智慧城市︱世界上最智能的交叉路口

翻译/高广达,赵雅薇,思予,厉梦颖,Elynor

文献/王梦瑶 校核/Elynor

城市

交通

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执行摘要:从“汽车城市”到“机动智慧城市”

随着从农村地区向城市环境的迁移持续改变我们的生活和工作方式,城市基础设施正变得供不应求。当代城市规划讨论主要集中在利用技术和智能系统创造“智能城市”的潜力,这为城市、其公民和合作伙伴带来重大利好。

对于任何已知的智能城市战略来说,考虑到交通及其基础设施是至关重要的。

很少有地方像底特律那样重视智能交通基础设施:该市致力于从“汽车城市”过渡到“机动智慧城市”,这一名称的变化捕捉到了分布在相当大的地理范围内的不同人口的多种交通模式交通出行需求。

通过与Miovision的合作,底特律现在拥有世界上最智能的交叉路口,作为智能交叉路口潜力的实用案例。使用Miovision TrafficLink,并利用TrafficLink的开放架构,底特律的Larned街如今拥有一系列令人印象深刻的实用案例,这些案例提高了交通工程团队的运作效率和有效性,使该路段对所有用户都更加安全,并通过开放系统驱动创新。

02

世界上最智能的交叉路口

什么是世界上最智能的交叉路口?一个由Miovision TrafficLink提供的实用案例,是横跨密歇根州底特律的Larned街路段的智能基础设施路段的一部分。

作用是什么?通过实施各种重要的应用场景,底特律的交通工程团队能够高效有效地管理机动交通,包括:

?远程性能诊断

?实时事件检测和自动响应

?预测分析以改善多模式交通流和安全

?主动安全措施

?货运信 优先(FSP)

?确保行人安全的车路协同(V2I)通知

?基于软件的应急车辆优先(EVP)

?基于开放数据的移动应用程序

由于世界上最智能的交叉路口拥有完整的TrafficLink平台,实现新的实用案例就像让软件更新一样简单。而且,世界智能交叉路口是建立在开放式体系结构之上的-这种方法允许底特律和城市的合作伙伴为陈旧的基础设施问题提出创新的解决方案,通过共享数据,从而允许系统和组织(例如,部门、公司、学术机构)共同、快速和高效地合作。

2.1智慧城市始于智慧路口

“宏观经济下,经济发展的主动力是城市,而并非大多数古典经济学家通常假设的民族国家。”—Geoffrey West

当人们聚集在一个城市时, 络效应会导致如收入和人均生产专利数量这样的 会经济指标呈超线性增长,这在部分上解释了城市推动现代经济的原因。然而,尽管城市已经存在了几千年,但城市成为地球一半人口的家园只是近代的事情。

纵观美国,预计未来三十年全国人口将增长近7000万人,预计中等城市的增长率将达到全国其他地区的三倍。 这种增长已经使所有交通方式的城市基础设施承载了极大负担。

“城市超级有机体的成功可能是过去几个世纪最重大的全球事件:直到现代,不到3%的世界人口生活在超过5000人的 区中; 现在,这个星球的一半人口生活在城市环境中。”

现在,许多关于城市规划的讨论集中在利用技术和智能系统来创造“智慧城市”的潜力上。每一个所见的智慧城市战略的重要性在于交通,以及实现智慧城市战略的基础设施。—Steven Johnson in Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities, and Software.

如果一个城市被当作一个有机体,那么交通基础设施类就好比循环系统:当这个系统高效工作,人员、原材料、以及成品流经整个 络,创造繁荣;当这个系统受问题困扰,整个城市都受到影响。

“交通不仅仅与钢筋和混凝土有关。它关乎人们想要怎样生活。从自动驾驶汽车到基础设施通信,再到数据分析,科技在转变我们如何在我们的国家中四处移动,并且一些最令人兴奋的创新发生在地方层面。”—Anthony Foxx, 前美国运输部部长

例如,交通分析师及工程师Yacoy Zahavi的研究指出,交通速度的提升是源于过去几个世纪的科技和基础设施的进步已被用来增加了通勤距离,Geoffrey West的引用“人们已经利用了这些进步,居住到了更远的地方,也只是出行更远的距离去工作。结论很明显:城市的尺寸在某种程度上被她的交通系统的效率所决定,这个系统在不超过半小时的时间内将人们送到工作场所。”

