雷視一體機(jī)應(yīng)用實戰(zhàn) 昆山中環(huán)快速路態(tài)勢感知系統(tǒng)項目詳解

關(guān)于雷視一體機(jī)實戰(zhàn)應(yīng)用的相關(guān)探討，無疑是近兩年智能交通管理領(lǐng)域最受關(guān)注的話題之一。

融合了視頻、毫米波雷達(dá)所有優(yōu)點的雷視一體機(jī)產(chǎn)品，在上市初期就受到了交通管理部門的重點關(guān)注，特別是在新基建等政策的影響下，有關(guān)試點項目建設(shè)采用部署了雷視一體機(jī)。據(jù)賽文研究院過往數(shù)據(jù)顯示，在2020年有10座城市選擇應(yīng)用了雷視一體機(jī)。但彼時雷視一體機(jī)數(shù)據(jù)融合效果較差、產(chǎn)品價格高昂等問題尚未解決，也讓許多業(yè)主用戶望而卻步。

隨著雷視一體機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)發(fā)展，數(shù)據(jù)融合效果的提升、產(chǎn)品價格的降低等過往問題的初步解決，讓包括當(dāng)前沒有選擇雷視一體機(jī)在內(nèi)的眾多交通管理部門開始考慮采用雷視一體機(jī)，并圍繞以雷視一體機(jī)為主要前端感知設(shè)備進(jìn)行相關(guān)項目系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)架，開展規(guī)模性的部署建設(shè)應(yīng)用。

近期，江蘇昆山中環(huán)快速路系統(tǒng)交通態(tài)勢全域感知采集系統(tǒng)建設(shè)就受到了行業(yè)重點關(guān)注，尤其是關(guān)于雷視一體機(jī)的規(guī)模應(yīng)用、以雷視一體機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字孿生系統(tǒng)以及態(tài)勢感知系統(tǒng)平臺搭建等方面，再度引發(fā)行業(yè)人士激烈討論。

昆山中環(huán)快速路系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

通車于2015年，作為全國縣級市路程最長的高架快速路系統(tǒng)，昆山中環(huán)快速路系統(tǒng)由東線黃浦江路、南線G312、西線江浦路、北線S339組成，全長約44.2公里，圍合面積78平方公里。 承擔(dān)了緩解昆山城市城區(qū)交通壓力，完善昆山城市綜合交通體系，撬動昆山市城市格局向外拓展延伸幅度的中環(huán)快速路系統(tǒng)，隨著近兩年來車流量的不斷增加，交通擁堵和交通事故發(fā)生愈發(fā)頻繁。 經(jīng)統(tǒng)計，目前昆山中環(huán)日均流量已逾38萬輛次，早晚高峰已呈常態(tài)化擁堵狀態(tài)。 在早晚高峰期及平峰時段發(fā)生事故時，事故發(fā)現(xiàn)、事故預(yù)警、事故引導(dǎo)處理的不及時，往往會造成中環(huán)主線的交通擁堵，進(jìn)而導(dǎo)致上下匝道口、地面道路因積壓車輛過多而大面積癱瘓，嚴(yán)重影響交通參與者的出行體驗和行駛安全；受高峰期交通流影響，追尾、碰撞和撞固定物等交通安全問題頻發(fā)，特別是在上匝道合流路段，車輛通行密度高，車輛合流變道容易發(fā)生碰撞，缺乏相應(yīng)的檢測手段以及預(yù)警分流措施，使得交通安全問題難以防范。 交通擁堵、交通安全等傳統(tǒng)交通問題的解決在對交通數(shù)據(jù)信息采集提出需求的同時，車路協(xié)同、自動駕駛等領(lǐng)域的快速發(fā)展，也對城市交通道路基礎(chǔ)設(shè)施和交通信息收集處理提出了更多新的要求，讓已有交通管理手段愈發(fā)捉襟見肘。

