Умные дороги начинаются с умной инфраструктуры

С технологией умных дорог более безопасное и устойчивое будущее транспортировки уже не за горами.

Преимущества умных городских дорог:

  • Мультимодальные датчики и периферийные вычисления помогают ускорять транспортный поток с помощью обработки данных в режиме реального времени, а также уменьшать дорожные заторы и снижать уровень выбросов.

  • Технология умных дорог поможет оптимизировать транспортный поток и повысить уровень безопасности. Она также может помочь гражданам вернуть около 60 часов в год.1

  • Умные дороги могут уведомлять службы немедленного реагирования или помогать градостроителям выявлять проблемные зоны.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Дороги имеют решающее значение для процветания экономики и для нашего будущего в целом. Сегодня города просто вынуждены отвечать на вызовы урбанизации, упорядочивать транспортные потоки, снижать уровень загрязнений окружающей среды и способствовать повышению безопасности. Технологии умных дорог помогают градостроителям и государственным органам безотлагательно решать подобные задачи. Интернет вещей способен сделать дороги более умными, эффективными и лучше управляемыми по ряду аспектов: от управления дорожным движением до обеспечения безопасности пешеходов и транспортных средств, а также экологического контроля.

Что такое технология умных дорог?

Необходимость развивать в городах более эффективные дороги выявила важность умной инфраструктуры для процесса модернизации. Умные городские дороги, построенные с использованием технологий Интернета вещей, позволяют городам собирать и анализировать данные для улучшения контроля над ежедневным дорожным движением и адаптации к долгосрочным потребностям транспортировки. Датчики, камеры и радары Интернета вещей позволяют анализировать данные практически в режиме реального времени и использовать их для улучшения ситуации на дороге и организации транспортного потока. Данные также могут быть отправлены в облако для долгосрочного анализа, который даст ценное понимание того, как снизить выбросы CO 2 или улучшить состояние дорог.

Периферийные вычисления открывают массу возможностей для умных и подключенных дорог. Они позволяют снизить уровень задержек для аналитики и искусственного интеллекта, который лежит в основе умной дорожной инфраструктуры, например в части работы адаптивных светофоров и интегрированных дорог. К примеру, светофоры, основываясь на данных датчиков, могут автоматически синхронизировать свою работу, чтобы оптимизировать транспортный поток или менять сигнал для защиты других участников движения от действий водителей, создающих аварийную ситуацию.

Преимущества умных дорог и умной инфраструктуры

Работа технологии умных дорог обеспечивается устройствами различных типов: датчиками скорости, звука, IP камерами видеонаблюдения, умными светофорами, системами мониторинга погодных условий и цифровыми табло. Сбор и анализ данных этими устройствами практически в режиме реального времени обеспечивает следующие преимущества для города:

  • Менее перегруженные транспортом улицы. Транспортные заторы занимают 99 часов времени среднестатистического гражданина США, что обходится ему в 1377 долларов США в год.2 Технология умных дорог может отслеживать движение транспортных средств и регулировать светофоры при снижении потока или отсутствии приближающегося транспорта и предотвращать плотное движение автотранспорта. Это может помочь водителям и пассажирам сэкономить 9,4 часа в год.1
  • Повышение безопасности дорожного движения и пешеходов. Решения на базе компьютерного зрения, предназначенные для мониторинга дорожного движения, могут обнаруживать автомобили, переходов и велосипедистов для обеспечения безопасности. В случае аварии или преступления на улице умные устройства могут мгновенно уведомить об этом службы немедленного реагирования.
  • Оптимизация парковки и электронной оплаты. Электронная оплата позволяет уменьшать дорожные заторы путем использования функции распознавания номерных знаков и слежения за автотранспортными средствами для автоматического списания платы за проезд по автострадам и мостам без необходимости остановки или снижения скорости.

