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面对当今世界全球化、信息化发展趋势,传统的交通技术和手段已不适应经济社会发展的要求。智能交通系统是交通事业发展的必然选择,是交通事业的一场革命,是推动“智慧城市”建设的重要部分。
那么,智能交通怎么建设?未来的发展趋势又是怎样的?下面由中鼎设计智慧城市事业部总经理李乃强为我们解答这些问题。
精工每一处细节全面实现交通智能化
下面简单说一下建设方案,设计中标后首先要对各个建设点位进行详细的勘察调研,因为涉及到大量数据和大量信息化的内容,所以智能交通,以及后续智慧城市里的相关项目,都会牵扯到很多像系统架构和网络拓扑图的内容,这是信息化项目跟市政道路相融合的内容,基本上跟物联网的整体概念相似。
系统整理架构主要分为几个层面:最底层的是前端信息数据采集,包括信号灯、电子警察各类抓拍监控,然后靠网络传输(主要靠运营商的裸光纤或者以epon/gpon这样的链路来打造),传输到指挥中心(存储、管控平台、ups、机房里的机柜等)。
▲系统整体架构
网络拓扑图比系统架构更深入,主要由网络工程师研究。主要介绍从交警大队、公安分局、公安局、交警支队、视频专网、公安网之间怎样做安全防护?每个系统部署到怎样的网络上?怎么把这些数据既安全又快速地传递回来?
▲系统网络架构
01 信号灯系统
信号灯系统,分了三部分,外面路口是信号机联的信号灯,中间有一些中心软件来进行区域控制和统一的计算。
▲信号控制系统
信号机国家有一个2016年的标准,把信号机分为三类,c类是高级信号机,即有智能感应控制的信号机,具有联网控制的功能,大约3到5万一台。信号灯的布设,国家也有规范,主要是2016版的《道路交通信号灯设置与安装规范》gb14886-2016。
▲《道路交通信号灯设置与安装规范》gb14886-2016
以我们设计的一个路口为例,这条路东西是双向五车道,进口是三车道,渠化压缩出一个左转专用道。一般原则是,如果这个路口有专用车道,就建专用左转信号灯;如果一个车道或两个车道没有专门的左转车道,就不用再建左转箭头灯。
▲图纸
通过图纸,将路口的实际形状描绘出来,每个车道的宽度,每个方向要建什么东西,把每个路口设计清楚,重点要看在路口怎么取电,从哪儿取电,怎么取网,这是最主要的问题。
有一些路口因为历史原因,车流量在不断变化,原来做得比较简单。例如,这个路口北向南早晚高峰的时候左转特别多,平峰的时候直行比较多,原来是一个固定的左转,如果只设一个左转,高峰的时候就不够。左转车辆多,排队较长。如果设两个左转,平峰的时候直行车辆排队较多,左转车道却没有车。
像这种情况,就适合把左转车道变成可变车道,早高峰、晚高峰的时候设左转,平峰的时候变成直行,将路口优化。
▲图例
在信号控制这方面,我们在信号配时上是分秒必争,尽量的在路口压缩车道,提高道路通行效率。整个路口的标识标牌,应该多杆合一。去年上合峰会的时候,我们专门做出了这种多杆合一。另外,要充分利用互联网 和百度地图、高德地图这样的信号配时工具。
▲信号灯监测评价
02 执法系统
执法系统,主要跟大家说一下全国主流的建设思路。电子警察就是抓拍摄像机,目前,一个抓拍机基本是700万到900万像素,可以覆盖三个车道,重点抓拍闯红灯、不按导向车道行驶、违法变道、拐弯压实线等违法行为。
电子警察通过视频就能全部感应和检测,不需要原来的切割线圈的配置,只需要装一个抓拍机,各个车上配一个补光灯就可以了。
随着违法替分、驾驶员消分这类问题的出现,国家现在也提倡在一些重要的路口设一些反向的卡口,同一个杆,有正、反两个相机,正的相机抓拍车尾,反的相机抓拍车脸和人脸,是覆盖三个车道。这尤其对于抓拍大货车闯禁行区域、小车驾驶员人脸信息非常有效。
▲示例图
如图所示,相机b就是闯红灯抓拍相机,抓拍车尾方向,能看到对面的信号灯、停止线和斑马线及三个车道,如果想拍反向人脸,再装个摄像机a,拍车前面。这样正向和反向的叠加在一起传回中心,更有效的执法。
违法停车的抓拍,就在马路上装一个摄像机,在它旁边放一个?的禁停标志,摄像机可以智能分析,如果不停在泊位内或禁止停车,相机就会自动拍下车辆,这个摄像机基本上是200万以上像素的球机,覆盖范围是150米到200米左右的区间。