前端感知成為建設(shè)關(guān)鍵

在新基建政策的不斷推動下，新型道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模迅速提升，云計算、AI、大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生等新技術(shù)，以及毫米波雷達(dá)、雷視融合、雷視一體機(jī)等新設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用逐漸被交通管理部門所認(rèn)可，成為當(dāng)下智慧交通管理建設(shè)采取的主要手段，特別是交通感知已經(jīng)成為交通管理系統(tǒng)搭建的前端建設(shè)。 在此背景下，如何借助先進(jìn)的交通態(tài)勢感知設(shè)備，在第一時間將道路路況、異常事件、風(fēng)險預(yù)警等信息發(fā)送至交管部門，從而制定出合理高效的應(yīng)對策略，成為破解當(dāng)前中環(huán)快速路交通精細(xì)化治理、快速化決策難題的關(guān)鍵。 本項目通過在中環(huán)快速路主線及匝道部署交通流檢測器，實現(xiàn)對中環(huán)快速路的實時交通流量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和共享，可作為城市智能交通系統(tǒng)，特別是交通大數(shù)據(jù)指揮平臺、數(shù)字化仿真系統(tǒng)、交通信號控制系統(tǒng)、交通信息發(fā)布系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)來源，成為構(gòu)建昆山市中環(huán)交通態(tài)勢全域感知采集系統(tǒng)的重要一環(huán)。 在項目的建設(shè)過程中，昆山中環(huán)快速路系統(tǒng)交通態(tài)勢全域感知采集系統(tǒng)采用了雷視融合一體機(jī)作為路側(cè)交通流信息采集設(shè)備。 作為雷視融合一體機(jī)產(chǎn)品的提供商，蘇州雷森電子科技有限公司（以下簡稱“雷森雷達(dá)”）表示，相比傳統(tǒng)視頻車檢器、線圈傳感器、超聲波傳感器，雷視融合一體機(jī)集成了MIMO天線、多芯片級聯(lián)、目標(biāo)跟蹤算法等先進(jìn)技術(shù)，具備覆蓋區(qū)域廣、全天候穩(wěn)定運行、數(shù)據(jù)精度高、數(shù)據(jù)類型豐富等特點，可顯著提升道路信息采集能力，為建立安全、舒適、高效、綠色的出行環(huán)境提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

基于雷視一體機(jī)的感知底座布局與應(yīng)用

昆山中環(huán)快速路系統(tǒng)交通態(tài)勢全域感知采集系統(tǒng)建設(shè)以中環(huán)快速路交通暢通、安全管控和滿足未來一段時間科技設(shè)施發(fā)展的角度出發(fā)，采用雷視融合一體機(jī)作為前端感知單元，集成了毫米波雷達(dá)和視頻模組兩個傳感模塊，在滿足數(shù)據(jù)采集的高精準(zhǔn)、全天候、大區(qū)域的同時，還具備視頻直觀可視化的優(yōu)勢。

同時，雷森雷達(dá)還在系統(tǒng)后端部署了目標(biāo)融合服務(wù)平臺，融合全路段雷視融合一體機(jī)輸出的目標(biāo)數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)區(qū)域宏觀交通態(tài)勢的監(jiān)測、誘導(dǎo)系統(tǒng)對接、交通事件預(yù)警、交通狀態(tài)可視化展示、設(shè)備的一體化運維管控構(gòu)建數(shù)據(jù)底座。昆山中環(huán)快速路主要由上匝道節(jié)點、下匝道節(jié)點和主干線路段這三大部分組成，擁堵和事故也主要集中在上下匝道和快速路干線的重點路段，因此雷森雷達(dá)在建設(shè)過程中結(jié)合了三大場景構(gòu)建快速路全方位一體化感知系統(tǒng)，并提供結(jié)合不同系統(tǒng)的聯(lián)動控制方案。在上匝道節(jié)點建設(shè)層面，雷森雷達(dá)通過在上匝道和快速路主干線分別部署的雷視融合一體機(jī)，實時檢測匝道與主干道的交通流信息，并結(jié)合匝道信號控制系統(tǒng)制定放行策略，合理放行匯入快速路主線的匝道車輛，提高快速路主線路段的通行能力；同時借助雷視融合一體機(jī)提供的超視距感知能力，每當(dāng)有車輛匯入/匯出時，提供匯流預(yù)警信息，從而減少快速路與匝道合流處事故的發(fā)生，保障行駛車輛安全匯入。