从这个现象中汲取的一个经验很明显:对于一个要发挥其潜力的城市来说,其交通系统必须高效、有效、且可达。

2.2智能交通系统

在美国各地,城市通常遇到一些交通出行挑战,其中包括:

  • 促进货物进入城市和城市内部的运输:卡车停滞在大城市地区的交通中,造成运输成本高昂、不必要的运营成本和燃料浪费(这对环境也有明显的负面影响),同时延迟了原材料和成品在日益增长的即时经济中的交付。
  • 优化拥堵的高速公路和主干道上的交通流量:过时的交通信 定时导致了10%以上的城市地区主要道路上的交通延误。
  • 因此,各处的城市领导者的承诺以智慧城市作为解决方案。

    但它并不是一种未来主义愿景,技术的进步已经使现在的城市取得了重大飞跃。实际上,智能交通系统是城市在达成智慧城市目标的主要手段。

    在智慧城市中,智能交通系统:

  • 收集、分析、及应用数据来发现新的多式联运交通策略,来为所有市民和利益相关者的需求服务。
  • 通过实现自动化工作流及通过加速基于数据的运营,使交通团队能够更加高效、有效。
  • 提高通过主要路段的车辆、人、和物品的效率、可靠度、和安全:从紧急车辆优先权(EVP),到货运信 优先权(FSP),到将交通问题告知移动应用程序,等等。
  • 通过实际测量和透彻的成本和收益分析来匹配决策与资金。
  • 03

    欢迎来到底特律

  • 底特律:汽车之城——Motown的诞生地——深受2008年后的经济低迷打击。
  • 底特律:一个新兴的技术中心,现在是“世界上最智能交叉路口”的所在地。
  • 底特律复兴和重生的故事正在被城市交通运营负责人Sunny Jacob和他的团队等人撰写。
  • 面对老化的基础设施,失败的系统和缺乏资源,底特律的交通运营团队面临着维护全国最大交通 络之一的压力。源源不断的电力管制困扰着整个城市,工作人员通过市民投诉或人工检查而不是通过自动远程诊断来发现问题。

    过时、不互联的基础设施是一个巨大的问题,因为缺乏数据和工具让城市工作人员做出准确,明智的决策。

    低效率正在扼杀城市创新和前进的能力;事实上,很大一部分城市交通预算都用在了信 灯维护上,但是交通团队仍然不具备知道什么时候信 闪烁或信 灯完全不亮了的条件。

    这个状况也影响着道路安全——由于没有现代化的信 基础架构来处理基础性信息,团队无法解决更大的出行问题,例如缩短紧急响应时间和提高公交可靠性。

    Sunny决定,到了以新的方式解决交通问题的时候了。他和他的团队要用科技去解决一个简单但关键的问题:如何分辨交通信 灯是正常运行、灭掉、还是闪烁?

    不幸的是,团队研究的越深入,解答这个看似直接的问题变得越复杂。举个例子:

  • 要远程监测一个交叉路口,团队需要能够与它交流,但城市只有大约15%的交叉路口可以通过光纤或铜缆电信 络访问。
  • 底特律的基础设施包含了多种控制器类型的老旧系统;交通信 箱是模式化的并且使用专有接口。
  • 即使团队得以提取数据,他们也需要一个数据库来存储信息,需要一个平台来探究它,需要分析系统来使数据有意义,以及需要一个警 系统来通知团队问题。
  • 此外,与许多城市类似,底特律严格控制花销,所以交通工程团队没有很多信息技术预算或是利用现有特长来自己发展一个系统。

    3.1 底特律数据

    ?底特律核心区区以约67.5万人口,排名美国城市人口第23位。

    ?底特律大都市区是4300万人的家。

    ?一个相对大的地块,占地139平方英里。

    ?交通基础设施包括:

  • 125.5英里高速路;
  • 83.43英里乡间道路;
  • 724英里主要道路;
  • 1864英里居住道路;
  • 200英里非机动车道和共享道路。
  • 交通团队明白,投资智能技术来提供灵活的多式联运选项是一种比仅仅大规模集中投资公交硬件基础设施更有效的策略,因此他们面向市场来了解可用的解决方案。

