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鼎漢與聰泰打造AI智慧交通號誌 智慧城市效率又減碳

2020/7/6

AI影像偵測自動辨識行人與車流,減少幹道車輛路口空等

























文/廖珮君

專訪 

鼎漢國際工程顧問股份有限公司 智慧運輸部門 林宜達 副總經理 
鼎漢國際工程顧問股份有限公司 智慧運輸部門 劉俐綾 高級規劃師  
鼎漢國際工程顧問股份有限公司 智慧運輸部門 陳冠瑋 助理規劃師   
聰泰科技開發股份有限公司 國際業務行銷部 賴巧玲業務經理

經常在晚上開車的人,可能都有過這樣的經驗,明明前方路口沒有人和車要通過,但因為紅燈秒數是固定的,只能停下來等紅燈秒數讀完,才能繼續往前開。

交通號誌定時控制  導致紅燈空等現象頻傳

這種紅燈空等的現象,在臺北市某些主要幹道尤其明顯,因為幹道的路幅較寬,為了讓行人能夠安全穿越馬路,相對綠燈秒數也會比較長,這樣的設計在白天可能並沒有太大問題,但到了晚上甚至深夜,人車流量都大幅減少的情況下,主要幹道的車輛就很容易遇到紅燈空等的狀況。

為了減少這種紅燈空等的現象、提高行車效率,臺北市交工處在2019年於文林北路導入AI智慧交通號誌控制系統。這套系統結合路口監控攝影機、研華MIC-720工業級邊緣AI運算主機,以及聰泰科技AI演算法,可以根據現場的車流、人流,彈性調整交通號誌的燈號,解決既有的交通問題。

鼎漢智慧運輸部門副總經林宜達進一步解釋系統運作架構。他指出,架在路口的監控攝影機具備AI影像偵測功能,可以偵測與蒐集路口支道的車輛、行人狀態,再將影像即時上傳至研華MIC-720路側設備,由MIC-720進行AI影像辨識與計算人和車的位置,以及欲延長之綠燈時間,並啟動感應性號誌,以即時且動態的方式調整交通號誌。而號誌調整的決策邏輯共有三種: 

第一、當幹道綠燈時間,支道有行人/行車要通過時,啟動支道最短綠燈機制; 
第二、當支道綠燈時間,支道有行人或行車時,啟動支道綠燈秒數延長機制;
第三、當支道沒有行人或行車要通過時,就會取消支道綠燈,增加幹道的通行時間。

負責AI影像辦識演算法訓練及模組建置的聰泰則強調,為了確保影像辨識準確率,在系統建置初期,特別針對黑夜、豔陽天、雨天...等高反差情境,去調整AI標識物件與判讀能力,降低系統誤判機率。

AI智慧號誌控制  替各路口創造每年183萬元節能效益

如此一來,AI智慧交通號誌控制系統就能準確地根據現場交通狀況控制號誌變化,當支道有人車時可提供充裕的通行時間,當支道無人車時也可以藉此增加幹道綠燈時間,減少幹道車輛紅燈空等的情形,在白天可以疏解幹道車潮,深夜也可避免紅燈空等。

根據鼎漢的統計分析,AI智慧交通號誌控制系統上線後,平均每輛車在不同時段路口的停等延滯時間在降低15~78%,深夜的幹燈紅燈空等機率可下降到35%左右,幹道綠燈時間也增加7~79%。由於紅燈空等機率下降,意味著汽車怠速時間與油耗也跟著降低,若將此成效轉換成節能減碳指標來看,約莫每年可減少23公噸的二氧化碳排放量,創造的經濟效益高達每年新台幣183萬元。

也因此,臺北市交工處在2020年又持續擴大建置多處路口,希望透過合理及先進的AI智慧號誌控制系統,搭配穩定且準確的偵測設備,有效解決幹道車輛紅燈空等之情況,並提高路口、區域的交通通行能力,讓交通分佈更加均衡,緩解交通問題。

產品、服務、品牌力  研華邊緣AI 系統為最大助力

鼎漢智慧運輸部門助理規劃師陳冠瑋表示,考量到資訊傳輸的延遲問題,AI智慧號誌控制系統採邊緣運算架構,而硬體也就扮演相當重要的角色,至少要符合以下三點考量,第一、效能要夠強大,才能滿足串流解碼與影像處理的需求;第二、影像辨識容易受環境變化而影響辨識正確率,故系統要具備可進行深度學習推論的運算能力;第三、交通路口為戶外露天環境,硬體設備要能適應惡劣環境,例如:耐高溫、防水防潮…等,確保系統可以正常運作。

基於上述三點考量,鼎漢最終選擇研華MIC-720AI,其搭載 NVIDIA® Jetson™ Tegra X2,內建影像辨識模組、支持深度學習訓練模型,並具備無風扇簡潔精巧設計與支持寬溫操作環境,相當適合AI邊緣運算的戶外應用情境,只要整合號誌控制系統,就能升級成AI解決方案。

除了產品本身的規格符合需求外,研華的服務熱忱也令鼎漢印象深刻。陳冠瑋透露,戶外的電力供應和環境比不上室內控制中心那麼穩定、良好,偶爾會出現斷電的現象,而只要一斷電,AI智慧號誌控制系統就會停擺,需要工程師去現場重新啟動,為此,研華特地更換電路板,讓設備自動上電後就可以啟動,替鼎漢工程師省下去現場重新啟動的工作時間。

最後就是研華的品牌知名度,林宜達認為,研華為工業電腦國際大廠、全球重要市場都舖設分支據點或合作經銷商,對於鼎漢未來開拓國際市場非常有幫助。再加上研華最近幾年投注很多資源在開發邊緣運算設備,而鼎漢在智慧交通上的系統整合經驗,恰好可以與研華攜手,打造更多在邊緣運算設備上的應用案例,共同開拓智慧交通市場。


AI 智慧城市夥伴


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