第304期 / February 6, 2023

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蘇花路廊科技專案-雲端平台智慧控制中心(簡稱ICC)智慧號控簡介

作者/何雲蓮

[發表日期:2023/2/6]

作者簡介

作者為凌群電腦電信事業群軟體業務支援部經理,技術專長主要包含應用系統規劃、專案管理、軟體品質保證、系統整合、創新應用等,參與過交通單位、政府機關、證券等領域等大型應用軟體與系統整合專案,於交通部蘇花路廊科技專案中主要擔任AI場域分析規劃師,負責分析、研究、規劃設計AI場域需求與應用。

前言

本文將延續前兩期專欄,繼續深入探討凌群電腦參與建置並獲得第一名殊榮之「5G整合AIoT應用於智慧交通控制與管理平台之示範運行計畫–以蘇花路廊北上攔截圈」專案,專案中的核心應用服務平台,是提供給交控中心人員所使用之5G AIoT平台—SYSCOM智慧控制中心(Intelligent Control Center,簡稱ICC)解決方案,如何協助交控中心在連續假期期間,即時精準執行蘇花路廊的截流策略。

場域現況

蘇花路廊為東部產業輸運與觀光旅遊唯一公路廊道,每逢假期都會有大量車流湧入,其交通量為平日的1~2倍,以太魯閣大橋南端開車北上至崇德管制站為例,平日只需6~8分鐘的車程,遇到連續假期的尖峰時段會增加至20~30分鐘。


《圖一》2020春節假期,蘇花路廊-崇德管制站北上車流狀況
(圖片來源:自由時報記者王錦義攝)


對交控中心而言,每逢連假疏運期間,需要時時觀察路廊的車流變化,人員各司其職,分別透過不同監視平台觀察瞬息萬變的車流數據與交通路況,例如,某個VD(車輛偵測器)的15分鐘車流量超過車流門檻值,此時會請其他人員調閱相關CCTV、AVI旅行時間…等資訊來統合研判,經相關人員再三確認後再採取相對應的交控措施。然而,目前僅針對大車、小車進行車流量辨識,對於各路口的停等長度、車輛佔有率、車速、路口轉向是透過人工觀察CCTV來判斷,相關交通數據的關聯分析是採人工分別觀察後進行,也無單一儀表平台將相關主要資訊進行整體統合性呈現與即時告警,而導入ICC平台,來強化輔助交控中心嚴密監視、即時通知、精準執行交控策略,來提升用路人旅運品質與縮短行車時間。


《圖二》2023春節連假期間,崇德管制站北上每15分鐘車流量統計圖
(圖片來源: ICC 智慧儀表服務-車流量統計)


SYSCOM ICC介紹

SYSCOM ICC(Intelligent Control Center,智慧控制中心,簡稱ICC)是一套AIoT應用解決方案平台,包含了ICC 智慧儀表服務(ICC Dashboard Service)、ICC 資料傳送接收平台(ICC Data Hub Platform)、ICC 系統監查平台(ICC Insight Platform)。


《圖三》SYSCOM ICC 智慧控制中心


一、智慧儀表服務
  • 儀表板
  • CCTV即時影像、歷史影像調閱
  • 數據資料查詢與關聯分析(如:AI辨識數據、路側監控數據)
  • KPI閥值設定


二、資料傳送接收平台
  • 資料接收
  • 資料檢核


三、系統監查平台
  • 來源資料缺漏檢查
  • 統計資料批次檢查
  • 設備狀態、系統軟體狀態、網路通訊狀態等檢查


ICC本身是一個基礎平台,內有成熟的AI引擎、高可用元件模組、可客製化元件,能快速導入不同的應用專案。目前的版本是以輔助交控中心(如:公路、鐵道、機場)的應用為主,未來會逐步拓展到其它應用場域。

技術應用

在這次的科技專案中,在七個重要的路口設置了CCTV,包含了崇德管制站崇德國小、太魯閣大橋北端、太魯閣大橋南端、193縣道、康樂一街&花10、中仁隧道北上南口,每個路口因應其特性,包含車輛類型、用路行為、車流樣態等,透過路口Edge AI設備,將各路口即時辨識演算的數據,透過資料傳送接收平台進行接收,再將車流資訊與CCTV影像顯示在數位儀表板上,提供給交控中心做為號控策略之參考。

由於每個路口的環境特性不同,包含CCTV架設位置、CCTV拍攝角度、現場環境光源、攝影機晃動率、路樹遮蔽等,因此針對各路口的辨識目的,設計了不同的辨識規則,以下將簡單的舉例說明每種辨識目的設計方式:

一、車種辨識(小車、大車、大客車、大貨車)


《圖四》車種辨識設計規畫示意圖


二、車種辨識(紅牌、黃牌、白牌機車)


《圖五》車種辨識(紅牌、黃牌、白牌機車)辨識規劃示意圖


三、平均車速


《圖六》平均車速辨識規劃示意圖


四、停等長度(含車輛佔有率)


《圖七》停等長度辨識規劃示意圖


五、路口轉向(共採用兩種辨識做法)


《圖八》路口轉向辨識規劃示意圖


針對AI辨識準確度,從場域特性分析、場域資料集收集、模型調整、模型驗證、演算法精進等,AI團隊初期透過分析人員進行現地勘查,中期搭配CCTV影像與路側攝影,後期透過數種模型交叉比對與數據勾稽檢核驗證,最後再經由平日、一般假日、國定假日、不同時段、不同天氣等多次的回歸驗證,達到甚至超過計畫設定目標,下圖為智慧辨識模型發展程序示意圖。


《圖九》智慧辨識模型發展程序


結語

本計畫案歷經 8個月建置期,包含現勘、規劃設計、路口設備建置、中心機房建置、5G公網/專網佈建、實際場域驗證(2個月),SYSCOM ICC平台正式上線運作後,於2022年中秋節迎來第一個連續假期,並於後續的每個假期旅運期間,成功協助交控中心提供更即時、更完備、更正確之車流資訊,以進行精確的截流策略,也使用路人更順暢地行駛蘇花路廊。


《圖十》交控中心現場模擬演練場景



《圖十一》2023年農曆春節的ICC畫面 (2023/01/28)