路口是道路交通系統的重要組成部分,承擔了大量交通流量,更因其“咽喉”特點成為道路交通安全的瓶頸。尤其是視距受限、檢測手段不足、信號控制水平低下等交通基礎設施不完善的路口,更是重災區。根據我國城市交通事故抽樣統計表明,發生在交叉路口的交通事故數高達30%,信號機等路口交通基礎設施亟待完善。
2020年,公安部交管局印發《公安交通管理科技發展規劃(2021-2023年)》,明確要求深化道路交通聯網聯控技術應用,其中更是著重強調加強交通信號聯網聯控,提高信號控制系統與交通信號控制機聯網率和交通信號控制機的交通檢測設備配置率,實時評價交通運行狀態,科學優化信號配時。作為交通行業數字化解決方案提供商,千方科技在助力信號控制數字化、智能化方面早有布局,研發并推出了AI驅動、智能高效的千方AI信號機。
AI信號機與傳統信號機有何不同?
我國的城市交通信號控制技術起步晚但發展快。過去幾十年,中國的交通信號控制機從系統功能上大致經歷了從單點控制階段,到集中聯網協調控制階段,再到現在數據驅動智能化落地的階段。
要想實現路口真正的智能化,三方面能力缺一不可:長期穩定的數據檢測、適應多種交通場景的優化策略、科學直觀的運行狀態評價。缺少其中任意一項或者有一項短板,系統就不能智能化迭代,隨著系統的運行,智能化程度就越來越低。
傳統信號控制機主要承載的是控制功能、感應控制、單點自適應等基本的優化功能,是否能發揮效果要看檢測系統輸入的數據是否可靠可控,系統開環運行,路口運行效果一概不知。一個開環控制且分散的系統,很難實現長期穩定的智能化。
而以千方AI信號機為代表的新一代信號機采用雙芯片架構設計,內置邊緣計算單元,實現高可靠控制和高智能計算的分離,從數據檢測入手,實現感知、優化、控制、評價的一體化,讓數據和智能融入控制,真正做到對每個流程的效果負責,且利用最新的架構設計,實現軟件定義交通基礎設施,實現算法和業務的長期迭代,讓控制保持穩定,讓智能面向未來。
五大亮點,AI信號機讓信號控制更智能
千方科技以信號控制和人工智能為基礎,用更低的成本和更優的性能,實現道路情況全感知、交通流的數字化和控制的智能化,在行業內率先實現智能信號機的感知、優化、控制、評價全流程閉環。
1.電警接入,共享感知,實現多源數據融合
現階段我國大中型城市道路改造頻繁,路口的檢測設備完好率低、信號控制效果差等問題比較突出,隨著技術不斷發展成熟,視頻檢測正在逐步成為交通數據采集的重要來源。千方AI信號機支持電警相機接入,基于電警相機安裝率高、完好率高的特點,構建常態穩定的智能感知體系,充分復用路口已有的交通資源,進行多源數據融合,同時結合千方科技核心算法實現系統多策略優化控制,提高路網通行效率。
2.AI賦能,全息檢測,具備強大的邊緣計算能力
千方AI信號機搭載的AI計算單元通過分析攝像機記錄的交通流序列視頻,結合目標屬性識別,可實現路口交通流的數字化,支持機非人目標檢測、車牌識別、軌跡追蹤、信號燈識別、流量統計等多類算法。同時,AI信號機具備強大的邊緣計算能力,可支持視頻、雷達等多種檢測信息的數據融合,可為信號優化的數據需求做算法提升。
比如AI信號機對某個路口的實時運行狀態進行視頻展示,可動態區分標注機動車、非機動車及行人,同時對機動車和異常報警的信息進行查詢展示,管理者能一目了然,實現智能控制。
3.多元場景,全時智能,信號控制更高效
在標準信號機的控制策略基礎之上,千方AI信號機支持7*24小時全時優化、事件驅動、自動降級、云邊端協同優化等多種高級功能,支持中心聯網控制,多時段控制、無電纜協調控制、感應控制、自適應控制、緊急優先控制、公交優先控制、行人及行人二次過街控制、手動控制、VIP特殊勤務控制、節假日調度控制、多路口控制等高級信號控制功能。
同時,AI信號機具備排隊控制、反溢控制、可變車道標志控制、快速路出入口、匝道控制等多種控制方式,能夠滿足國內復雜的交通場景信號控制需求,且能夠自動劃分時段、自動生成不同時段的配時方案和控制策略,支持方案選擇,讓路口控制變得更加智能和高效。
4.自動反饋、可視可感,動態匹配交通需求變化
通過有效利用和融合多源數據,千方AI信號機能夠運用機器學習技術進行宏觀分析、識別城市交通問題,精準推薦合適控制策略,自動執行控制方案并能始終監視、對比調優效果。比如其能夠實時計算路口交通運行指數、綠燈利用率等路口核心指標,并以可視化形式展現路口車流到達和離開情況,讓路口可視、可感,實現路口的自動化反饋。
在此基礎上,千方科技將進行多個維度的業務分析研判,對路口控制方案執行效果進行評價,真正實現從交通流數據采集分析-交通問題識別-控制方案生成-控制方案選擇-控制方案下發-效果評價-的閉環管理過程,使信號優化效果持續完善、迭代,為交通提供更精準的信號優化方案。
5.車路協同,面向未來的可軟件定義基礎設施
千方AI信號機作為新型可軟件定義的交通基礎設施,支持場景認知、算法訓練,可以按需向車路協同、自動駕駛、新交通治理場景等交通需求擴展。這也意味著千方AI信號機對不斷涌現的交通治理需求和不斷演進的出行服務,有著更強的拓展性。
以車路協同場景為例,信號機并不只是車路協同信號控制的一個信號源,而是在實時信息推送時成為了路側智慧節點。千方AI信號機集交通感知、信號控制和網聯通信、數據交互于一體,可實現車路協同系統實時交互,并可支持車路協同不同發展階段的應用場景測試,既立足當下,也面向未來。
千方科技信號機落地多城,助力城市交通智慧化
在不改動路口渠化、交通組織的情況下,通過信號控制水平的提升,可實現以重要路口節點最優帶動路網最優,從而提高道路通行效率,這也是交通管理的核心需求。通過多年的積淀與布局,千方信號機系列產品目前已在多城市實現應用落地,取得了良好優化效果。
在北京朝陽區CBD西北區域交通綜合治理中,千方科技應用交通大數據、信號協同控制等關鍵技術,實現了道路通行優化效果的顯著提升,高峰時智能調控12個路口紅綠燈,自動平衡區域整體交通壓力,實現該區域的整體高峰擁堵時長縮短20分鐘,道路通行速度提升了約6%,高峰擁堵里程降低1.5公里。
“從對一條道路的信號燈優化擴展到整個區域的多條道路,我們將原來的基于路口的單點控制原理提升為基于區域協調控制的中心控制原理,實現了交通信號協調控制,提高了全區域的通行能力。”項目人員介紹說。
除此之外,千方信號機還在拉薩、大理等多城市落地應用,為城市交通數字化提供了有力支撐。以AI信號機為點,輻射城市、跨城路網智能化,帶動智慧交通建設更高效、更智能,進一步提升城市交通管理水平及市民出行體驗。
