据并行、模型并行、混合并行。

       3）推理部署：平台为Ubuntu20.02+Atlas 300I，MindSpore导出mindir模型，利用cann的atc工具优化将onnx模型转成om模型，实现在Atlas 300I系列上推导。

       2.4.2 基于MindSpore框架，训推效率大幅提升

       使用MindSpore训练速度更快，从8小时缩短到4个小时，大幅减少训练时间：

       1）MindSpore的数据预处理用的是c代码，而Pytorch使用的Python代码；

       2） MindSpore使用数据下沉技术，将数据一次性传输到端侧，减少频繁的Host-Device数据传输。

       推理速度变快从6ms缩短为5ms，原因可能是MindSpore导出的模型与atlas300I pro的算子适配程度更高，避免了Pytorch转onnx，onnx文件转om文件过程中算子适配造成的推理性能下降。

       2.5  昇腾技术适配过程（Atlas300I）

       步骤一：昇腾产品确认及推理服务启动（变道不打灯）

       1）npu-smi info 查看昇腾服务器信息。

       2）ifconfig 查看昇腾服务器IP，截图包括昇腾NPU信息和IP信息。

       3）推理服务启动命令，拉起推理服务。

       步骤二：应用前端相关配置及功能测试（变道不打灯）

       1）应用前端相关配置(包括应用名称、配置推理服务IP等）

       2）启动应用前端，功能测试。

       步骤三：获取测试日志（变道不打灯）

       2.6  创新成果（国内首创或首次应用）

       1）国内首创的机动车转向灯定位、检测、开启、关闭智能识别技术，可智能区分所有车型的刹车灯、示廓灯、改装车灯，并可抑制强光影响。

       2）高清视频实时识别，白天夜间识别准确率达到85%（公安部相关机构权威检测报告：可查），得到用户高度认可。

       3）取得发明专利4个、实用新型专利10个、几十个软著、公安部相关检测报告等，具有完全自主知识产权。

       4）多个核心场景算法结合华为超微光卡口，补齐华为卡口技术短板，抢占行业技术制高点。

专利证书

       三、价值创新与落地应用

       3.1 价值创新

       本系统应用科技助力主管部门“降速控距亮尾”严峻形势管控强需求，保障道路安全与畅通。

       1）我国道路建设里程持续快速增长，上述“多种场景”交通违法行为智能识别算法是目前市场唯一或少有的真正实现规模化应用的产品，整合华为算力可复制应用于规模巨大的高速公路交通智能管控增量市场。

       2）联合华为推出“超微光多种交通违法智能识别卡口、电警”系列产品，技术特长和优势显著，可以同时开辟城市道路交通管控存量市场产品技术升级。

       3）基于昇腾AI的智能产品，将有效降低各类交通事故特别是重特大事故的发生率和由此造成的道路严重拥堵，特别是可以有效缓解黄金周、节假日大量私家车出行期间的交通安全与拥堵压力，将有助于解决广泛的社会问题，并将产生积极的社会效益与间接的经济效益。

       3.2 落地应用成果：事故、拥堵多发区域变成示范路段

       本产品系列都是通过政府采购中标后得以大规模应用，主要市场销售分布在安徽、江西、福建、广西、江苏、湖北几个省份。大部分客户都是多次采购和应用，系统应用满意度极高。

       3.3 落地应用展示：四个场景实时识别数据展示

       四、参赛总结

       参与开发者大赛的过程中，不仅完成了一次技术能力的展示与验证，更重要的是实现了与华为生态资源平台的深度对接。通过与华为云、昇腾核心技术与平台资源的连接，我们得以融入一个更广阔、更活跃的创新生态之中，真切感受到技术协同与开放赋能的强大推动力。

       期待通过这样的融合与赋能，能够帮助像我们一样的更多ISV伙伴—包括初创团队、行业开发者快速跨越技术门槛，在华为所提供的技术底座、开发工具、能力开放及全生命周期服务支持之下，专注于自身核心价值的构建，从而加速实现从产品原型到产业化落地的全过程。

       我们更希望能持续依托华为庞大的市场网络和成熟的渠道体系、品牌影响力，赋能伙伴市场运营能力，助力伙伴将创新解决方案高效推向市场，让技术成果不仅停留在实验室与开发板，更能在真实的行业场景中落地生根、开花结果，转化为可持续的商业价值，并取得获得商业上的真正成功。

       让领先技术驱动产品创新，让强大的市场网络赋能商业成长——这也正是我们参与此次大赛、并选择融入华为生态的真实感悟和长远期待。

       安徽金赛弗信息技术有限公司：刘禹国