項目背景:
在建設品質城市的大背景下,按照智慧城市、智慧交通頂層設計的總體要求,結合街道功能定位,項目應用視頻識別、多源數據融合等高新技術,完善道路智能感知與服務設施,預留車路協同基礎設施,為交通參與者提供美好的出行體驗,為交通管理者提供精細的治理手段,打造城市智慧道路創新示範工程。
項目簡介:
1、項目需求:
將路燈杆全面升級,打造智慧型路燈。在人流活動密集區域提供免費WIFI;藉助路燈杆設置行人信息屏,發布服務信息;以「多杆合一」方式,整合道路設施,打造外形美觀、風格統一的城市藝術品,提升慢行空間體驗。
道路智慧路燈
2、產品功能:
道路智慧路燈是一款智能化程度很高的智能硬體產品,掛載全息感知式視頻檢測模塊、全彩可變信息屏、智慧LED照明設備、WIFI寬帶接入&嗅探模塊、環境檢測儀等智能設備。實現對道路設備設施的集約化管理,實現對道路智能設施設備的智慧化建設或更新,形成「人-車-路-環境」智慧網聯。
1)全息感知式視頻檢測功能
全息感知式視頻檢測模塊是具有多種功能以及多種功能的組合能力,最顯著的是基於人工智慧、雲計算、大數據算法的圖像識別與存儲能力,基於視頻圖像處理技術可實現交通流參數檢測、交通事件檢測、道路險情識別的功能,同時兼備道路監控功能,並將數據實時上傳至道路監控中心。
2)全彩可變信息顯示功能
根據交通、天氣及指揮調度部門的指令信息,操作員可向信息屏發布各種通告和信息,從而有效地對交通流量進行誘導,提高路網的交通運輸能力,為行人及自行車提供慢行交通誘導、公交到站時間、周邊地標景點等各類出行服務信息;同時也可以在重點路段、重點景區增加節假日祝福語以及弘揚宣傳愛國的圖片。
3)智慧LED照明功能
依託智慧控制的單燈控制器來接收燈光中心的調節照明亮度指令,通過NB-IOT單燈控制器來調節電源驅動器的控制信號,從而達到對照明亮度的調節,根據不同路燈\時段的照度、車流量、人流量以及雨、雪、霧等天氣情況實現單盞LED路燈的智能節能管控。
4)城市WIFI熱點
基於道路智慧路燈構建道路全面覆蓋的無線AP,為公眾提供道路沿線的無線上網服務,同時實現人群密度的動態監測及預警。
5)物聯網中繼功能
物聯網中繼器支持沿線智慧道釘、智能邊坡、智能井蓋、智能垃圾桶等物聯網設備的數據接入,通過建立通用的無線電空中接口及其公開的標準協議,使不同廠家生產的智能物聯網設備在沒有電線或電纜互相連接的情況下,將在一定距離範圍內的所有物聯網設備的數據接入到智慧道路管控平臺。
6)車路協同功能
車聯網和無人駕駛技術的發展,為車路協同技術帶來重要的發展機遇,比如雲計算、大數據、移動網際網路技術,為高精度定位、精細化信息服務和新一代無線傳感網絡構建等提供了更加可靠的技術保證。作為新一代智能交通系統,車路協同技術全方位實現車主、車路動態實時信息交互,完成全時空動態交通信息採集和融合,充分共享信息,在此基礎上保障複雜交通環境下車輛行駛安全,實現道路交通主動控制,提高路網運行效率。
7)環境檢測功能
以道路智慧路燈為載體對城市進行合理、有效地布局,形成城市感知網絡系統,能夠及時、準確、全面地反映不同區域的溫度、溼度、噪音、PM2.5、PM10、CO2等環境質量現狀及發展趨勢,為環境管理、環境規劃、環境科學研究提供依據,為城市基礎服務保障設施的維護提供及時、準確的信息。
8)一鍵報警功能
市民在遇到突發、緊急情況時,按下道路智慧燈杆上的一鍵求助按鈕,就可與公安局或救助中心人員進行通話,同時將求助位置等信息直接發送到管理平臺,為公安或救助人員及時趕到現場進行相應的處理和救助提供快速、準確的信息。
3、技術方案:
基於路燈杆,集成高清攝像頭、WIFI探針、誘導屏、標識標牌、照明等設備設施,升級成道路智慧路燈(路燈杆、視頻杆、標牌杆、誘導屏杆的合一)。
協議
