AI画像検出で歩行者と車両における滞留時間の改善

時間固定式に起因する待機時間の増加

　台北市の主要な幹線道路を夜間走行する際、周囲に車両が見当たらないのに赤信号による停止は広く浸透しています。こうした状況は、日中の交通量ピークに合わせて設定された時間固定型の信号制御に起因しています。台北市の交通信号は、幅の広い道路においても歩行者が安全に横断できるよう、十分な時間を確保する長めのカウントダウンが設定されています。この仕組みは日中の運用には有効ですが、交通量が大幅に減少する深夜帯では、かえって非効率を招く要因となります。このように、交通状況の変化に対応しない日中基準の固定タイマー制御が、主要幹線道路において不要な長時間の待機や交通停滞を引き起こす一因となっています。

　台北市は交通渋滞の緩和と効率化を目指し、2019年にAIスマート信号制御システムを導入しました。THI Consultants Inc.が統合した本システムは、監視カメラ、弊社の産業用エッジAIプラットフォーム「MIC-720」、Yuan High-TechのAIアルゴリズムで構成されており、リアルタイムの交通量に合わせて信号の青時間を最適化し、渋滞を緩和します。

　AI画像解析機能を搭載した監視カメラが、道路を行き交う車両や歩行者の状況を取得し、データ化します。収集された映像データは、遅延なくリアルタイムでMIC-720へ送信されます。MIC-720は、高度なAI画像処理により、人物および車両の位置や動態を正確に把握します。これらの情報をもとに、交通状況に応じて青信号時間を延長するなどの感応制御を実行し、柔軟かつ効率的な信号運用を実現します。

　信号制御の調整は、主に以下の3つの判断基準に基づいて行われます。

1. 幹線道路の青信号の交差点で、歩行者や車両が滞留している状態、信号タイマーを最短時間に設定されます。
2. 支線側の現示において交通需要が認められる場合、青信号の点灯時間を延長します。
3. 従道路の交通需要がない場合に青信号を短縮・消灯させ、幹線道路におけるグリーンウェーブ効果を最大化します。
   

　AI画像認識アルゴリズムの精度を担保するため、Yuan High-Techはラベリングおよび物体認識のパラメーター調整を行いました。開発初期の調整により、夜間や晴天時のように明暗差の激しい環境下でも、適応できるアルゴリズム学習とモデル構築を実現しています。

AIスマート信号制御で実現する約183万台湾ドルのコスト削減

　本AIスマート信号制御システムは、交通状況に応じて信号を柔軟に制御し、支線道路の通行に必要な時間を確保しながら、交通が少ない場合には幹線道路の青信号時間を延長します。 これにより、日中は幹線道路の交通の流れをスムーズにし、夜間は赤信号による待機時間の短縮を実現します。

　AIスマート信号制御の導入後、統計データにより待ち時間の大幅な短縮が確認されました。全時間帯において、車両の平均待ち時間は15％から78％の範囲で減少しています。特に幹線道路では、夜間の赤信号待機時間が35％削減されるとともに、青信号の点灯時間が7～79％増加しました。これらの結果から、交通全体の効率が大きく向上したことが示されています。

　赤信号での待ち時間の低減により、車両の待機時間と燃料使用量の削減が実現されています。これを省エネルギーおよび脱炭素効果として換算すると、本システムは年間約23トンのCO₂排出削減を実現し、約183万台湾ドルの経済効果を創出します。

　台北市では2020年に適用交差点を拡張し、高度なAIスマート信号制御システムと信頼性・精度に優れた検知機器を組み合わせることで、不要な待機の解消と幹線道路交差点の交通効率の改善を推進しました。また、本システムは渋滞の抑制と交通容量の向上を実現します。

アドバンテックのエッジAIによる運用の最適化

　通信遅延を最小限に抑えるため、AIスマート信号制御システムでは、現場に近い場所でデータ処理を行うエッジコンピューティングを採用しており、端末側には高いハードウェア性能が求められます。本システムで使用されるハードウェアには、主に以下の3つの要件があります。

• ストリーミングデータのデコードや画像処理を円滑に行うための高い演算性能が必要です。
• 画像認識は環境変化の影響を受けやすいため、ディープラーニングや推論処理を支える十分な処理能力が求められます。
• 高温や降雨、湿度といった過酷な屋外環境においても安定して稼働できる耐環境性能が不可欠です。

　弊社のMIC-720AIは、NVIDIA Jetson™ TX2（Tegra X2）を搭載した高性能エッジAIプラットフォームです。静音性に優れたファンレス設計を採用するとともに、画像認識モジュールを内蔵しており、ディープラーニングモデルを用いた高度なAI処理に対応しています。また、幅広い動作温度範囲に対応しているため、AIエッジコンピューティングを必要とする屋外環境においても安定した運用が可能です。さらに、信号制御システムと連携することで、AI対応ソリューションとして容易に拡張できます。

　弊社のソリューションは、個別のニーズに対応するとともに、充実したアフターサービスを提供します。屋外環境では、電源供給や設置条件が屋内の管制センターと比べて不安定であり、停電が発生しやすいという課題があります。停電時にはAIスマート信号システムは停止し、現地での再起動作業が必要となります。こうした課題に対応するため、弊社では電源復旧後に自動的にシステムを再起動する専用基板を採用しており、THI Consultantsのエンジニアの作業負担軽減と対応時間の短縮を実現しています。

　THIの副総経理は、弊社が今後のグローバル市場展開において同社の成長を支援していくと期待しています。近年、弊社はエッジコンピューティング機器の開発に積極的な投資を行ってきました。一方、THI Consultantはスマート交通システムの統合において豊富な知見と実績を有しており、実用的なエッジAIアプリケーションを実現する上で最適なパートナーです。今後は、THI Consultant、Yuan High-Tech、そして弊社が連携し、スマート交通システム市場のさらなる拡大を目指してまいります。

特長

• 平均待機時間は15～78％短縮され、交通の流れが大きく改善されました。
• 車両の待機時間や燃料使用量の削減により、年間で約183万台湾ドルのコスト削減効果が見込まれます。
• 高性能を備えたMIC-720AIは、高温や降雨、湿度といった過酷な屋外環境下でも安定した運用が可能です。
• 弊社のソリューションは顧客ごとの要件に柔軟に対応し、充実したアフターサポートを通じてエンジニアの負担軽減にも貢献します。
  

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