在快速路主線路段，雷森雷達(dá)選擇全線部署雷視融合一體機(jī)，通過目標(biāo)融合服務(wù)平臺多雷達(dá)融合拼接技術(shù)，實現(xiàn)對主線路段的全域監(jiān)測，實時監(jiān)測主線交通運行態(tài)勢、車輛行為軌跡、異常交通事件、異常交通流，為廣播系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、出行服務(wù)系統(tǒng)、事件預(yù)警系統(tǒng)提供道路交通狀態(tài)和事件數(shù)據(jù)，幫助管理者快速處理事件，提高主線道路的通暢率。下匝道節(jié)點與上匝道節(jié)點處理類似，通過分別在下匝道和快速路主干線部署的雷視融合一體機(jī)，分別檢測匝道和主線交通狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)回傳至目標(biāo)融合服務(wù)平臺，經(jīng)道路誘導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)一步分析判別，將道路誘導(dǎo)信息第一時間發(fā)布至可變情報板，實現(xiàn)快速路出口交通誘導(dǎo)服務(wù)，對下匝道車輛進(jìn)行引流，緩解交通壓力。 雷森雷達(dá)相關(guān)人員表示，此次雷視融合一體機(jī)在產(chǎn)品性能方面通過多傳感器融合算法，將雷達(dá)檢測的交通目標(biāo)數(shù)據(jù)和從視頻中提取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，提高了數(shù)據(jù)檢測的精準(zhǔn)性和產(chǎn)品應(yīng)用的高擴(kuò)展性。

“五位一體”的昆山中環(huán)態(tài)勢感知平臺

在雷視融合一體機(jī)感知底座的基礎(chǔ)上，雷森雷達(dá)與合作伙伴結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)、AI技術(shù)、V2X技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息化、數(shù)字化技術(shù)，圍繞城市交通線路進(jìn)行了智能化、信息化、可視化集成改造，以數(shù)字孿生可視化三維地圖為基礎(chǔ)建設(shè)了昆山中環(huán)態(tài)勢感知平臺。

平臺整體數(shù)字底板利用數(shù)字孿生渲染技術(shù)，將昆山市931平方公里的行政區(qū)域?qū)崿F(xiàn)“米級”三維仿真數(shù)字化還原，對核心的中環(huán)高架道路實現(xiàn)“厘米級”高精度建模，為實現(xiàn)交通流仿真奠定數(shù)字場景基礎(chǔ)。昆山中環(huán)高架道路相關(guān)的核心交通設(shè)備，也在平臺三維場景做到了“毫米級”、“部件級”的三維數(shù)字化還原效果。

雷森雷達(dá)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，昆山中環(huán)態(tài)勢感知平臺將包括雷視一體機(jī)、交通監(jiān)控、交通信號管控系統(tǒng)、交通指揮調(diào)度系統(tǒng)等多類型交通管理子系統(tǒng)進(jìn)行了有效的融合，打破了原有和新建的各類子系統(tǒng)的信息孤島壁壘，并借助這些交通監(jiān)管系統(tǒng)使中環(huán)線的交通運營狀態(tài)透明化、交通管理更直接、高效，形成了具備“看（可視化）、溯（歷史回溯）、管（設(shè)施管理）、控（設(shè)備控制）、預(yù)（事件預(yù)警）”五位一體，初具“元宇宙”形態(tài)的智慧交通態(tài)勢感知平臺。 此外，基于雷視一體機(jī)感知底座的快速路數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設(shè)，也為車聯(lián)網(wǎng)、車路協(xié)同、自動駕駛等熱點領(lǐng)域未來發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