    04

    建设世界最智能的交叉路口

    在与底特律合作的早期,我们知道我们可以解决远程监控交叉路口这一迫切问题;然而,我们也发现我们可以为Sunny和他的团队做更多事情。

    “世界上最智能交叉路口”是一个由Miovision TrafficLink发起的科技示例。它利用了TrafficLink现有的功能并且展示了平台未来的能力。

    我们的解决方案让底特律优先处理它们最紧迫的交通问题,并且使原始数据转化为自动交通信 性能指标(ATSPMs)。利用我们的科技,交通工程团队收获了一个识别并管理他们所遇到的所有运营问题的新方法;因此,TrafficLink成为了底特律智慧城市战略的焦点,因为它的能力和开放性让城市工作人员可以评估其它科技和组件。

    在“世界最智能交叉路口”,和Larned Street路段上的其它交叉路口,交叉路口检测器和摄像头的信息录入与外部信息输入(例如:紧急车辆和货运车辆的位置)相结合,以便在边缘处理(例如:在交叉路口的信 箱里),并且在云端启用交通流量管理案例,来提供关键的性能数据,并且为高端系统分析提供动力。

    因为所有的部件都已就位——摄像头、通信系统、以及边缘处理——“世界上最智能交叉路口”能够用于多种案例;作为一个重要的好处,增加新的功能和案例就如同进行软件升级一样简单。

    底特律的智能交叉路口将市民的安全放在首位,能与周边环境进行通信,也完全转变了交通工程团队的运作方式。结果是:

  • 市民从安全提高中获益,缩短了等待时间与 出行时间,提升了方便性,提升了预估抵达时间的可靠性,减少了公交成本,减少了拥堵,以及更加高效多种出行模式选择;
  • 关于Miovision

  • 交通数据的领先权威。
  • 开始是一家为堵车提供解决方案的公司,但持续不断的创新方法和致力于解决现实问题的努力造就了更广泛的视角:帮助城市实现其智慧城市愿景。
  • 总部位于加拿大滑铁卢Kitchener。
  • 利用Miovision TrafficLink实现交叉路口智能化。Miovision TrafficLink是世界上最先进的交通管理平台。TrafficLink令您:

  • 通过远程监控和管理您的信 ,更有效地管理交通,这样您就可以在问题升级之前对资源进行优化配置,并解决问题。
  • 用业界领先的ATSPMs(自动交通信 性能指标)测度交叉路口运行状况,从而实现基于数据的交通管理方法。
  • 利用360度摄像头获得新的能见度和洞察力,提供实时和历史鸟瞰数据。结合世界上最先进的交通人工智能,检测识别连续多交通模式。
  • 使用开放式架构和4G连接您的智慧城市,打破供应商的锁定,并在几分钟内而不是几个月内实现交叉路口互联。
  • 图一、TrafficLink对多交通模式如何使用基础设施进行理解,并向交通团队管理交通流提供有力工具。

    4.1 提高运营效率和效益

    智能基础设施不在于要摆脱传统的交通管理方法; 相反,它要实现的是使交通团队能够利用现有资源做更多事情,并利用关键信息为新的和现有的案例提供支持。

    凭借Miovision的 TrafficLink平台,底特律的交通工程团队在远程发现并解决交通问题中处于领先地位。从广义上讲,世界上“最智能交叉路口” 让团队实现:

  • 远程实时监控交叉路口,以诊断性能问题并解决问题;
  • 实时探测事故并利用自动化工作流程给出即时方案。
  • 在这两种情况下,实时数据向团队展示了交通基础设施内的情况。因此,团队不需要等到市民的电话投诉或进入现场勘察情况,只需在交通运营中心进行监控。

    对于底特律的团队而言,就如大多数交通团队,这种新方法代表了团队运作方式的范式转变,将他们从拖沓的“手动模式”(图二)中解放,转变为高效、流畅的工作流程(图三)。

    图二、 传统的交通运营管理方法。

    图三、 Miovision 的TrafficLink使高效工作流程成为可能。

    4.2用SmartLink解锁你的数据

    SmartLink 将你现有的控制器和系统,通过移动 络(例如3G、4G/ LTE 络)安全地连接到Miovision 的云端。

    运用这种方式,SmartLink 带这些设备进入现代化时代,并通过获取其内部的重要数据延长了它们的运行寿命。

    实用案例: 远程性能诊断

    TrafficLink最直接和广泛采用的实用案例是为交通工程和运行团队提供远程交叉路口诊断和性能信息。

    这个例子解决了底特律团队最关键的问题:对于特定的交叉路口,交通信 灯是正常运作,熄灭或是闪烁:

    1.SmartLink 连接到现有的信 灯控制器和 SmartView 360 摄像头。

    2.SmartLink 使用移动通讯 络将路口安全地连接到 Miovision云端。

    3.将数据放在 Miovision 云端处理,生成基本状态和性能数据、警 和更高级的 ATSPMs。

    4.交通工程团队用这些信息来识别问题并为最重要和最紧迫的问题制定解决方案。

    对于许多交通团队而言,仅仅获取这些远程诊断信息就已经是颠覆性的创新了:他们不仅能够更高效地履行职责,不需要人工检查而节省下来的时间还使他们能够着眼于更多的战略性问题。

    此外,这些信息本身有助于更好地认识问题,从而产生更有效的策略。通过轻松获取更完整的信息,团队可以集中精力实施具有更大影响的方案,例如解决功率损耗的问题或重新为交通走廊信 定时以改善公交运营。

    4.3通过Miovision 云端实现大规模和可访问性

    云计算使得当今用户、企业和政府IT的服务成为可能。

    由于信息在云中存储和处理,解决方案的覆盖率远远超出了在一个有限地区得出的结果。 此外,数据是安全且可以获取的。

    Miovision 的云端存储和处理来自全球智能交叉路口的数据。 在云中,根据算法生成的ATSPMs和警 ,使我们的客户在掌握实时情况的同时能够将精力集中在最重要的事情上。

    图四、TrafficLink生成各种基本统计数据和强大的ATSPMs; 在这个案例中,交通工程师使用分流趋势(Split Trend)分析来研究路口全天的使用情况,来评估分流情况; 访问miovision.com/trafficlink/traffic-insights/了解更多信息。

    实用案例:实时事故检测和自动响应

    这些信息在实现远程性能诊断的同时还可以解锁强大的实时操作,从而提高运营效率并带来更安全的道路。在此案例中,在没有人为干预的前提下,交叉路口本身能检测到堵塞并启动自动响应:

    1.SmartView 360提供对交叉路口的完整视觉监控。

    2.SmartLink 将SmartView 360视频源和控制器连接到SmartSense边缘处理系统。

    3.SmartSense 中的计算机视觉和条件算法检测到事件(例如:根据控制器的信 相位和时间推算出车辆应该都离开路口,但实际上路口仍被占用)。

    4.SmartSense 执行条件逻辑:即一旦有车停滞在路口,就通知Waze API(API)并通过路边单元(RSU)发起车路协同(V2I)广播通知并提醒交通团队。

    4.4If This Then That “一旦触发则执行”原则

    条件逻辑通常采用If This Then That(IFTTT)的形式,即“一旦触发某个条件,则执行设定好的行动”,告诉自动化系统哪些情况下应该进行什么操作; 通过链式的条件和行动的配合,令你可以使用非常简单的基本模块实现复杂的行为。

    图五、 SmartView 360提供对路口的完整可视化监控,而SmartLink和SmartSense安装在现有机柜中,连接到控制器、RSU和Miovision 云端;在这个案例中,TrafficLink会自动检测堵塞,并通过IFTTT条件逻辑启动自动响应。

    4.5让道路更安全

    智能交通基础设施——不管是独立的或者是与智能互联车辆相结合,都有可能显著提高所有出行方式的安全性。

    2015年,在美国的所有城市中,底特律的行人死亡率最高(平均每十万人中死亡6.79个人,远高于其他人口超过50万的城市)。2016年——数据可考的最近一年,该比率回落到4.31,但是底特律仍然是拥有最高行人死亡率的前五城市之一。

    智能交通基础设施的一个重要目标是提高所有交通出行方式的安全性。在这方面,世界上最智能的交叉路口发挥了重要的作用,其中包括:

  • 预测性安全分析,包括连续测量多模式用户(包括行人和骑行者)。
  • 主动的安全措施,检测何时出现安全风险并作出相应应急措施。
  • 大多数传统的交叉路口监测手段 (例如线圈探测器)不能监测到行人,骑行者或者其他(相比与车辆)小型的交通出行模式。为了洞察这些用户的数据,许多城市利用人工数车。不幸的是,这种方法存在明显的缺陷,其中包括出错率高,成本昂贵,统计数据不连续,以及缺乏简单或者直接集成的信 灯相位定时信息。

    Miovision TrafficLink 会自动持续测量实际使用情况,从而回答以下问题:有多少行人使用这个交叉路口?有多少行人在交叉路口可通行的时间里安全地穿越人行横道?整天的使用情况如何?骑自行车的人的使用情况如何?

