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激光雷达如何使道路更加安全?
2021-10-01 19:44:09   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

安装在道路和十字路口的激光雷达传感器可监测和自动收集交通数据,包括人员和车辆如何以及何时使用关键基础设施。例如,激光雷达传感器可以识别和统计乱穿马路的行人、测量车辆交通量、识别超速车辆和其它危险等。

智慧城市正在利用智能道路管理,就政策和基础设施建设做出明智的决策,以提高安全性。

 智能道路管理和更智慧的交通政策对于拯救生命和建设更安全的城市至关重要。

智能道路管理和更智慧的交通政策对于拯救生命和建设更安全的城市至关重要。

据麦姆斯咨询介绍,随着全球主要都会区的人口膨胀和道路交通量增加,确保行人和骑行者的安全已成为日益重要的全球公共安全问题。根据美国疾病控制与预防中心的数据显示,全球每天有3700人在交通事故中丧生——每年总计超过135万人。这些死亡人数中有一半以上是行人、摩托车手和骑自行车的人。

世界卫生组织(WHO,World Health Organization)的最新道路安全报告指出,交通伤害目前是全球5至29岁人群死亡的主要原因,也因此造成了巨大的经济损失。一项针对166个国家的研究估计,2015-2030年间,交通伤害将使世界经济损失达1.8万亿美元(以2010年美元价值计算)。

随着越来越多的人和车辆共享道路,智能道路管理和更智慧的交通政策对于拯救生命和建设更安全的城市至关重要。为了满足这一日益增长的需求,世界各地的智慧城市已开始利用激光雷达(LiDAR)来监控交通并收集关键数据,为政策和基础设施建设提供信息,以保护行人和骑行者的安全。

基于激光雷达的智能交通是如何工作的

光探测和测距(LiDAR)是一种飞行时间传感技术,可发射低功率、人眼安全的脉冲激光,并测量激光在传感器和目标之间往返所需的时间。所得数据用于生成3D点云图像,提供有关扫描区域的高级3D感知和态势感知。然后使用计算机感知软件分析这些数据,以提取有价值的信息,为实时、数据驱动的决策提供数据支撑。

安装在道路和十字路口的激光雷达传感器可监测和自动收集交通数据,包括人员和车辆如何以及何时使用关键基础设施。例如,激光雷达传感器可以识别和统计乱穿马路的行人、测量车辆交通量、识别超速车辆和其它危险等。

这些数据也可以按天、按周进行比较,从中识别交通模式、预测安全隐患并最终为交通政策提供信息,以改善行人和骑行者的安全。例如,来自激光雷达传感器的数据目前正用于城市,以帮助其做出决策判断和了解关键指标,如:
- 应该安装多少个交通信号灯?安装在哪里最有效?
- 行人通过人行横道的时间应该是多久?
- 一周中哪些时段和哪些天的交通流量最高且构成的安全风险最高?
- 导致安全事故的最常见因素是什么?如何减轻或消除这些因素?

除了为驾驶政策和技术决策提供信息以外,收集到的数据还可用于车联网(V2X)应用,并直接推送给驾驶员和乘客,以实现道路上的实时决策。

激光雷达在交通监控领域的五大优势

因为激光雷达可提供任何其它技术不可比拟的最准确、最精细的3D数据,所以市政官员可以全面、详细地了解道路上发生的情况,并获得摄像机和其它传感技术无法提供的切实可行的见解。以下是激光雷达在智能交通监控领域的五大优势。

1、任何环境下的准确数据

事关生命安全,准确性至关重要。3D激光雷达传感器在所有照明和环境条件下(包括雨、雪、风、灰尘、雾、明亮的阳光和极低的光照)均可提供95%以上的检测准确度和24/7的可靠性。因此,激光雷达传感器是监测交通和人行横道等户外应用的理想选择。

2、高级3D感知

一些激光雷达传感器每秒可以捕获数百个数据点。激光雷达提供的丰富细节可实现比摄像机或手动数据采集更高的态势感知能力。例如,利用激光雷达,用户可以“看到”扫描区域中的所有对象,识别对象(即行人、骑行者或车辆),并精确测量其位置和行驶速度。这使得捕获交通场景的完整图片并准确判断如何避免安全事故成为可能。

3、总体运维成本低

与替代技术相比,激光雷达传感器的总体运维成本较低。凭借360度全覆盖,只需少量设备即可监控每个交通区域。通过安装和维护少量的坚固耐用的激光雷达设备,用户可以以相对较低的成本监控整个城市的交通活动并收集关键数据。

4、多功能感知能力

激光雷达是一种功能强大、用途广泛的技术,可以满足交通监控应用的各种需求,例如,从识别高速公路上高速行驶的车辆到可视化隐藏在盲区的人。

5、零PII风险

任何跟踪和监视人们活动的应用都不可避免地会引起隐私问题。幸运的是,激光雷达不会捕获或存储任何可以识别个人身份的信息(PII),从而保护隐私并消除PII风险。

案例研究

3D激光雷达技术已被用于保护世界各地的行人和骑行者的安全。例如,2012年,韩国的行人死亡率在经合组织(Organization for Economic Co-operation and Development,OECD)国家中排名第二,每100000人中有10.8人死于交通事故。从那时起,韩国为降低这些数字做出了相当大的努力。在2017年使用激光雷达技术后,韩国记录的行人事故数量低于前五年。

智慧城市项目——韩国釜山

韩国釜山是韩国智慧城市项目的几个试点城市之一。道路安全问题是该国更大举措的关键部分,该举措旨在利用提高公民安全和生活质量的技术和创新,建设以人为本和面向未来的城市。

在使用激光雷达进行交通监控之前,釜山依靠人工数据采集方法来了解交通模式并据其制定道路政策。然而,这一过程容易出错,需要现场工作人员收集信息,最终花费了宝贵的时间却得到了不太理想的结果。此外,该市还考虑了基于人工智能的闭路电视(CCTV,Closed Circuit Television)技术,然而,CCTV无法向市政官员提供解决行人安全等关键应用所需的数据可靠性。市政官员使用的数据不够准确,无法做出有助于挽救生命的明智决策。

智慧城市项目最终选择了3D激光雷达解决方案,以持续监控釜山的道路和十字路口。有了更准确的数据,釜山得以提高其交通政策的有效性。激光雷达还实现了数据收集的自动化,去除了需要人工且易出错的数据收集方法。

学校区域的人行横道——韩国首尔

学校区域是解决城市低龄行人安全问题的关键领域。在韩国首尔的Nowon Gu地方政府区,基于激光雷达的解决方案为市政官员提供了所需的数据,以了解和降低造成学校区域事故的影响因素。

传感器收集了有关每个学校交叉口区域的大量数据,包括车辆交通模式、车辆速度和行人行为。例如,该解决方案可以准确地检测到站在盲点(如站立于汽车后方)的人,这种情况经常导致行人事故。激光雷达采集的数据构成了新的、更有效的交通政策的基础,并帮助市政官员利用最好的技术做出保证行人和司机安全的决策。

结束语

对更安全道路的需求仍然是一个紧迫的公共安全问题,也是智慧城市的焦点。通过利用激光雷达等新兴物联网技术,所有的城市都可以更好地了解如何保护其公民免受道路交通伤害。

延伸阅读:

《自动驾驶汽车、机器人出租车及其传感器-2021版》

《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》

《新兴图像传感器技术、应用及市场-2021版》

《激光雷达产业及核心元器件-2020版》 

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