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歩行者や車両を自動的に認識し、交差点における待機時間の改善

2020/07/20

信号機における固定タイマーは待機時間を増加させる

台北の主要道路で夜間に赤信号での待機がよくあるが、これは日中の交通量に合わせて設定された信号機のタイマーが使用されているためです。台北の交通信号機は、歩行者が安全に横断できるようにするために、長いカウントダウンが設けられていますが、夜間は交通量が少ないため不便と感じられることがあります。固定されたタイマーは昼間の交通に合わせて調整されており、主要幹線道路のドライバーは長時間待たされることがあります。

この現象を防止し、かつ交通効率を向上させるため、台北市は2019年にAIスマート交通信号制御システムを導入しました。このシステムは、THI Consultants Inc.によって統合され、街路カメラとアドバンテックのMIC-720産業エッジAIホスト、およびYuan High-TechのAIアルゴリズムを組み合わせています。実際の交通状況に基づいて柔軟な信号調整を行い、効率の問題を解消します。

監視カメラには、車両や歩行者の状況に関するデータを収集するAI画像検出機能を搭載しています。このシステムは画像をリアルタイムでMIC-720にアップロードします。その後、MIC-720がAI画像検出を行い、人や車の位置を計算します。このシステムは、必要に応じて青信号の時間を延長し、交通信号をリアルタイムで調整するための反応信号を活性化できます。交通信号の調整には、以下の3つの利点があります：

主要幹線道路が青信号のとき、交差点で待機している歩行者や車両がいる場合、タイマーは最短で調整されます。
主要幹線道路が赤信号のとき、青信号の点灯時間が延長されます。
側道に交通がないときは、その青信号は無効化にされ、動脈道路での効率を最大限に高めます。動脈道路では緑の波の恩恵を受けることができます。

AI画像認識アルゴリズムの精度を確保するために、Yuan High-TechはAIのラベルとアイテムの認識能力を調整しました。システム開発の初期段階で行われたこの調整により、夜間や晴れた日に見られる高コントラストのシナリオに適応可能なアルゴリズムのトレーニングとモデル構築が実現されました。

AIスマート信号制御により183万ニュー台湾ドルの節約を実現

このAIスマート交通信号制御システムは、交通量に応じて特定の信号を変更することができます。側道の交通がある場合には通過するための時間を確保し、側道が空いている時には動脈道路の緑信号の時間を延ばします。つまり、このシステムは日中に動脈道路の交通流を向上させ、夜間には赤信号での待ち時間を短縮する効果を持っています。

AIスマート交通信号制御システムの導入後、実施された統計分析によると、待機時間が大幅に改善されたことが示されています。さまざまな時間帯における車両の平均の待機時間は15〜78%減少しました。夜間の動脈道路での赤信号待ち時間は35%減少し、動脈道路の緑信号時間は7〜79%増加しました。つまり、交通の流れがより効率的になったことが明らかになっています。

赤信号での待機時間を減らすことで、車のアイドリング時間と燃料消費が削減しました。これを省エネルギーと炭素削減のデータに換算すると、このシステムは毎年約23トンの二酸化炭素排出削減を実現し、年間約183万ニュー台湾ドルの経済的利益をもたらします。

台北市は2020年、交差点を拡張しました。この拡張は、信頼性の高い正確な検知機器と組み合わせて、先進のAIスマート信号制御システムを活用し、動脈道路の交差点での不必要な待機時間を効果的に減らし、交通効率を向上させることを目指しています。さらに交通渋滞を軽減し、総合的な交通容量を増加します。

重要な役割を果たすアドバンテックのEdge AIシステム　

データ伝送の遅延のため、AIスマート信号制御システムでは、ハードウェアが重要な役割を果たすエッジコンピューティング構造を使用しました。このハードウェアは3つの基準を満たさなければなりません。まず、ストリームのデコードや画像処理を行うための高性能を備えている必要があります。次に、環境変化が画像認識の成功に影響を与えることが容易であるため、このハードウェアは深層学習や推論を促進するための十分な処理能力を持たなければなりません。そして最後にこのハードウェアは、高温、降水、湿度などの街角で見られる過酷な環境条件に耐える能力を持たなければなりません。

アドバンテックのMIC-720AIは、NVIDIA® Jetson™ Tegra X2を搭載しています。このソリューションは、洗練されたファンレスデザインで内蔵の画像認識モジュールを特長とし、深層学習モデルやプロセスに対応しています。広範囲の動作温度を備えており、屋外でのAIEdgeコンピューティングを必要とするアプリケーションに最適です。信号制御システムを統合するだけで、MIC-720AIはAIソリューションにアップグレードします。

アドバンテックのソリューションは、特定のニーズを満たし、優れたアフターサービスを提供しました。屋外の電源供給および環境条件は、屋内の制御センターよりも不安定で頻繁に停電が発生します。停電が発生すると、AIスマート信号制御システムが停止し、エンジニアが現地で再起動しなければなりません。この問題に対処するため、アドバンテックは、電力が復旧した後にデバイスを自動的に再起動する特別な回路基板を使用しており、これによりTHIコンサルタントのエンジニアの時間を節約します。

THIの副総経理は、アドバンテックが主要なグローバル産業用コンピュータメーカとして、将来のグローバル市場開発で同社を支援すると予測しています。近年、アドバンテックはEdgeコンピューティング機器の開発に多大な資源を投入しています。THIコンサルタントは、スマート交通システムの統合において豊富な経験を有しており、実用的なEdgeコンピューティングアプリケーションを創出する上で理想的なパートナーです。THIコンサルタント、Yuan High-Tech、アドバンテックの三社が協力することで、スマート交通システム市場の発展を追求することが可能です。