Отправка определенных данных в облако для анализа в динамике позволит постоянно улучшать в городах процесс управления движением, качество обслуживания дорог и экологическую обстановку, например:

  • Определение проблемных зон. Аналитические данные могут помочь выявлять перекрестки или другие участки дорог с высоким уровнем ДТП или потенциальной опасностью для транспорта и пешеходов. Это может быть полезно для принятия решения о том, как лучше регулировать движение в том или ином месте города: с помощью дорожных знаков, например «Уступи дорогу», «Стоп» или «Пешеходный переход», или светофора.
  • Улучшение состояния дорожного покрытия. Со временем состояние улиц ухудшается или подвергается воздействию природных явлений. Мониторинг состояния дорог позволит оценивать состояние дорожного покрытия и реагировать должным образом. По данным департамента транспорта Миннесоты, при заблаговременном устранении трещин в дорожном покрытии содержание дорог для города может обойтись в 62,50 доллара США/полоса/км/год против 1000 долларов США/полоса/км/год, если не делать этого своевременно.3
  • Снижение уровня загрязнения окружающей среды. Умная инфраструктура может способствовать снижению уровня выбросов углерода, образующегося в результате ежедневной работы транспорта, за счет оптимизации транспортных потоков и сокращения времени работы двигателей на холостом ходу. Также, имея представление о том, где лучше всего расположить станции зарядки электромобилей, в городах можно снизить уровень загрязнений окружающей среды.

Транспортные заторы занимают 99 часов времени среднестатистического гражданина США, что обходится ему в 1377 долларов США в год.2

Стремление к умной транспортной политике

Правила и стандарты имеют важное значение для развертывания технологий Интернета вещей в сфере транспорта. Будучи членом ассоциации 5GAA, корпорация Intel сотрудничает с директивными органами, автопроизводителями, производителями и операторами-владельцами инфраструктур в части развертывания технологии cellular vehicle-to-everything (C-V2X) по всему миру. Эта технология на базе стандартов 5G помогает обеспечить безопасное подключение и активизацию автомобилей, инфраструктуры и других пользователей дорог. Корпорация Intel также является активным членом технических комитетов и участвует в разработке стандартов совместного восприятия, координации маневров и обнаружения нарушений.

Мировые примеры использования и истории успеха

Технологии умных дорог — это не футуристическая концепция. Они уже внедряются во всем мире, а некоторые города и страны уже пользуются их преимуществами.

Подробнее о примерах использования дорог, которые формируют города будущего, в представленном ниже видео:

 

Узнайте, как реальные города и органы управления используют решения умной дорожной инфораструктуры для улучшения жизни своих граждан. Ниже мы демонстрируем некоторые примеры использования, но рекомендуем ознакомиться с нашей электронной книгой, чтобы узнать подробнее.

Периферийные сервисы для дорог

Немецкие промышленные производители совместно с корпорацией Intel работали над исследовательским проектом, цель которого заключалась в повышении динамичности автоматизированных транспортных средств, их безопасности и оптимизации общего транспортного потока на дорогах. Проект, в котором внутри периферийных узлов использовались процессоры Intel® Xeon®, охватывал двухкилометровый участок дороги между Мюнхеном и Нюрнбергом. Информация о дорожном движении передавалась на приближающиеся автомобили, и определялись потенциальные угрозы впереди.

Система автоматического сбора пошлин (ETC)

Shenzhen JHC Technology Development Co. (JHCTECH) сотрудничала с корпорацией Intel по вопросам улучшения существующей транспортной инфраструктуры Китая и систем ETC. Система ETC серии IPC компании JHCTECH может автоматически обнаруживать и идентифицировать автомобили для оплаты автомобильных пошлин без остановки. Это помогает устранять узкие места и поддерживать движение транспорта. Периферийные решения работают на базе процессоров Intel® Core™ vPro®, которые обеспечивают высокую производительность и возможности дистанционного управления.

Интеллектуальное управление дорожным движением

Система GRIDSMART на базе процессоров Intel® Core™ использует компьютерное зрение для мониторинга перекрестков и сбора данных о дорожном движении практически в режиме реального времени. На шоссе Bell Road в Аризоне система камер GRIDSMART позволила снизить задержки на 20 % в рабочие дни и на 43 % по выходным.4

Умные датчики для дорожной инфраструктуры

Компания Hitachi Vantara, член Intel® IoT Solutions Alliance, разрабатывает решения по оптимизации управления дорожным движением с помощью умных камер и других периферийных технологий. Компания Hitachi разработала систему камер на базе технологий Intel®, которая предоставляет данные в режиме реального времени, аналитику и хранение на периферии. Камеры используются внутри помещений и снаружи, легко устанавливаются и могут функционировать в экстремальных погодных условиях.

