ZStack Cloud助力四川省智慧高速建设

全国首个企业级“智慧高速”标准在川发布

近日，“四川省智慧高速公路成果观摩与技术交流会”上正式发布了全国首个企业级《智慧高速公路建设标准体系》，遵循该标准，一批“聪明”的高速公路将于年内现身。

在此之前，ZStack携手阿里云以云基础设施形式相继落地成都市绕城高速公路、巴陕米仓山隧道等项目。并且与阿里达摩院、高德等国内知名科技企业一起探索“智慧高速”建设落地标准。下面我们邀请ZStack技术童鞋朱天顺分享“成都市绕城高速公路建设实践”！

一、四川省内最繁忙的高速公路

成都市绕城高速公路，编号为G4202，全长85千米，双向六车道，是成都“环状+放射形”公路网的重要组成部分，与成都各条高速、主要干道都有立交相通；同时绕城高速是四川省内最繁忙的高速公路，日均站口车流量高达90万辆，驱车跑完全程大概需要1个小时。

基于高德UGC历史事故数据统计结果，成都市绕城高速公路的事故主要集中在西南半圈，困扰客户对高速公路高效管理问题主要包括：拥堵、事故、事件、偷逃。在此背景下，客户期望在全视频驱动下融合其他的各类交通结构化数据，最终形成对车、路网、事件的全面立体化的感知能力，通过智能化交通治理提升路网通行效率的基础。

二、建设需求：实现车、事件、路网全面立体化感知

本次项目需要建设统一的川高系统视频智能分析平台，利用现网已安装高清视频设备，实现“前端硬件设备低耦合、后端融合分析处理高耦合”的应用机制；模拟“人眼功能”，结合人工智能的态势分析与感知技术，实现川高公司管理手段从传统视频监控转变为视频事件的智能感知；融合互联网+路况与行业数据，最终形成对车、事件、路网的全面立体化的感知。

应用全景图

项目工期紧、任务重，客户要求硬件、云基础设施要在2天内上线，部署业务系统。项目中遇到的挑战非常之多：

1、云基础设施处理方面

存储层面，使用分布式存储，满足多并发、高速读写需求，整合文件存储、对象存储、块存储、平台共享；

扩展与升级层面，可灵活扩展，性能和容量随服务器节点数增长而线性增长，硬件升级与更换需要满足业务层无感知、无影响，不存在传统存储硬件的局限性；

并发层面，计算节点需具备高性能的视频流处理能力，单点并发处理能力不低于30路视频流。

2、性能方面

高负载，CPU负荷平均使用率90%以上；内存负载单个虚拟机128G内存；

低延迟，网络延迟要求：1ms以内；

高带宽，需要支持数千路视频并发4M和16M码流；

强计算，GPU满负荷，全部长时间处理视频；

大容量，近PB级存储需求。

三、方案规划：绕东机房和米仓山机房两期建设

项目分为两期进行，一期、二期分布在绕东机房和米仓山机房两个地区进行部署，其中：

项目一期规划通用计算节点、高性能GPU计算节点、分布式存储节点若干台；

项目二期通用计算节点扩容、高性能GPU计算节点等分别做了扩容。

ZStack Cloud云基础设施架构图

方案亮点表现为：

交付周期短，前期半天搭建好开发测试环境，促进项目应用开发提前开始；生产环境整个底层硬件上架、网络布线、云平台安装部署及交付使用，总共耗时不到2天；

资源利用率高，全部节点用于云平台计算资源池，前期规模要求小，边开发、边运行、边扩容；

节约投入成本，大幅节省物理资源需求，节约资金给应用建设；

功能完善，GPU直通功能为视频算法提供高性能计算引擎，灾备模块为平台数据保护提供持续保障；

平台健壮可靠，项目前期，云平台运行环境恶劣，因机房还处于装修期，经常断电，但云平台支持断电后快速恢复运行。同时，云平台长期处于高负载压力下运行一直保持稳定状态。

四、上云收益：打造四川省智慧高速建设标杆

该项目是四川高速进行的一次智慧高速创新，2019年1月21号在成都市绕城高速公路上线试运行，春运保障期间效果明显，体现了智慧高速在解决缓堵保畅、安全管控、运行效率提升以及公众服务方面的业务成效，为四川高速拥抱人工智能与“互联网+”、探索智慧高速服务转型的川高模式起到了示范作用。据高德地图官方发布显示，2018年未上线该云平台前，成都市绕城高速公路有16天拥堵指数在2.0以上。上线视频智能分析平台试运行后，12个重点路段拥堵平均下降10%，事件智能发现比例达到31.3%，公众出行感知提升26%。

客户收益具体包括：

从视频监控转变为视频智能泛感知全面提升路网通行效率；

从被动事件处置转变为主动发现出击极大提升路网安全处理能力；

从单点检测转变为全网融合轨迹分析为打击偷逃费提供关键线索；从单功能视频检测转变为视频智能数据服务与大数据融合，成为全国智慧高速变革标杆。