智能路口场景案例
澳大利亚墨尔本市中心的一个十字路口被称为世界上最智能的十字路口,其智 能传感器网络可捕获通勤者和车辆的动向,从而避免危险活动,增强可持续性 和安全性并减少交通拥堵。
该交叉口位于卡尔顿的约翰斯顿街和尼科尔森街,是澳大利亚综合多式联运生 态系统(AIMES)的一部分,该系统由 200 多个智能传感器组成,该传感器将 整个郊区六平方公里范围内的运输环境的所有部分连接起来。AIMES 是同类中 的第一个运输生态系统,可以在现实环境中试用新兴的和集成的物联网技术。智能传感器和物联网技术将共同为 AIMES 提供宝贵的匿名数据。
AIMES 使用人工智能对交叉路口进行轮廓分析,以识别车辆和道路使用者(包括骑自行车者和行人等易受伤害的道路使用者)的潜在危险活动。AIMES 正逐 步加深应采取哪些安全措施以防止交叉路口发生事故的理解,其中措施包括紧 急车辆优先交通信号灯或实时仪表板警告,提醒驾驶员注意附近的骑车人。
未来 AIMES 将持续提高在路口应用系统的智能性,并同时捕获卡车、自行车、 行人、汽车、摩托车、公共汽车和有轨电车的运行状况,以及车辆排队情况、 车辆是否进入其他车辆的运行路径等。
资料来源:墨尔本大学官网,国信证券经济研究所整理
大陆(Continental)智能十字路口技术,可探测走错道的驾驶员。德国移动出 行技术公司大陆(Continental)在美国密歇根州奥本山推出了智能城市出行与 交通枢纽(Smart City Mobility and Transportation Hub),该枢纽有两条智能十 字路口,配备了大陆公司的短程与远程传感器,以及一个探测司机走错道的系 统。大陆公司表示,该项技术能够改善交通流量,减少污染,并向驶近的网联 车辆和行人发送潜在危险信息,以显著提升安全性。大陆公司的传感器已经部 署在许多车辆平台上,为自适应巡航、盲点检测、前方碰撞预警、变道辅助等 功能提供支持。目前,该交通枢纽正在收集非个人识别系统,如行人、车辆或 其他与十字路口相关活动的位置和移动模式,以创建一个基础设施到一切(I2X) 通信技术所需的环境模型。该环境模型提供有关交通参与者(如车辆和弱势道 路使用者)、交通基础设施、静态物体和连接到网联车辆的整个道路状况的信息。
除了传感器,奥本山智能城市出行与交通枢纽还配备了路边单元与电控单元, 以处理数据,运行环境模型和功能。此种组合可以带来很多好处,如计算进入 或离开某一区域的车辆数量,从而向利益相关的车辆传达可用停车位的数量。通过连接到交通灯控制器,可以更好地优化交通流量,不止减少交通拥堵,还 可以减少空转车辆的排放。该解决方案可以向驶近的车辆发送有隐藏危险的警 报,通过额外分析和人工智能技术,可以预测行人的意图,即使车辆有通行权 时,也可帮助提醒驾驶员注意行人有过马路的意图。
此外,走错道驾驶员探测系统(WWD)可以警告附近处于危险中驾驶员正在往 错误方向行驶,专为部署在高速公路上而设计。该系统依赖于车用雷达传感器, 结合使用大陆公司的传感器、网联汽车系统以及一个热图算法,以探测走错道 的驾驶员。该自学习系统能够自动定义道路和行进方向,然后通过推送通知给 移动设备或网联车辆发送警报,告知处于危险中的车辆有关走错道驾驶员所在 位置、车速和行进方向。该技术被封装在一个固定安装的 I2X 路边单元中,功 耗低,适合使用太阳能。该走错道驾驶员探测系统将安装在高速公路出口坡道 起点附近现有的杆子和龙门架上,不仅可以探测并警告刚刚进入高速公路的走 错道的驾驶员,还可以探测和警告已经开到高速公路上几英里远的驾驶员。除了奥本山,大陆公司还在中国长沙市运营了一个类似的智能城市和交通枢纽,并在加州核桃溪市和俄亥俄州哥伦布市运营了智能十字路口,并计划在不久的 将来将此类技术扩展至其他城市。