    除了简单的统计数据之外,TrafficLink的多交通模式可视化让交通工程师能够回答更复杂的问题。 例如,行人是否安全通过交叉路口,或者当时间发生变化时,他们是否被迫匆匆退出交叉路口? 或者,更大的人群对行人安全有什么影响? 随着汽车交通流量增加,行人的行为特征是否会有所不同?

    传统手段采集到的数据中的漏洞具有双重限制:这些漏洞不仅让交通工程师无法衡量当时的事态,并且由于不能根据数据建立可信的基准状况,他们也不能衡量变化所产生的影响。

    Miovision TrafficLink为交通工程师提供了多个交叉路口用户模式的可视性,提供了更具代表性的基础设施使用状况,从而开创了大量的可能性。

    4.6走向Vision Zero

    Vision Zero(零伤亡愿景)是一项消除所有包括死亡和严重受伤的交通事故,同时为所有人提供安全,健康,公平的出行方式的战略。从Vision Zero 站引用,“Vision Zero承认许多因素有助于安全出行,其中包括道路设计,速度,行为,技术和政策。”

    显然,智能基础设施可以通过提供真实世界的多交通模式测量(与仅考虑车辆的猜测或测量相对)和实时行动来防止事故发生并减少其严重程度,从而为以上Vision Zero要素做出重大贡献。

    4.7通过SmartView 360拥有清晰的视野

    SmartView 360为交通工程师提供无与伦比的交叉路口使用特征可视化功能。

    无论您是想要对交叉路口进行观察,还是深入了解多交通模式使用特征,SmartView 360都应是您的选择。

    此外,与用途单一的专有系统不同,您可以让其他部门(例如警察局)使用您的SmartView 360 络,来更有效地利用有限的市政资金并令交叉路口免受不必要的混乱。

    实用案例:预测性安全分析

    预测性安全分析是帮助交通工程师实时预测交叉路口状况,而不是被他们习以为常的(事故数据采集以及分析)延误所累。

    根据对交叉路口使用者的全面观察和相关使用数据的分析,交通工程师可以采取实时安全性评估,而不是完全依赖于长期指标,例如车辆碰撞和死亡率。这些信息也有助于Vision Zero等愿景,因为其需要交通工程师对现实世界有准确的理解。

    为了启用预测分析,TrafficLink 收集并分析多模式交叉路口使用情况:

  • SmartView 360提供完整的交叉路口视觉监控;
  • SmartLink不仅与交叉路口控制器相连接,来提供信 相位的可视性,还和SmartView 360摄像头连接;
  • SmartView 360摄像头和交叉路口控制器所获得的信息传递给SmartSense;
  • SmartSense中的计算机视觉算法提供多交通模式检测(例如车辆,行人,骑自行车的人);
  • 在Miovision 云端中执行算法,将多模式检测与相位时间相关联,以确定安全指标(例如,行人不能通过交叉路口的频率);
  • 交通团队可以在基于云端的 络平台上查看这些指标。
  • “世界上最智能交叉路口”为底特律的交通团队提供了强大有效的新安全指标,包括:

  • 车辆冲突分析(与Brisk 和 MicroTraffic合作);
  • 车辆行驶合规性测量;
  • 行人活动热点图;
  • 行人的交叉路口通行,行为合规性和活动测量。
  • 通过使用该解决方案,交通工程师可以在发生碰撞之前主动识别高风险行为,从而评估并实施可提高交叉路口和行驶路段安全性的对策。

    随后,对预测和分析作出贡献的同样的测量系统被用来检测在未来几个月甚至几周时间现实世界中变化所产生的影响,从而及时验证或者反驳理论并实现快速而持续的优化。

    4.8使用深度神经 络建立智能交叉路口

    深度神经 络(DNN)是试图模仿大脑的神经元协同合作的模式来解决复杂问题的计算算法。

    对于人来说很容易但对机器来说很难的问题的一个例子就是图像处理:我们看到一辆汽车可以识别它是汽车,但只有在强大的硬件上运行的高级算法才能实现这一壮举。

    在TrafficLink中, SmartSense中的计算机视觉处理使用的算法便是DNN。该算法可识别SmartView 360摄像头视频流中车辆,骑行者和行人的存在、位置和行动。