展望未來車路協(xié)同的應(yīng)用發(fā)展

在此次基于雷視融合一體機(jī)的中環(huán)交通態(tài)勢全域感知系統(tǒng)的架構(gòu)中，雷森雷達(dá)還遵循運用了C-V2X的技術(shù)架構(gòu)，為即將到來的車路協(xié)同建設(shè)做好了準(zhǔn)備。 當(dāng)前國內(nèi)快速路路側(cè)感知設(shè)備大多都基于視頻系統(tǒng)和測速雷達(dá)進(jìn)行建設(shè)，無法實現(xiàn)對路面目標(biāo)的全局探測與定位（矢量化）。而無論是現(xiàn)階段的交通大腦，還是未來的車路協(xié)同，其基礎(chǔ)是需要對路面所有目標(biāo)實時矢量化，交通大數(shù)據(jù)算法基于全局矢量化目標(biāo)，才能進(jìn)行準(zhǔn)確的交通分析和疏導(dǎo)管理；V2X車路協(xié)同基于全局矢量化目標(biāo)，才能預(yù)測危險的發(fā)生并通過車聯(lián)網(wǎng)通知自動駕駛車輛。 雷森雷達(dá)表示，現(xiàn)代化的路側(cè)感知系統(tǒng)可以基于高分辨率路側(cè)雷視融合一體機(jī)來進(jìn)行建設(shè)，通過在道路沿線布設(shè)雷視融合一體機(jī)并組網(wǎng)，實現(xiàn)對道路的覆蓋。 雷視融合一體機(jī)可以對道路上的所有目標(biāo)進(jìn)行主動式發(fā)現(xiàn)、識別和跟蹤，實現(xiàn)全局目標(biāo)的實時矢量化，以上帝視角看清道路上的所有目標(biāo)，包括各類型車輛、兩輪車、行人和移動物體。與其他技術(shù)相比，雷視融合一體機(jī)具有全天候、全局覆蓋、矢量化成本低等優(yōu)勢。 因此，雷森雷達(dá)試圖利用雷視融合一體機(jī)作為前端感知設(shè)備并進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)對匝道口、主線路段機(jī)動車、非機(jī)動車、行人及交通事件的全天候檢測和監(jiān)控，從而滿足如交叉口碰撞預(yù)警、左轉(zhuǎn)輔助、前方擁堵提醒、特殊車輛優(yōu)先等車路協(xié)同應(yīng)用場景。

結(jié)語

從本次項目建設(shè)的實際應(yīng)用來看，隨著交通管理信息化、數(shù)字化的快速發(fā)展，雷視融合一體機(jī)以及配套的前端態(tài)勢感知系統(tǒng)架構(gòu)正逐步顯示出其優(yōu)勢和重要性?；诶滓暼诤弦惑w機(jī)感知底座的高精準(zhǔn)、全天候、大區(qū)域的主動感知系統(tǒng)，切實有效地提升了交管部門的管控能力以及對交通安全事件的預(yù)見性。 同時對雷森雷達(dá)在內(nèi)的智能交通產(chǎn)品商而言，自身的認(rèn)知也需要做出改變。 智能交通產(chǎn)品商不能只停留和拘泥于產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、輸出，更要注重與自身產(chǎn)品緊密相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)和平臺協(xié)同建設(shè)，通過與相關(guān)合作伙伴聯(lián)合深入項目建設(shè)過程，貼近了解業(yè)主需求并總結(jié)實戰(zhàn)經(jīng)驗，從而進(jìn)一步推動產(chǎn)品的適配應(yīng)用，拓展產(chǎn)品應(yīng)用場景，提升業(yè)主用戶對產(chǎn)品的認(rèn)可度，才有機(jī)會探索和贏得更大的市場空間。

九卿 | 作者

安安| 編輯