Технологии Intel® для умных дорог

Датчики, искусственный интеллект и умные камеры — это лишь несколько примеров технологий Интернета вещей, способных реализовать умную инфраструктуру. Корпорация Intel совместно со своими партнерами разработала технологии и аппаратное обеспечение для периферийных и облачных вычислений для технологии умных дорог. Мы предоставили предварительно проверенные образцы дизайна и примеры использования для реализации решений, способных модернизировать дорожную инфраструктуру.

Образец дизайна придорожного блока

Наш образец дизайна для придорожных периферийных вычислений обеспечивает работу блока, который крепится к уличным фонарям или другим конструкциям. Этот придорожный блок идеально подходит для анализа видеоданных в режиме реального времени, а также других задач, выполнение которых требует высокой производительности. Эти блоки можно устанавливать в городах в рамках решений для умного уличного освещения, умного дорожного освещения, умной парковки и станций электронной оплаты. Они обеспечивают возможности обработки, необходимые для идентификации номерных знаков, отдельных пешеходов и отслеживания дорожных заторов. Эти периферийные узлы могут даже обеспечивать покрытие общественного Wi-Fi. Периферийный вычислительный узел AAEON Atlas на базе продукции Intel® Vision для машинного зрения со встроенными функциями безопасности является готовым решением на основе этого образца дизайна.

Конвергентная периферийная эталонная архитектура (CERA)

CERA — это платформенный подход к Интернету вещей и конвергентной сетевой рабочей нагрузке. С помощью этой архитектуры наши партнеры могут проектировать решения для придорожного оборудования для обработки модальностей датчиков и их сочетания. Это обеспечивает аналитические возможности на периферии с одновременной поддержкой возможностей сети Решения, созданные на базе этой платформы, можно использовать на перекрестках или локально для вычислений на ближней периферии и обработки данных на различных устройствах Интернета вещей. Решения можно оптимизировать с помощью инструментария Intel® Distribution of OpenVINO™ и OpenNESS. Благодаря подключению 5G CERA предоставляет сетевые возможности, которые позволяют устройствам Интернета вещей взаимодействовать друг с другом на периферии или отправлять данные в облако. Она обрабатывает информацию с камер, радаров и широкого спектра других датчиков.

Примеры внедрения 

Примеры внедрения Intel предлагают предварительно настроенное программное обеспечение для всего типового приложения. Наш пример внедрения интеллектуального управления дорожным движением предназначен для мониторинга перекрестков с помощью IP-камер для оптимизации транспортного потока. Наш пример внедрения интеллектуального управления дорожным движением, подготовленного для использования в беспроводной сети, размещается на периферийном узле OpenNESS, который содержит все необходимые программные стеки для размещения 5G RAN.

Технологии Intel® для умных дорог и умной инфраструктуры
Периферийные вычисления
Интернет вещей и встроенные процессоры Intel® Процессоры Intel®, улучшенные для Интернета вещей и встроенных примеров использования, представлены несколькими вариантами вычислительной мощности и энергопотребления и обеспечивают высочайший уровень качества звука и видео для интеллектуальных камер и датчиков, которые устанавливаются у дороги.
Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® обеспечивают высокую производительность для периферийных серверов и идеально подходят для аналитики в режиме реального времени и искусственного интеллекта для данных умных дорожных датчиков.
Искусственный интеллект и компьютерное зрение
Визуальные процессоры Intel® Movidius™ Визуальные процессоры Intel® Movidius™ обеспечивают компьютерное зрение для конкретных примеров использования, таких как поиск и «распознавание» номерных знаков и автомобилей на умных перекрестках.
Сети
Сети 5G с поддержкой Intel Сети 5G с поддержкой Intel помогут оптимизировать данные о дорожном движении в режиме реального времени на периферии и одновременно улучшат возможности подключения и передачу в беспроводные сети и обратно.
Ресурсы для разработчиков
Intel® Edge Software Hub Найдите программное обеспечение для ускорения разработки решений умной дорожной инфраструктуры, включая примеры внедрения интеллектуального управления дорожным движением.
Инструментарий Intel® Distribution of OpenVINO™4 Инструментарий Intel® Distribution of OpenVINO™ оптимизирует разработку приложений для компьютерного зрения на платформах Intel®, включая визуальные процессоры и центральные процессоры. Этот ассортимент позволяет с помощью компьютерного зрения обнаруживать пешеходов, машины и дорожные знаки.
OpenNESS Программное обеспечение с открытым исходным кодом OpenNESS упрощает сложные процессы оркестровки и управления периферийными службами на различных сетевых платформах с использованием различных технологий доступа.
Intel® DevCloud для Edge Сократите время и расходы на подбор подходящего аппаратного обеспечения для достижения оптимальной производительности приложений искусственного интеллекта. Intel® DevCloud для периферии обеспечивает мгновенную обратную связь по производительности с помощью виртуального инструмента создания прототипов искусственного интеллекта.
Open Visual Cloud Эта коллекция стеков и конвейеров с открытым исходным кодом имеет оптимизированные составляющие для кодирования, декодирования, обработки логических выводов и рендеринга. Это помогает создать среду разработчика с многократным использованием, которая облегчает тестирование, оценку и развертывание служб, включая видео по запросу и потоковую трансляцию с помощью SVT-AV1.