    实用案例:主动安全措施

    尽管负载传感器的车辆是互联未来的重要组成部分,但为了最大限度地提高安全性,交通基础设施需要能够实时识别危险。“主动安全”意味着交叉路口本身意识到其周围环境并做出动态改变,从而使安全性最大化。

    4.9车路协同(V2I)的通知实现行人安全

    在这个例子中,交叉路口检测到有人尚未通过人行横道,并通过V2I向智能车辆广播该状态信息:

    1.SmartView 360提供完整的交叉路口视频监控 。

    2.SmartLink将SmartView 360视频以及路口控制器连接到SmartSense边缘处理系统。

    3.SmartSense中的计算机视觉算法持续确定车辆和行人的存在。

    4.SmartLink和RSU通过V2I持续提醒联 车辆去提供存在信息和信 灯的相位和定时(SPaT)。

    实际上,交叉路口不断向附近的所有联 车辆广播有关其间发生的事情的信息,从而提前警告他们潜在的安全问题并同时在驾驶员本身对道路观察的基础上提供进一步的信息。

    4.10使用SmartSense进行边缘计算

    当涉及到安全性时,毫秒必争。

    即使采用超高速移动 络,将信息发送到云端并等待指令所带来的延迟对于真正的实时应用来说也是太久了。

    SmartSense将计算能力嵌入交叉路口,因此实时决策和操作就发生在路口。更进一步……

    通过启动SmartSense延长信 相位,让行人有更多的时间通过交叉路口。

    图六、智能交叉路口通过检测各种模式中的用户并向连接的车辆和系统广播信息来执行主动安全措施。

    4.11基于软件的紧急车辆优先权

    紧急车辆优先权(EVP)系统操纵紧急车辆(例如,警察,救护车,消防部门)行驶路径中的交通信 ,从而阻止发生潜在交通冲突的可能性,并为紧急车辆清出道路。这些系统减少了紧急车辆响应时间,同时提高了其他车辆的安全性。

    根据以往的传统,这些系统需要将专业的,用途单一的,常常是专利垄断的设备安装在紧急车辆上和交叉路口。

    Miovision TrafficLink在提供了相同结果和相关益处的基础上,通过集成现有车队自动车辆定位(AVL)系统,增强了访问的便捷性和操作的经济高效性。

    在底特律,警察局已经独自为他们的车辆投资了无线调制解调器。虽然 Miovision TrafficLink最初是为了交通运营监控而投入使用的,但是此案例已经成为一个通过软件集成和配置实现的增值:

    1.配备无线调制解调器的应急车辆与警笛相啮合。

    2.在警笛使用时,状态(即“警 器打开”)和紧急车辆的位置通过无线发送到云端。

    3.API为Miovision 云端提供车辆状态和位置信息; Miovision 云端监控紧急车辆的位置。

    4.Miovision 云端通过移动电信 络和SmartLink设备向紧急车辆行驶路径中的每个交叉路口发出警 ,触发信 优先权。

    更快的响应时间可以挽救生命

    实现基于软件的紧急车辆优先权,“世界最智能交叉路口”将Larned街上的紧急响应时间缩短了20%。

    更进一步……

    …包括智能车辆和导航应用程序上的通知。

    图七、基于软件的EVP系统可以阻止行人在救护车行驶前穿越街道的行为,让其快速安全地到达目的地。

    4.12自行车困境区延伸

    “困境区”是交叉路口中的一个区域。因为该区域内的用户可能面临两难选择:如果交通信 变为黄色,用户必须决定是否停车(并且有被追尾的风险) 或继续前行(有可能在交叉路口与另一方向车流冲突,尤其是受到右侧车辆的撞击)。

    对于骑自行车的人来说,这种困境更加容易存在。他们比汽车有更短的停车距离,一般不像其它车辆那样快速行驶,并且特别容易受到任何碰撞造成的身体伤害。

    TrafficLink的多交通模式检测为交通工程师提供了一种新工具,通过延长骑车人陷入困境区域时的信 灯相位来主动性提高骑车者的安全:

    1.SmartView 360提供完整的交叉路口监控视频。

    2.SmartLink将SmartView 360视频以及路口控制器连接到SmartSense边缘处理系统。

    3.SmartSense中的计算机视觉和评估算法通过将骑车者的物理位置与控制器的信 相位和定时相结合起来检测骑车者是否处于困境区域。

    4.SmartSense通过SmartLink指示控制器延长相位,从而允许骑车人安全地通过交叉路口。

    值得注意的是,除了采取这些主动安全措施外,TrafficLink还为交通工程师提供详细的统计数据和分析。交通工程师可以利用这些指标来研究总体困境区域趋势,找出原因,设计潜在改进措施,并将这些改进措施付诸实践。

    图八、骑自行车的人在接近交叉路口时变成黄色,意味着他们面临两难境地:突然停车,冒着被公交车追尾的风险,或者试图在黄灯阶段穿过交叉路口,导致被计算着绿灯时间来驶入路口的SUV撞到右侧。

    4.13以开放系统助力创新

    长久以来,城市被供应商锁定的条款和非公开的所有权系统所困。TrafficLink令城市将数据握于掌中,并为城市提供为现在与将来实现成功的所需工具。

    在物联 崛起和科技进步的现代生活,居民期望交通路口的日常和城市基础设施能像现在的服务用户的设施一样高效和顺畅。与此同时,居民也开始对更轻的交通压力、按需的公共服务和众享的通达性有了刚需。

    类似的项目创造了机遇,减少了使用公共信息中的阻力,同时促进了政府机构与市民间的信任、透明度和责任性。

    通过为强力创新开放信息,提供有保障的实时API给基础设施,Miovision帮助城市将愿景变为现实。

    4.14API使开放数据成为可能

    实施API 定义软件程序之间的信息交流与交换。

    一个开放的API意味着有详细记录(这样用户知道怎样使用它),对于有兴趣使用并委托予数据库的用户和机构可得。

    开放的API令不同参与机构独立工作或者合作来寻觅新的前进方向和解决方案。因此,他们是开放创新的关键动力,是构筑许多智慧城市和信息透明策略的基石。

    非公开的API本质上是所有权,用于给许可证或合作条约授限。非公开API并没有什么错,但对其的过分依赖会将机构陷入单一供应商和有限的解决方案围城中。

    Miovision承诺利用给城市机构授权信息和远见的开放API来发展智慧城市。

    4.15实用案例:货运信 优先

    交通 络使得货物大批量进出城市,但大卡车也有诸多弊端:

  • 卡车常用道有更多的污染颗粒积攒,尤其是当卡车常常被迫熄火和再启动时。
  • 卡车会阻塞重要干道,尤其是当车辆转弯时会对其他道路用户带来一系列负面影响,进而带来经济方面的影响。
  • 卡车是道路状况恶化的罪魁祸首之一,增加了维修成本。
  • 智慧城市基础设施为城市,居民和货运公司提供了共赢的机会。

    Miovision与Ryder和GeoTab合作来开发新的实用案例,其中之一便是延长交通信 的相位时长来防止货运卡车不必要的停车。

    1.货运卡车装配一个无限装置来向Miovision云端来发送位置信息。

    2.货运卡车驶近一个交叉路口。

    3.Miovision云端通过移动 络和SmartLink装置来告知路口控制器,一个需要优先权的货运卡车正在靠近。

    4.如果可以阻止不必要的停车,控制器会延长交叉路口的信 相位来许可货运卡车通行。

    通过给特别的交叉路口和干道装置智慧城市基础设施,城市可以建立经济货运通道来为货运公司提供有价值的激励措施。这样城市可以更好的控制污染和减轻道路损耗,货运公司可以减轻运营成本,居民也会受益于改善的交通流量和更长久的基础设施。

    此外,这个案例为城市启发了新的收益流 – 城市与可从货运优先通道获益的货运公司建立良好的贸易关系。

    图九、在这个例子中,货运信 优先的结果是货运卡车在通道中的停车延误减少25%,节省大概一公升燃油,二氧化碳排放降低大概4.4千克。

    4.16实用案例:警察专用平台

    在许多城市中,不同的部门在采用智慧城市项目。原则上讲,有热忱很好,但实际操作中会出现很多问题。例如,很多交叉路口都装有来自不同供应商的多个摄像头,每个摄像头都为城市不同部分提供图像和信息。这样做带来的后果常常是因为部门间缺乏合作和不同供应商间限制诸多的授权合约。

    Miovision提供了另一种方案:有安全保障,但同时是开放的系统来令不同部门从SmartView360 络中获益。

    例如,当交通部门依赖于TrafficLink来时时检测一个交叉路口,即使警察局偶尔按需接入此监测数据也会大大受益:

