堵車只因信號(hào)燈太笨？海爾新專利給信號(hào)燈裝上“智慧大腦”

如今，“堵車”已成為人們生活中的高頻詞匯，特別是遇到早高峰、晚高峰、節(jié)假日以及雨雪天氣，往往會(huì)消耗比平日多幾倍的時(shí)間才能到達(dá)目的地。

早在2014年,中國(guó)交通部發(fā)布的數(shù)據(jù)就顯示,交通擁堵帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失占城市人口可支配收入的20%,相當(dāng)于每年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)損失了5%-8%,達(dá)到2500億元人民幣。

堵車，一部分原因是交通信號(hào)燈不智能。目前，主流應(yīng)用的交通信號(hào)燈普遍是“無(wú)腦”的，變化周期固定，造成交通資源浪費(fèi)。隨著科技進(jìn)步，解決“堵車”難題，迎來(lái)了高科技方案。近日，海爾一項(xiàng)名為“基于數(shù)字孿生的交通信號(hào)燈控制方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)”的專利獲得授權(quán)公開，授權(quán)公告號(hào)為CN114419896B。

根據(jù)專利公開文件，這一方案基于數(shù)字孿生技術(shù)，還原打造出與現(xiàn)實(shí)緊密關(guān)聯(lián)的“虛擬交通網(wǎng)”，智能控制交通信號(hào)燈，進(jìn)而提高路口通行效率。換句話說(shuō)，就是通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)“克隆”一個(gè)數(shù)字化的交通網(wǎng)絡(luò)，為交通信號(hào)燈賦予智慧大腦，讓信號(hào)燈能“思考”會(huì)“預(yù)判”，根據(jù)路口車和行人的流量，智能調(diào)整紅綠燈時(shí)長(zhǎng)，最大限度滿足各個(gè)方向的通行需求。

具體來(lái)看，這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可分3步：

第一步，建模及識(shí)別。利用數(shù)字孿生技術(shù)將可能出現(xiàn)擁堵的目標(biāo)路口、目標(biāo)路口的上下游、上下游之間的道路整體建模，識(shí)別機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人等動(dòng)態(tài)元素。

第二步，預(yù)測(cè)及判斷。根據(jù)環(huán)境建模和動(dòng)態(tài)元素，對(duì)下一時(shí)刻到達(dá)目標(biāo)路口的動(dòng)態(tài)元素的個(gè)數(shù)及運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)該路口交通信號(hào)燈的原始控制方案進(jìn)行合理性判斷。

第三步，調(diào)整及優(yōu)化。對(duì)于判斷為“不合理”的路況，則生成新的目標(biāo)控制方案，并在下一時(shí)刻根據(jù)優(yōu)化后的新方案控制目標(biāo)路口的交通信號(hào)燈。

舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)東西方向有100輛車和100個(gè)行人，而南北方向只有1輛車，按照傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈，東西和南北兩個(gè)方向的紅綠燈時(shí)長(zhǎng)一樣，當(dāng)南北方向?yàn)榫G燈時(shí)，在這1輛車通過(guò)后，剩余的綠燈時(shí)間是浪費(fèi)的，東西方向上大量的車和行人會(huì)處于無(wú)效等待的狀態(tài)。

應(yīng)用海爾這一專利技術(shù)后，數(shù)字孿生出的“虛擬交通網(wǎng)”會(huì)識(shí)別、判斷，得出目前兩個(gè)方向交通信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)相等的方案是不合理的，進(jìn)而根據(jù)兩個(gè)方向上行人、車輛的數(shù)量，生成合理的交通信號(hào)燈時(shí)長(zhǎng)，由此實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈與機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人的動(dòng)態(tài)感知與配合，避免了交通資源浪費(fèi)，提高了路口的通行效率。

目前，已經(jīng)有城市落地應(yīng)用各類“智能化”交通信號(hào)燈，其功能與海爾這一專利技術(shù)可謂異曲同工。海爾專利的差異點(diǎn)在于，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)建模、實(shí)時(shí)預(yù)判，未來(lái)有望與城市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)相結(jié)合，高效疏導(dǎo)交通，為政府端提供更高效的管理及應(yīng)急處理方案，助力城市實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，讓民生服務(wù)更智慧。

事實(shí)上，海爾對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)早有探索和應(yīng)用，今年以來(lái)，海爾公開了一項(xiàng)基于數(shù)字孿生技術(shù)給智能家電建造“元宇宙課堂”的專利，還發(fā)布了工業(yè)元宇宙技術(shù)方案D3OS、海納云數(shù)字孿生開放平臺(tái)，覆蓋家庭生活、工業(yè)、城市等多個(gè)場(chǎng)景。依托全球“10+N”開放創(chuàng)新體系，海爾將持續(xù)產(chǎn)出更多新技術(shù)、新方案，為美好生活加固科技底座。

審核編輯 黃昊宇