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边缘计算成信控热点 | 莱斯信息发布智能网联信号机

当车路协同风口到来的时候,早有准备的企业才能抓住风口,顺势而为。

随着新技术的发展和社会经济发展的需求共同驱动,交通信号控制行业也在不断发生变化。

在2021年交博会上,更多具有边缘计算功能的信号机亮相,边缘计算功能几乎成了当下交通信号机市场中的标配。

我国交通信号机技术发展历程来看,大约十年时间将会有一次比较大的技术变革,当下,距离上一次信号机厂商集中发布新产品又已接近十年。上一轮交通信号机的技术升级主要体现在实现区域协调控制功能,而近两年,随着车路协同技术的发展,一些主流的信号机厂商陆续发布了具备车路协同功能的信号机,并逐步将信号机升级为边缘主机。

在新一轮的交通信号控制领域集中发布新产品,作为交通行业老牌企业、信号控制市场TOP3的莱斯信息也发布了新一代信号机。

近日,南京莱斯信息技术股份有限公司推出了新一代智能网联信号机,基于路口边缘计算和容器式AI算法集技术,能够实现路口多源数据、多维信息的汇聚、处理、分析与服务,以及路口场景化的信号控制、可视化的运维管理和微秒级的车路协同信息服务。

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交通信号机产品发展的几个阶段

针对不同时期的技术水平和交通管理的需求,信号机在不断更新迭代。回顾过去几十年信号控制行业的技术发展,按国内信号机功能分类,大概可以分为几个阶段。

一是单点控制阶段,主要实现定周期控制,部分实现感应控制,离线绿波等。

90年代末,在国外信号控制系统垄断一段时期后,随着交通的变化,国内意识到国外的信号控制系统在实际应用中有些差距,并且价格高、维修困难,一批信号机厂商开始诞生。

由于早期计算机控制能力薄弱,且交通流变化不大,当时控制方式主要靠经验和历史交通数据确定单台信号机的信号周期和绿信比,有计算机实现自动控制,为定周期控制和多时段控制。

二是集中联网阶段,主要实现中心联网对信号机进行集中网络化管理,中心手动控制等。

2000年后的十年间,随着“畅通工程”的开展及各地城市交通指挥中心的建设,道路交通信号控制系统进入应用发展阶段。这一时期,国内道路交通信号控制系统偏重于联网控制管理功能。

三是区域协调控制阶段,2010年绿波协调控制技术兴起,这一阶段信号机主要功能是实现中心方案优化,对区域进行区域优化协调控制。

四是面向车路协同的分布式控制。自2019年开始,随着车路协同技术的发展和市场投资的爆发,信号机厂商开始将信号机升级为边缘主机,对路口各种感知数据进行实时分析,并优化生成最佳方案。比如莱斯、银江、中控、杰瑞、东土等都在这一阶段发布了相关的产品。

详解莱斯信息“智能网联信号机”

基于当前交通信号控制面临的数据采集设备资源利用率低、控制场景识别模糊等问题,以及车路协同发展下,对边缘计算能力的要求和个性化、精准化的信息服务需求,莱斯信息发布的新一代智能网联信号机具备了四大核心能力。

一是多措施安全保障。莱斯信息选用了千兆网口,以此来保障多源数据接入时候,不会因为通信性能的原因出现功能瓶颈;军工级的防火墙可以在信号机里面保证数据输入安全;系统核心模块优化,有效抗击网络风暴;在数据传输方面,也进行了加密处置,保障数据传输安全;与中心网络链路异常时,具备路口智能控制的接管能力。

二是多源数据融合。新一代智能网联信号机在考虑路侧的同时,也可以和数据中心进行数据协同。数据中心可以通过定位数据分析,实时分析车辆的进出口信息,一方面在路侧设备损坏的情况下能够有双重保障,实时生成一些控制请求;另一方面系统可以根据路况信息实时微调路口控制策略。

三是场景化智能控制。包含时间资源优化型、空间资源优化型、车辆优先类和慢行交通保障类的4大类场景智能控制。

在时间资源优化型场景方面,比如城市中的一些快速路口、主辅路口已经实现了自适应匝道控制;在城市的大型路口实现了全息控制,根据历史的流量数据调整周期性方案,根据实时车辆速度和排队长度调整相位。