▲上图来源于网络
不礼让行人抓拍同样如此,闯红灯抓拍相机可以兼顾。这套设计思路主要应用于行人过街的时候,尤其是旅游景点、学校等,抓拍照片后,将数据传回中心。
视频监控就是装摄像头,补充重点区域的盲区,以更好地看到路口、路面的交通状况。现在基本上200万或400万的星光球机或云台枪机比较多。高点监控,现在主流的可以看到180度到270度,或者将360度的范围装在楼上,宏观地看到整体交通运行状况,同样需要存储计算。
▲示例图
03 诱导屏
诱导屏主要分为两类,大的一般放在路口、路段交叉口200米到500米范围内重要的分流节点前方,显示道路拥堵情况,合理让大家出行。
▲交通诱导系统
现在,各地也在信号杆上建了一些小点的条形led屏,显示一些宣传标语和提示。例如,刚才说的绿波带时速,建议现在跑60迈,就可以连续过好多信号灯,或者发布一些违法信息。
▲上图来源于网络丨诱导屏
因为它造价小、便宜,所以数量上可以多装,能够更有效、精准地做好交通讯息的发布。
所有的发布系统都会给高德、百度地图进行实时汇总,高德、百度地图会把群众上报的这些事故信息等汇报给交警,交警也会将一些管制信息,比如今天高速封路,或者某地明天要开庙会需要进行一些交通管理等讯息告诉高德、百度地图。因此通过互联网的方式,能够更好地做好交通信息发布。
04 爆闪灯
爆闪灯不需要光,不需要电,也不需要网络传输,只需选好合适的位置,在交叉口范围内提醒主干道车辆可能辅路有车过来,让大家减速。
▲上图来源于网络丨爆闪灯
05 交通标志
交通标志就是国家标志标线的一些管理规范和建设要求。尤其是标线设计,标线的厚度、反光颗粒等。前年“315晚会”专门汇报了这个问题,对标志的反光膜是几级反光膜和标线的反光颗粒密度等在设计文件里做了详细的要求。
06 路口渠化
路口的渠化,也就是说随着流量的不断变化,怎样对这些路口进行及时改造,使这些路口能够更好地服务于交通管理,更大程度地提升交通通行效率。
07 车辆视图深度应用系统
各类抓拍相机拍了很多照片,传回到中心后可以做更多深入的应用。一方面,可以通过对照片中车辆形状结构的分析,确定属于哪种车型。并且,能够精准的分清出这辆车是大众还是帕沙特,甚至是帕沙特2000还是3000,2000多种小的车型都能够识别出来。
▲网络架构
另一方面,它还可以识别车内是否摆了香水瓶、放了纸巾盒,是否系安全带、抽烟,前保险杠是否碰掉漆,是否备轮胎,车窗上是否贴画、是否贴了年检标志等。这主要对肇事逃逸和特种车辆管理非常有用。
▲车辆视图深度应用系统
此外,系统通过接入卡口、电子系统图片数据,对接入的图像数据进行智能化结构识别。例如,通过扣出驾驶员和前排乘客的人脸,做人员比对,对于一些营运车辆和驾驶员进行特殊管理,判断长途客车驾驶员是否连续驾驶等,并对这些车辆图片进行二次识别,获取更多信息。
08 投资概算
就是根据概算编制的管理办法和类似项目,每个路口的工程量统计表会统计这个路口信号机、信号灯数量,管道长短等,汇总起来做概算的支撑。我们一般给客户都是这些图、汇总表,还有概算的总量和其他费用等。
▲编制概算
无人驾驶智能交通的未来展望
智能交通的展望后续应该是无人驾驶,无人驾驶这两年也比较火。以这个视频为例,街上的川流不息,每一辆车都在各自的运行轨道上行驶,因为车和车之间有通信,车和路之间有通信,所以虽然看着他们离得比较近,好像要撞了,实际上并不会。这或许会成为后续最高效的交通出行方式。
所以,因为有车联网,信号灯最终可能会消失。
现在,无人驾驶主要在一些特定的区域,某些工厂、小区在逐步实现。在城市道路实际环境中,国外有一些测试,百度也有一些测试。但距离实际落地还有一定的距离。
这一两年,提出了“智慧路灯杆”的新概念,大家可以在后续的设计中做一下相关的智慧路灯杆设计,思考一下怎样做出一些亮点?
在路灯杆上装显示屏、摄像机监控,底下安装紧急按钮和水位检测,也可以改成充电桩或者是给5g基站应用等,还可以安装wifi网络的设备和喊话系统等。这是这一两年来在市政道路基础设施领域一个比较重要的创新。
▲智慧路灯杆
智能交通后续还有一些关键的技术,主要是人工智能大数据、智能驾驶、移动互联等相关技术,大家也可以了解一下。有任何关于智能交通和智慧城市相关的问题,欢迎留言。