Nhận diện hình ảnh tự động với AI để nhận dạng người đi bộ và xe cộ, cải thiện thời gian chờ tại các giao lộ chính
12/08/2020
Thời gian chờ cố định cho đèn giao thông làm tăng thời gian chờ đợi không đáng có
Bị kẹt ở đèn đỏ trên một con đường vắng là một kịch bản quen thuộc với những người lái xe vào ban đêm trên những con đường lớn của Đài Bắc. Hiện tượng này xảy ra khi đèn giao thông được đặt thành bộ hẹn giờ được điều chỉnh cho giờ ban ngày cao điểm để phù hợp với thành phố. Đèn giao thông tại Đài Bắc Đài Loan với thời gian dài tồn tại để cung cấp đủ thời gian cho người đi bộ băng qua đường rộng một cách an toàn. Việc sắp xếp như vậy là cần thiết vào ban ngày, nhưng trở nên không thuận tiện vào khoảng nửa đêm khi có ít người đi bộ và xe cộ đi qua các đường phố Đài Bắc. Do bộ hẹn giờ cố định, được điều chỉnh theo lưu lượng giao thông ban ngày, người lái xe trên các tuyến đường huyết mạch lớn của Đài Bắc có thể sẽ thấy mình phải chờ đợi một khoảng thời gian dài hơn cần thiết vào ban đêm.
Nhằm ngăn chặn hiện tượng này và tăng cường hiệu quả giao thông, Thành phố Đài Bắc đã giới thiệu một hệ thống điều khiển đèn giao thông thông minh với công nghệ AI vào năm 2019. Hệ thống này, được tích hợp bởi công ty tư vấn THI, họ đã kết hợp camera đường phố với máy chủ Edge AI công nghiệp MIC-720 của Advantech và Thuật toán AI của Yuan High-Tech. Giải pháp cung cấp khả năng điều chỉnh đèn giao thông linh hoạt dựa trên lưu lượng truy cập thực tế để khắc phục các vấn đề về hiệu quả giao thông.
Camera giám sát được trang bị tính năng phát hiện hình ảnh với công nghệ AI để thu thập dữ liệu về tình trạng của xe hơi và người đi bộ. Hệ thống này tải hình ảnh trong thời gian thực lên máy chủ MIC-720. Tiếp theo, MIC-720 tiến hành phát hiện hình ảnh AI và tính toán vị trí của người và xe. Khi cần thiết, hệ thống này có thể kéo dài đèn xanh và kích hoạt tín hiệu phản hồi để điều chỉnh đèn giao thông trong thời gian thực. Có ba chế độ cho việc điều chỉnh đèn giao thông:
- Khi đèn đường huyết mạch có màu xanh lá cây và có người đi bộ hoặc xe đang chờ ở ngã tư, bộ hẹn giờ được điều chỉnh về giá trị tối thiểu.
- Khi đèn đường bên cạnh màu xanh lá cây và có các phương tiện đang di chuyển trên đó, thời gian đèn xanh được kéo dài.
- Khi không có giao thông trên các con đường phụ, đèn xanh của chúng bị tắt để tối đa hóa hiệu quả trên các tuyến đường chính mà được hưởng lợi từ các đèn xanh.
Để đảm bảo độ chính xác của các thuật toán nhận dạng hình ảnh AI, Yuan High-Tech đã điều chỉnh các nhãn AI và khả năng nhận dạng vật thể. Việc điều chỉnh được thực hiện trong giai đoạn đầu phát triển hệ thống, mang lại khả năng đào tạo thuật toán và xây dựng mô hình thích ứng với các kịch bản có độ tương phản cao vào ban đêm hoặc vào những ngày nắng.
Điều khiển tín hiệu thông minh với AI giúp tiết kiệm 1,83 triệu đô la Đài Loan
Hệ thống điều khiển tín hiệu giao thông thông minh AI này có thể thay đổi đèn giao thông cụ thể theo lưu lượng giao thông, nó cung cấp cho giao thông trên đường phụ đủ thời gian để vượt qua trong khi tăng thời gian đèn xanh của đường huyết mạch khi đường phụ vắng. Tóm lại, nó giúp tăng cường lưu lượng giao thông cho các con đường huyết mạch vào ban ngày, đồng thời giảm thời gian chờ đợi vào đèn đỏ vào ban đêm.
Phân tích thống kê được thực hiện sau khi triển khai hệ thống kiểm soát tín hiệu giao thông thông minh AI cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong thời gian chờ đợi. Thời gian chờ trung bình cho một chiếc xe trong các khoảng thời gian khác nhau đã giảm 15 ~ 78%. Thời gian chờ ban đêm tại đèn đỏ trên đường huyết mạch giảm 35% và đường huyết mạch thời gian đèn xanh tăng 7 ~ 79%. Tóm lại, việc điều khiển giao thông đã hoạt động hiệu quả hơn.