    1.SmartLink连接到SmartView360摄像头。

    2.SmartLink运用移动通讯 络来建立交叉路口和Miovision云端之间的安全连接。

    3.通过基于浏览器的 络平台,警察局可以利用SmartView360摄像头来实时查看交通事故,或取得事故的监控视频来进行调查。

    更进一步……

    通过运用同样的算法和条件逻辑来检测交叉路口堵塞并发送车路协同信 ,此信 也可发送到警察局,这样可能会在重大事故被人为 告前节约宝贵的时间。

    图十、 警察专用平台让底特律警察局利用SmarView360 络(右上角截图)来获得城市交叉路口的实时或历史监控视频。

    4.17实用案例:基于开放数据的移动应用程序

    在2018年,Miovision与韦恩州立大学(WSU)合作,利用TrafficLink数据开发创新的应用。

    我们举办了面对多个WSU专业学生的思维能力竞赛:土木与环境工程,计算机科学和施工管理。竞赛获胜Bedel Desruisseaux和Robert Gibson的Safe Travel and Reliable Transit to school安全可靠的公交到校方案(缩写为START),

    利用START,两名学生想要解决校园公交的一系列难题:

  • 安全:在2003到2012年间,美国重大学校交通事故造成1353人死亡。
  • 可靠性:业界目标是实现90%的公交准时;底特律交通局的目标是60%到70%。
  • 可达性:很多居民区并没有校车路线覆盖。
  • 不平等:住在高贫困地区的学生迟到几率是其他学生的四倍,不可靠的公交系统是主要原因。
  • 幸运的是,WSU学生并不是孤军奋战:底特律市长Marc Duggan的2018 State of Detroit底特律现状演讲强调了优先发展学校及城市的公交系统。

    WSU的学生计划利用数据和开放系统来多方面解决公交问题,包括:

  • 校车准时运行:利用TrafficLink的开放系统在校车运行时间段实现校车优先权,通过车辆装置或者位于交叉路口的计算机视觉。
  • 实现面向全体的校车可达性:利用存在检测动态改变校车路径来搭载等车的学生;这个案例可以通过移动应用程序、计算机视觉(即在特定公交车站检测等车学生)、或是车站的等车按钮来实现。
  • 提供更加的信息告知:基于实时交通数据(例如通过智慧交叉路口和API来与Waze交流)和等公交人的位置,通过移动应用程序和电子显示屏来传达准确的到达时间;此外,当学生上车或下车时,给学生的家长发送信息。
  • 改善安全:通过给校车和公交安装接收车路协同信 的车用装置来保障行人的安全。
  • 每一个SMART提议的方案本身都有改善底特律学校交通系统的潜能,若一起实现会益处良多。

    Miovision也开发了基于同样的API的应用软件。例如,一个名叫安全过街的软件利用GPS来定位交叉路口的行人,当可以安全通过人行横道时提供声音指示:“显示您位于Griswold路和West Larned街。现在可以东西向安全通过Griswold路。”

    底特律市将这些基于开放API的软件开放给任一城市部门和城市的合作机构。

    Miovision鼓励所有城市都用现代思维考虑“开放”的概念-许多城市实际上也在如此思考:我们很荣幸见证一系列城市在设施购入明细中包含了开放性科技的要求。

    在智慧城市的发展中,开放性和信息是创新的重要助力。

    05

    结论

    智慧城市始于智能交叉路口:

  • 确保所有交通模式的安全、高效出行
  • 为交通工程团队的提供性能指标和预测分析能力
  • 通过开放数据和体系结构推动创新
  • 智能交叉路口是未来的潮流,但今天的技术足可实现:底特律的交通工程团队已经在真实环境中使用Miovision TrafficLink实现一系列令人印象深刻的应用。

    受益于TrafficLink的多功能性和开放的架构,以及底特律团队愿意探索临近未来的可能性,一个简单的问题 —— “交通信 灯是正常运作,熄灭,还是闪烁?” —— 促成了世界上最聪明的交叉路口的诞生。

    Miovision公司为在底特律从“汽车城市”向“机动智慧城市”的过渡中扮演重要角色而感到自豪。

    06

    实用案例总结

    资料

    下载

    1、《世界上最智能交叉路口实用案例 – Miovision》

    资料

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