Расширение технологий умных дорог

Хотя в разных странах уже внедрены разные технологии умных дорог, будущее умной инфраструктуры только лишь начинается. Сегодня в городах уже видны результаты: уменьшение дорожных заторов, общественная безопасность и снижение уровня выбросов CO2 . С помощью технологий Интернета вещей новейшего поколения градостроители могут смело инвестировать в технологии умных дорог, которые имеют существенное значение.

Правовая информация и отказ от ответственности5

Для работы технологий Intel® может потребоваться соответствующее оборудование, программное обеспечение или активация сервисов.

Ни один продукт или компонент не может обеспечить абсолютную защиту.

Ваши расходы и результаты могут отличаться.

Intel не контролирует и не проверяет сторонние данные. Для оценки точности следует обращаться к другим источникам информации.

Компиляторы Intel® могут не обеспечивать для процессоров других производителей уровень оптимизации, который не является присущим только процессорам Intel®. В число этих оптимизаций входят наборы команд SSE2, SSE3 и SSSE3, а также другие оптимизации. Корпорация Intel не гарантирует наличие, функциональность или эффективность оптимизаций микропроцессоров других производителей. Оптимизации, зависимые от микропроцессора, в этой продукции предназначены для использования на микропроцессорах Intel®. Некоторые оптимизации, не относящиеся к микроархитектуре Intel®, предназначены для микропроцессоров Intel®. Более подробную информацию по конкретным наборам команд, рассматриваемых в настоящем уведомлении, см. в руководствах пользователя соответствующей продукции.

Информация о продукте и производительности

1

«Прокладывая путь вперед: интеллектуальная дорожная инфраструктура» Intel, май 2020 г., intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/intelligent-road-infrastructure-ebook.pdf.

2

«Дорожные заторы стоят каждому американцу почти 100 часов, 1400 долларов в год», Inrix, март 2020 г., inrix.com/press-releases/2019-traffic-scorecard-us/#:~:text=The%20report%20found%20that%20on,average%20of%20%241%2C377%20per%20year

3

«Предотвращение образования дорожных ям и инновационный ремонт», Департамент транспорта Миннесоты, март 2018 г. dot.state.mn.us/research/reports/2018/201814.pdf.

4

«Сети 5G и распределенные вычисления помогают решать важнейшие проблемы городов», Intel, сентябрь 2020 г. blogs.intel.com/technology/2020/09/5g-distributed-computing-tackle-critical-challenges-for-cities/#gs.gspvml.

5

Компиляторы Intel® могут не обеспечивать для процессоров других производителей уровень оптимизации, который не является присущим только процессорам Intel®. В состав этих оптимизаций входят наборы команд SSE2, SSE3 и SSSE3, а также другие оптимизации. Корпорация Intel не гарантирует доступность, функциональность или эффективность работы любых приложений оптимизации для микропроцессоров других производителей. Содержащиеся в данной продукции оптимизации, предназначены для использования с конкретными микропроцессорами Intel. Некоторые оптимизации, не относящиеся к микроархитектуре Intel®, предназначены для микропроцессоров Intel. Дополнительную информацию о конкретных наборах инструкций, включенных в это уведомление, можно найти в соответствующем руководстве пользователя продукции и в справочном руководстве.