资料来源:大陆公司官网,国信证券经济研究所整理
城市道路场景案例
江苏车联网在“战疫”中大显身手。近期,南京、苏州、无锡等地在新型冠状 病毒肺炎疫情防控战中,充分运用车联网先进技术开展疫情控制点的监察、甄别、防护等工作,车联网数据平台、AI 识别分析、V2X 等技术频频亮相,助力疫情交通管控工作。
扮演交通运输“天眼”。私家车、客车和货车作为全国移动出行的载体,存在传 播病毒、交叉感染的隐患,成为交通防控中“漏网之鱼”。江苏省交通运输监控 平台积极参与疫情防控,充分利用信息化手段线上集结,配合省市交通运输管 理部门加大监控力度,对全省营运车辆特别是客运车辆进行严格的技术筛查, 最大限度的让嫌疑车辆进入到省内稽查范围,从道路运输口子切断病毒输入途 径,防止病毒从道路运输口子输入至江苏省扩散。运用车联网平台实时定位客 运车辆、尤其是来往于湖北和浙江等疫情高发区的车辆,及时发现是否有禁行 车辆私自运营,第一时间阻断省际市际客运流动,避免人员交叉感染。
设计打造聪明“道路”。开辟绿色通道:无锡、南京、南通等地充分发挥路侧单 元、信号控制机等车联网基础设施的“智能”功能,开辟救助渠道,在重点防 控区域发布管控信息,共同打造“绿色通道”,切实保障救护车辆、防疫车辆及 医护人员、防疫药品、医疗器械、重点生活生产物资等疫情防控应急运输车辆 的优先通行,全力做好疫情防控应急运输车辆通行保障工作。便捷公众出行:利用车路协同技术,将交通信号灯倒计时、道路渠化、拥堵情况、道路管控情 况、高速出入口管控信息等实时交通状态从路口直接“搬进”车内,在车内显 示屏或手机屏幕上就能看到实时路况管控等交通信息,方便车主及时了解当前 交通管控信息、规划出行路线,为肺炎疫情期大众出行提供有力的信息支持。远程控制优势“凸显”切断传播途径是降低病毒传播风险的重要举措,车联网 在多场景应用实现“无人”操作,V2X 技术可以发现对高危人员精准定位,并可远程可视化指挥,在疫情防控中技术优势明显。南京、无锡、苏州、盐城等 地通过车联网平台设置电子围栏管控车辆,限制特定车辆在某一区域的活动, 一旦车辆超出运行范围,平台将第一时间报警并及时制止,减少交警上岗人数, 大大提高交通管控的密度。在疫情防控中,全省各交通部门通过车联网平台实 时监控物流线上司机驾驶状态,实时掌控长距离运输司机疲劳驾驶情况,并对 严重疲劳状况进行人工干预,为物流线上的司机保驾护航,确保应急物资顺利 抵达目的地。
此外,我国已推出首条全程车路协同智慧公交。2019 年 10 月 28 日,全国首 次批量应用车路协同技术来做公交优先的案例已经在深圳落地应用。“国际会展 中心快速智慧公交接驳工程·车路协同适时 Smart BRT”项目作为国内首条批量 应用 LTE-V 车路协同技术实现智慧公交通行控制的示范道路。项目采用了 LTE-V 车路协同通讯新技术、新手段、新策略,挖掘道路时空资源,人、车、 路和谐共赢,打造全国首创车路协同适时 SMART BRT 系统,实现会展高峰路 权专用、15 分钟可达、无缝衔接的一站式高品质接驳实行点对点服务方式,高 效接驳地铁客流,有效疏解会展高峰客流压力。