採用Modbus、UDP\TCP 協議、OCP、MQTT、HTTP等物聯網通用協議,可以接入所有支持該協議的物聯網設備。
組網方式
道路智慧燈杆採用環形組網方式,鑑於連接發生故障而營銷整個網絡,通過光纖將控制機櫃的交換機與道路智慧路燈裡的核心網關組成一個環形網絡結構,因此在使用一條主通信信道進行傳輸數據的同時,再加上一條備用的信道,當主信道有故障的時候,可以切換道被用信道,提高網絡系統冗餘性。
關鍵技術
a)基於深度學習與人工智慧算法,在前端設備實現對視頻圖像的智能化識別,自動化發現和採集道路異常事件(如路面損害、自然災害、交通事故、設施損壞等),並實現自動預警與上報。
b)結合集成化的路側誘導屏,實現多元信息的動態整合和智能化發布,對路況、停車位、周邊樓宇\景點、行程時間、公交到站、道路施工、天氣、交通事故等多元信息進行整合發布。
4、系統平臺:
特點a)打造「人-車-路-環境」全道路元素的全息感知。
b)統一標準、有序建設、高度可擴展、可擴充的管理平臺。
c)打破信息傳輸孤島,避免基礎智能設施的重複建設,實現高度數據共享。
d)實現大數據交互環境下的數據融合、數據標準化、數據監測等智慧道路核心功能,
e)實現從「數據採集-數據共享-城市服務」的閉環。
基本功能
a)立體展現重要橋梁、隧道、邊坡等區域的實際情況,實時展示傳感器的位置、狀態與數值。
b)杆件狀態、類型分布、數據總量監測。
c)路貼、邊坡、橋梁、隧道、路面積水、管道、垃圾桶、井蓋等傳感器數據接入,數據接入狀態與數據質量監控,提供時間空間等多維度的數據查詢分析。
d)實時視頻查看、車流量車型檢測、道路險情識別與分類、人流量\共享單車檢測、共享單車秩序識別等,路面異物預警、交通擁堵預警、行人聚集預警、共享單車亂停亂放預警等。
e)實現對道路智能設備的狀態監控、清單查詢與精細管控,支持在線設備軟體版本更新與維護,通過標準化的數據申請、審核授權、使用監控等流程支持的跨部門共享與分發。f)通過預案實現發布內容、發布時間、發布動作、發布對象等自定義信息發布控制。
5、運營模式:
區委指定牽頭部門作為運維主體,委託專業公司負責運維。
6、預期效果:
a)以道路智慧燈杆為載體,預留未來新增設備掛載的接口,實現對交通設施的集成化、節約化和智能化管理,實現多杆合一。
b)依託物聯網技術,形成「人-車-路-環境」智慧網聯,實現車輛檢測識別、道路運行監控、道路險情預警、城市積水檢測、公交優先控制、智能路內停車和智慧出行信息服務發布的全功能覆蓋,構建智慧城市公用U型管廊,為未來智能終端升級預留空間。
c)建立在線的智能化管理應用平臺,對前端採集的交通數據進行統一存儲、處理與挖掘,實現交通綜合管理與調控。
7、遇到的問題:
項目運營問題
8、解決方案:
建設運營模式中,採用設計採購施工運營總承包(EPCO)作為首選模式,保證運維的專業性和延續性;或者由各區委會指定牽頭部門作為運維主體,委託專業公司負責運維。
9、項目特色
1)、優勢:
解決了當前道路智慧化建設的三個核心問題:
a)職能分割導致道路兩側杆件林立(路燈杆、視頻杆、誘導屏杆、標識牌杆等)與道路重複開挖,建設、維護成本高,管理主體多;
b)各部門杆件缺乏統一部署,數據標準不一,整合難度大,導致數據分割,難以共享;
c)智慧化道路缺乏整體規劃建設,滯後於交通工具本身的智能化,難以滿足共享單車、車路協同等新技術的發展需求。
2)、創新之處:
在燈杆前端搭載人工智慧機器學習,對前端視頻圖像實施挖掘,識別道路險情及道路異常事件,同時具備「端到端」的深度學習算法,與後臺AI及大數據平臺配合實現VA挖掘,滿足智慧城市管理要求。
3)、可借鑑的經驗:
a)技術方案可以借鑑,在前端對數據進行處理,將結構化數據上傳給後端,節約網絡寬帶。
b)燈杆結構設計可以借鑑,預留5G基站、LTE-V等智能設備的安裝接口。