Giảm thời gian chờ ở đèn đỏ tương ứng với việc giảm thời gian nhàn rỗi của xe và mức tiêu thụ xăng. Khi được chuyển đổi thành dữ liệu tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải carbon, hệ thống này giúp giảm lượng khí thải carbon khoảng 23 tấn mỗi năm và mang lại lợi ích kinh tế hàng năm khoảng 1,83 triệu TWD.
Thành phố Đài Bắc đã mở rộng các giao lộ vào năm 2020 với hy vọng sử dụng các hệ thống điều khiển tín hiệu thông minh AI tiên tiến, kết hợp với thiết bị phát hiện chính xác và đáng tin cậy, để giảm hiệu quả chờ đợi không cần thiết và cải thiện hiệu quả giao thông tại các giao lộ đường huyết mạch. Ngoài ra, hệ thống này giúp giảm ùn tắc giao thông và tăng hiệu quả lưu lượng giao thông tổng thể.
Hệ thống Edge AI của Advantech có một vai trò quan trọng
Do độ trễ trong việc truyền dữ liệu, các hệ thống điều khiển tín hiệu thông minh AI sử dụng cấu trúc điện toán biên trong đó phần cứng đóng vai trò quan trọng. Phần cứng này phải đáp ứng ba tiêu chí: Thứ nhất, nó phải cung cấp hiệu năng cao để tiến hành giải mã luồng và xử lý hình ảnh. Thứ hai, vì sự thành công của nhận dạng hình ảnh dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của môi trường, phần cứng này phải có đủ sức mạnh xử lý để tạo điều kiện học tập và suy luận sâu sắc. Cuối cùng, phần cứng của nó phải có khả năng chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt được tìm thấy trên các góc phố, như nhiệt độ cao, lượng mưa và độ ẩm lớn.
Advantech MIC-720AI được trang bị NVIDIA® Jetson™ Tegra X2. Giải pháp này với thiết kế không quạt với mô-đun nhận dạng hình ảnh tích hợp và hỗ trợ các mô hình và quy trình học sâu. Nhiệt độ hoạt động trên phạm vi rộng làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng ngoài trời và yêu cầu khả năng xử lý AI tại biên. Chỉ cần tích hợp hệ thống điều khiển tín hiệu, MIC-720AI có thể được nâng cấp thành giải pháp AI.
Giải pháp của Advantech đáp ứng nhu cầu cụ thể và cung cấp dịch vụ hậu mãi tuyệt vời. Nguồn cung cấp điện ngoài trời và điều kiện môi trường kém ổn định hơn so với các thiết bị trong trung tâm điều khiển trong nhà tạo ra sự cố mất điện thường xuyên. Trong trường hợp mất điện, các hệ thống điều khiển tín hiệu thông minh AI sẽ ngừng hoạt động, yêu cầu các kỹ sư kích hoạt lại tại chỗ. Để giải quyết vấn đề này, Advantech sử dụng các bảng mạch đặc biệt tự động kích hoạt lại các thiết bị sau khi nguồn điện được cấp trở lại, tiết kiệm thời gian cho các kỹ sư vận hành của THI.
Phó Tổng Giám đốc tại THI dự đoán, Advantech, nhà sản xuất máy tính công nghiệp hàng đầu thế giới sẽ hỗ trợ công ty của họ phát triển thị trường toàn cầu trong tương lai. Trong những năm gần đây, Advantech đã đầu tư nguồn lực đáng kể vào việc phát triển thiết bị máy tính biên. Công ty tư vấn THI có nhiều kinh nghiệm trong việc tích hợp các hệ thống giao thông thông minh, làm cho họ trở thành một đối tác lý tưởng trong việc tạo ra các ứng dụng điện toán thực tế. Cùng với nhau, THI Consulting, Yuan High-Tech và Advantech có thể theo đuổi sự phát triển của thị trường hệ thống giao thông thông minh.
Tính năng nổi bật
- Lưu lượng giao thông hoạt động hiệu quả hơn với thời gian chờ trung bình giảm 15 ~ 78%.
- Giảm thời gian nhàn rỗi của xe và mức tiêu thụ xăng với lợi ích kinh tế hàng năm khoảng 1,83 triệu TWD.
- Ngoài được trang bị CPU hiệu suất cao, Advantech MIC-720AI cũng có khả năng chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt tại các góc phố như nhiệt độ cao, lượng mưa và độ ẩm lớn.
- Giải pháp của Advantech đáp ứng nhu cầu cụ thể của khách hàng và cung cấp các dịch vụ hậu mãi tuyệt vời để tiết kiệm thời gian của các kỹ sư vận hành của khách hàng.
-25/MIC-730IVA_Front-Left_P20240126141150.png)
-25/MIC-710AI_Front-left_P-(1)20240126143138.png)
-25/MIC-730IVA_Front-Left_P20240126141426.png)
/MIC-730AI_Front-Left_P20191108114747.jpg)
