打造智能交通,南理工校企合作成果提高通行效

2020-01-25 09:04 来源:未知

千赢游戏官网手机版,公交车到路口时恰好遇到红灯怎么办?闯红灯显然是违反交规的行为,而停车等候过多也会影响人们选乘公共交通工具的热情。在合肥高新区黄山路与香樟大道交叉口,绿灯会自动延时几秒钟,让公交车顺利通行。

本报讯 (记者 夏文燕 通讯员 崔玉萌)随着机动车保有量的不断增加,个别信号交叉口“红灯排长队、绿灯无车行”的低效、拥堵现象时有发生。近日,记者从南京理工大学了解到,该校校企合作成果“基于全息3D雷达的交叉口自适应控制系统”解决了这一难题,该系统能够根据车流量、车速及车辆排队长度等因素实时动态调整交通信号配时,极大提高了通行效率,缓解路面拥堵,让信号灯更加“随机应变”。

在位于合肥高新区的城市交通管理集成与优化技术公安部重点实验室,市区主要路口的图像一览无余。在一台电脑屏幕上,实时监测到的数据被进行仿真处理,从而系统能够对路口的车辆排队长度、通行效果进行分析,并形成红绿灯配时。

据介绍,现有的交通信号控制系统中,信号灯采用定时信号控制,因为信号机无法“看见”各个方向路面交通的状况,也缺少分析计算合理时长的“大脑”。目前,最常见的获取路面交通信息的方法有几种,包括监控摄像,在地面安装线圈、地磁传感器或是在路边安装传统的断面雷达或单车道雷达以检测车辆通过时的交通参数,但监控摄像易受制于雨雪、雾霾、夜晚光线暗等环境因素,线圈、地磁和测速雷达只能提供某一点位或某一断面的数据,且传统单车道雷达监测覆盖面窄,在双向4车道的十字路口需要安装16个雷达才能实现全覆盖。

据实验室常务副主任王家捷介绍,通过视频技术、电子警察以及地磁传感器等多元化的数据采集融合,智能化平台能实现对交通信号灯的自动配时,从而协调每个路口、每个区域的车流量。他认为,智能交通的基础是信息化,对数据的采集因此显得极为重要。

要实现交通信号控制和交通诱导,必须依赖于对大视域范围内的车辆进行行为轨迹跟踪,进而采集实时动态的交通信息数据。该系统正实现了这样的功能,以硬件——全息3D雷达帮助交通信号控制系统将道路交通信息尽收“眼”底,以软件——控制算法为其添加分析计算的“智慧脑”。该系统研发人之一、南理工自动化学院郭唐仪副教授介绍,全息3D雷达集测速、测距、测角三种功能于一身,可对宽至8车道、最远距离达220米的区域范围内车辆的流量、速度、排队长度、车型、车头时距等信息进行监测记录,且每个方向的道路入口仅需安装1个雷达便可实现该方向的全覆盖,一个交叉口仅需4个全息3D雷达。“控制算法收到数据信息后,将计算得出与交通状态相适配的信号配时方案,并将指令下发给信号机。假设某条南北方向车道上车辆排队积压,而东西方向车流较少,系统将向信号机发送延长绿灯的指令,绿灯倒计时结束后仍保持绿灯不变,直到南北方向交通状况改善。”

据王家捷介绍,由于感知不足导致的控制系统未发挥作用,道路运行效率不高是路网拥堵的重要成因。而智能交通的实质,是利用高新技术改造传统运输系统,从而形成一种信息化、自动化、智能化的新型运输系统。

郭唐仪表示,该系统除了能够在交通信号控制、交通诱导领域中大显身手外,还能为违章拍照提供更精准的触发控制。只需要将系统与监控摄像相连接,一旦发生超速行驶、逆向行驶、违章压线、违章停车、不按规定车道行驶等违规行为,系统可即刻触发监控摄像拍照,这将大大提高抓拍与识别精度,也可免去在地面设置传统检测设备的麻烦。

目前,作为实验基地,合肥高新区已在多个路口运行这种“集中协调式交通信号控制机”,从而有效解决了高新区内的交通拥堵问题。目前,该实验室已在安徽省宣城市试点推广,以探索该信号控制机在中小城市的应用。

据了解,早在2014年南京青奥会期间,该系统就已于南京河西投入使用,对青奥村往返场馆的接驳公交车实施优先控制;目前,该系统已应用于南京河西有轨电车控制、江北快速路的交通状态监测以及无锡中环的交叉口感应控制,近两年,还将有1000套系统投用于南京的多个信号控制交叉口。谈及未来,郭唐仪表示,一方面将依托于现有成果,在交警的控制中心构建云端,整合各个交叉口的交通信息,以期实现整个路网的云协调控制;另一方面,校企双方拟在年底前建成共享实验室,向公安系统报批后,汇集系统和现有监控摄像记录的交通信息,向高校、研究所等科研单位开放,为模拟仿真等研究提供数据支持,助力智慧城市发展与交通强国战略实施。

在国内其他城市,早在2012年,乌鲁木齐交警部门便已着手在乌鲁木齐建立区域交通自适应控制系统,在每个红绿灯路口车道,距红绿灯80米左右安装电感检测线圈,该线圈可监测该车道的实时车流量,并将监测数据传送至信号机系统内。信号机迅速反馈,中心服务器就能经过测算,下达调整该路口信号灯配时方案的指令。

2017年11月24日《江苏科技报》A3版

城市停车场地面埋设的地磁传感器检测设备,资料图

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不过,上面这种技术的缺点是要破坏路面,时间久了线圈容易被腐蚀。近几年以来,更为先进的埋设型的地磁传感器检测设备,开始在全国多个城市推广。地磁传感器可利用霍尔传感器效应检测磁场强度变化,经过放大后就可以用来检测汽车的通过。通常,这种传感器配有无线发射器和锂电池,体积小巧,安装起来也比较容易。如今,在国内很多城市车流量检测、停车缴费等功能的实现和应用中,都可以看到这类传感器的身影。

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