会展专用公交线路利用V2X车载高精度车路协同OBU,可以与沙福路路测RSU 实现实时通讯,路侧车路协同设备可以实时感知专用公交车的车辆速度、位置、 驾驶状态等实时数据,并与交通信号控制红绿灯进行实时联动,实现路口的专 用公交优先通行。项目全长 7 公里,设计时速是 40km/h,保障 15-20 分钟到达 国际会展中心,途经 11 个十字交叉红绿灯,充分考虑了周边社区居民的过街需 求,避免智慧公交系统对周边居民造成太大的干扰。结合居民的出行环境。设 置了 4 个过街岛,供行人过马路,设计了红外线感性的红绿灯。
该项目主要由三大核心技术支撑,包含车路协同中央控制系统、路侧信号控制 中枢、智能车载终端。当车辆快要到达红绿灯路口的时候,车路协同系统能够 实时感知车辆的通行需求,并计算公交车的运行速度和时间,然后再根据当前 公交车的运行位置和速度状态,车路协同路侧信号控制中枢将实时地调整信号 控制的信号灯相位及时长。进行红灯缩短或者是绿灯延长,保证公交车在经过 每一个路口的时候能够快速通过。实现塘尾地铁站到会展中心接驳运行时间由 原有的 40 分钟缩短至 15 分钟左右,实现真正的智慧公交接驳。此外,通过智 慧公交平台系统,专用公交车辆可以实时获取西部公交的公交调度信息、沙福 路道路拥堵信息、道路突发状况报警信息、路侧道路交通采集设备的实时交通 信息,利用 OBU 通过 4G 专网实时传输给车载智能终端显示屏,给驾驶人员进 行实时提醒,有效的提高了车辆的通行效率,实时高效的保障车辆及司乘人员 的出行安全。
高速公路场景案例
日本“参宫桥转弯”地段应用车路协同系统有效降低了该地交通事故率。在日 本,近乎 90 度直角的参宫桥转弯是大东京 Shuto 高速公路上一条臭名昭著的 路段,多年来发生多起致命交通事故:汽车将以极快的速度驶入弯道,撞向其 他汽车,进而造成交通拥堵。2005 年 3 月至 2005 年 5 月及 2005 年 9 月后, 在新宿路线(4 号路线)的参宫桥转弯上进行了 AHS 的现场试验,即将传感器 放置在弯道周围。如果发现弯道之后的路段已被占用并因此拥堵,将从安装在 距地面 300 m 处的 VICS 信标传输信息,接收到该信息的汽车导航设备通过蜂 鸣并显示简单的图像(“前方交通拥堵,减速” )来警告即将转弯的驾驶员。根 据日本国土交通省数据,在安装了车路协同系统后,该路段事故率下降了 60%, 且 90%的驾驶员认为声音警告是有效的。其他高速公路段上部署类似的传感器 也可以使交通顺畅并有效地消除收费站的拥堵。
我国智慧公路建设在沪宁高速公路取得新突破。宁沪公司联合江苏中路工程技 术研究院、东南大学等单位,依托省交通运输重点科研项目《沪宁高速公路超 大流量路段通行保障关键技术研究与工程示范》,将研发的应急车道主动管控、 连续式港湾车道和匝道管控等新技术,在无锡硕放-东桥路段进行了成功的应用。特别是 2019 年“五一”小长假期间,与 2018 年相比,交通通行量提升 34.5%, 拥堵次数降低 65%,平均拥堵距离缩短 33.3%,交通事故数降低 77.3%,取得 显著的成效。
应急车道主动管控采用多源数据采集、路况感知、流量预警、后台管控、信息 提示等智能化、自动化技术,实现了灵活动态的车道管控。全国首个高速公路 匝道智能管控系统,基于现有空间资源,通过对信号灯、毫米波雷达、计算及 控制等设备技术系统应用,可实时动态调整匝道通行策略,平衡高速公路入口 匝道与主线交通量,有效保障主线畅通。