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千方AI信号机助力实现交通数字化和控制智能化

  • 时间:2022-09-30
路口是道路交通系统的重要组成部分,承担了大量交通流量,更因其“咽喉”特点成为道路交通安全的瓶颈。尤其是视距受限、检测手段不足、信号控制水平低下等交通基础设施不完善的路口,更是重灾区。根据我国城市交通事故抽样统计表明,发生在交叉路口的交通事故数高达30%,信号机等路口交通基础设施亟待完善。

2020年,公安部交管局印发《公安交通管理科技发展规划(2021-2023年)》,明确要求深化道路交通联网联控技术应用,其中更是着重强调加强交通信号联网联控,提高信号控制系统与交通信号控制机联网率和交通信号控制机的交通检测设备配置率,实时评价交通运行状态,科学优化信号配时。作为交通行业数字化解决方案提供商,千方科技在助力信号控制数字化、智能化方面早有布局,研发并推出了AI驱动、智能高效的千方AI信号机。

AI信号机与传统信号机有何不同?

我国的城市交通信号控制技术起步晚但发展快。过去几十年,中国的交通信号控制机从系统功能上大致经历了从单点控制阶段,到集中联网协调控制阶段,再到现在数据驱动智能化落地的阶段。

要想实现路口真正的智能化,三方面能力缺一不可:长期稳定的数据检测、适应多种交通场景的优化策略、科学直观的运行状态评价。缺少其中任意一项或者有一项短板,系统就不能智能化迭代,随着系统的运行,智能化程度就越来越低。

传统信号控制机主要承载的是控制功能、感应控制、单点自适应等基本的优化功能,是否能发挥效果要看检测系统输入的数据是否可靠可控,系统开环运行,路口运行效果一概不知。一个开环控制且分散的系统,很难实现长期稳定的智能化。

而以千方AI信号机为代表的新一代信号机采用双芯片架构设计,内置边缘计算单元,实现高可靠控制和高智能计算的分离,从数据检测入手,实现感知、优化、控制、评价的一体化,让数据和智能融入控制,真正做到对每个流程的效果负责,且利用最新的架构设计,实现软件定义交通基础设施,实现算法和业务的长期迭代,让控制保持稳定,让智能面向未来。

五大亮点,AI信号机让信号控制更智能

千方科技以信号控制和人工智能为基础,用更低的成本和更优的性能,实现道路情况全感知、交通流的数字化和控制的智能化,在行业内率先实现智能信号机的感知、优化、控制、评价全流程闭环。

1.电警接入,共享感知,实现多源数据融合

现阶段我国大中型城市道路改造频繁,路口的检测设备完好率低、信号控制效果差等问题比较突出,随着技术不断发展成熟,视频检测正在逐步成为交通数据采集的重要来源。千方AI信号机支持电警相机接入,基于电警相机安装率高、完好率高的特点,构建常态稳定的智能感知体系,充分复用路口已有的交通资源,进行多源数据融合,同时结合千方科技核心算法实现系统多策略优化控制,提高路网通行效率。

2.AI赋能,全息检测,具备强大的边缘计算能力

千方AI信号机搭载的AI计算单元通过分析摄像机记录的交通流序列视频,结合目标属性识别,可实现路口交通流的数字化,支持机非人目标检测、车牌识别、轨迹追踪、信号灯识别、流量统计等多类算法。同时,AI信号机具备强大的边缘计算能力,可支持视频、雷达等多种检测信息的数据融合,可为信号优化的数据需求做算法提升。

比如AI信号机对某个路口的实时运行状态进行视频展示,可动态区分标注机动车、非机动车及行人,同时对机动车和异常报警的信息进行查询展示,管理者能一目了然,实现智能控制。

3.多元场景,全时智能,信号控制更高效

在标准信号机的控制策略基础之上,千方AI信号机支持7*24小时全时优化、事件驱动、自动降级、云边端协同优化等多种高级功能,支持中心联网控制,多时段控制、无电缆协调控制、感应控制、自适应控制、紧急优先控制、公交优先控制、行人及行人二次过街控制、手动控制、VIP特殊勤务控制、节假日调度控制、多路口控制等高级信号控制功能。

同时,AI信号机具备排队控制、反溢控制、可变车道标志控制、快速路出入口、匝道控制等多种控制方式,能够满足国内复杂的交通场景信号控制需求,且能够自动划分时段、自动生成不同时段的配时方案和控制策略,支持方案选择,让路口控制变得更加智能和高效。

4.自动反馈、可视可感,动态匹配交通需求变化

通过有效利用和融合多源数据,千方AI信号机能够运用机器学习技术进行宏观分析、识别城市交通问题,精准推荐合适控制策略,自动执行控制方案并能始终监视、对比调优效果。比如其能够实时计算路口交通运行指数、绿灯利用率等路口核心指标,并以可视化形式展现路口车流到达和离开情况,让路口可视、可感,实现路口的自动化反馈。

在此基础上,千方科技将进行多个维度的业务分析研判,对路口控制方案执行效果进行评价,真正实现从交通流数据采集分析-交通问题识别-控制方案生成-控制方案选择-控制方案下发-效果评价-的闭环管理过程,使信号优化效果持续完善、迭代,为交通提供更精准的信号优化方案。

5.车路协同,面向未来的可软件定义基础设施

千方AI信号机作为新型可软件定义的交通基础设施,支持场景认知、算法训练,可以按需向车路协同、自动驾驶、新交通治理场景等交通需求扩展。这也意味着千方AI信号机对不断涌现的交通治理需求和不断演进的出行服务,有着更强的拓展性。

以车路协同场景为例,信号机并不只是车路协同信号控制的一个信号源,而是在实时信息推送时成为了路侧智慧节点。千方AI信号机集交通感知、信号控制和网联通信、数据交互于一体,可实现车路协同系统实时交互,并可支持车路协同不同发展阶段的应用场景测试,既立足当下,也面向未来。

千方科技信号机落地多城,助力城市交通智慧化

在不改动路口渠化、交通组织的情况下,通过信号控制水平的提升,可实现以重要路口节点最优带动路网最优,从而提高道路通行效率,这也是交通管理的核心需求。通过多年的积淀与布局,千方信号机系列产品目前已在多城市实现应用落地,取得了良好优化效果。

 

在北京朝阳区CBD西北区域交通综合治理中,千方科技应用交通大数据、信号协同控制等关键技术,实现了道路通行优化效果的显著提升,高峰时智能调控12个路口红绿灯,自动平衡区域整体交通压力,实现该区域的整体高峰拥堵时长缩短20分钟,道路通行速度提升了约6%,高峰拥堵里程降低1.5公里。

“从对一条道路的信号灯优化扩展到整个区域的多条道路,我们将原来的基于路口的单点控制原理提升为基于区域协调控制的中心控制原理,实现了交通信号协调控制,提高了全区域的通行能力。”项目人员介绍说。

除此之外,千方信号机还在拉萨、大理等多城市落地应用,为城市交通数字化提供了有力支撑。以AI信号机为点,辐射城市、跨城路网智能化,带动智慧交通建设更高效、更智能,进一步提升城市交通管理水平及市民出行体验。

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