在空间资源组织方面,比如针对一些老城区,在空间资源能力有限的情况下,又有明显的出行规律,可以基于多元检测数据判断控制需求,协同诱导屏及移动隔离护栏等交通设施,相当于能够智能的实现自适应可变车道和潮汐车道控制。

在车辆优先场景方面,通过采集不同的多元数据,识别场景控制,基于边缘计算能力,融合分析优先车辆和社会车辆通行需求,实时优化,调整控制方案,保障优先车辆通行,同步降低对社会车辆通行的影响。

在慢行交通保障方面,通过雷达视频可以进行多区域行人停驻信息检测,基于行人密度、道路空间等信息自主优化行人过街方案,自适应控制路口,路段行人过街信号,并协同控制提示设施(显示屏和语音播报)和违法监控设施。

值得一提的是,这些功能场景并不是针对某一场景做定制化功能,而是做到了多场景的融合应用,相当于充分利用了时间空间资源进行协同优化,兼顾社会车路/公交车路的均衡控制、兼顾机动车/行人的自适应过街控制等,极大提高信号控制的适应性。

四是多维度信息服务,包括诱导信息发布,交通设备故障监测运维以及闯红灯预警、车速引导、拥堵提醒等车路协同服务。

除了功能方面的提升,在信号机箱方面莱斯信息也进行了很多人性化设计。比如外观设计采用铝镁合金,整体更加平整美观;机柜前门配备了智能电子门锁,内部嵌有摄像头,可以远程智能开锁以及人脸抓拍;机箱里面配备电脑托盘,方便调式人员更加适用等。

据悉,目前该产品已经在南京试点应用。

未来,从市场角度考虑,针对不同城市的经济发展状况和实际使用需求,莱斯信息智能网联信号机硬件和软件采用了模块化设计,经济发达城市可以选择功能满配的信号机;对于有需求但资金不充裕的城市,也可以选配其中某几个功能模块。

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莱斯信息信号机高能之处

就像在各大展览会上看到的一样,很多产品如出一辙。莱斯信息交管事业部信号研发室主任张俊告诉赛文交通网,其实各个厂家的信号机研发思路大同小异,尤其在技术创新方面,然后同时对自己的产品线规划上面有高中低不同的型号,对应不同的一些应用场景,主要差异还是体现在细节方面。

在细节处理方面,张俊介绍了莱斯智能网联信号机的一些特点。

首先智能网联的前提是安全,莱斯从硬件环境软件处理性能、数据通信、断网时应急保障等多维度进行了考虑。

其次网联是手段,是数据融合应用的强力支撑。莱斯在数据应用方面,做到了路口、中心数据协同联动。汇聚路口、路侧多源检测数据的同时,与中心的信息研判进行协同联动,全面感知路口及周边区域的交通态势,为精准控制服务。

第三智能是核心,莱斯新一代智能网联信号机包含了控制智能、检测智能、服务智能等。控制智能,具有多场景的智能控制,场景覆盖面广;同时基于多场景的融合应用,充分利用时间/空间资源进行协同优化、兼顾社会车路/公交车路的均衡控制、兼顾机动车/行人的自适应过街控制等,极大提高信号控制的适应性。

检测智能,可以实现对各类检测设备、交通信号灯、机柜运行环境等全面检测,保障设备正常运行,及时运维。

服务智能,掌上运维,各类设备、运行数据综合监视、实时预警;车路协同服务,车内信号灯、车速引导、闯红灯预警、匝道状态提示等。

写在后面

前端有路侧的RSU、车载OBU、手持终端及路口探针、智能网联信号机等硬件产品,后端有云控平台,莱斯信息已经完善了从前端到后端的车路协同体系。

同时,在市场应用方面,莱斯信息已在南京市车路协同功能示范先导区完成了路侧基础设施车联网功能改造和核心系统能力升级,开展道路多元信息采集工作,并服务1600多个路口,初步验证了车路协同红绿灯相关应用场景,同时在为包括无人驾驶在内的一系列车路协同应用试运行做准备。

当车路协同风口到来的时候,早有准备的企业才能抓住风口,顺势而为。他们都在等待一个市场爆发的机会,未来可期。

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