交通信号仿真:最大化道路通行效能
2019-11-20高艳丽,陈才,张育雄
数字孪生交通路网
通过将物理世界中复杂的交通系统,使用云计算、物联网、人工智能、大数据、实景三维、语义化等技术进行复制,构建可被机器理解的数字孪生交通环境,融合多源/异构/多模态交通实时数据,构建交通信息知识图谱,对交通时空大数据进行展示、挖掘、分析,从而实现对交通的监测预警、应急处理,以及拥堵治理、联程联运等功能。
优化城市交通
通过数字孪生交通环境,可自动计算城市道路网密度、干线网密度、人均道路面积、非直线系数、时间可达性、空间可达性等多项指标,对路网进行分区、分段、总体的空间拓扑评价。基于交通流量数据或者起止点数据,利用交通流理论计算路阻函数、道路路况、交通密度等信息,也可以基于微观仿真将流量转化为宏观参数输入,输出交通运行的仿真结果,对运行效率、路网负荷度等进行分析评价。从公交线网密度、公交专用道比率、信号优先交叉口比率等方面进行公交线网静态评价;结合排班信息、公交客流需求信息,进行公交客流分配计算或者微观仿真,获取客运量,满载率,高峰平均运营速度等结果,对公交动态运行进行评价,实现对城市地面公交系统专项评价。
保障交通安全
在很多国家,因为“航路和扇区设计”的不合理、空中交通管理自动化系统设施的不完善等原因,导致局部空域飞机较多,这为空难事故的发生埋下了隐患。新疆空管打造的数字孪生之空中交通管理,创造性的将空中交通管理的各要素如空域范围、空中流量、雷达扇区、航路区间、飞行设备、地勤设备等进行数字镜像制作,集成到一个视图下,为运行管理中心、飞行服务中心、飞行管制中心、设备监控中心提供了更加便捷直观的管理手段,提高了各中心工作人员的管理水平和效率,实现了“保证安全第一、改善服务工作、争取飞行正常”。
数字孪生优化交通
高精度实景重现
数字孪生具备完整的工具链仿真系统,能够实现道路、地形、交通标志、光线、天气、交通流等的高精度仿真。利用高度逼真、场景丰富的仿真平台,基于真实道路数据、智能模型数据和案例场景数据对自动驾驶车辆进行测试和训练,能够提升智能驾驶的决策执行力和安全稳定性,加速无人驾驶更加安全地落地推广和普及。
数字孪生之空中交通管理
自动驾驶仿真平台
案例:51VR 发挥自身仿真技术优势,开发了端到端的完整工具链仿真系统,搭建了超拟真、大场景、可视化的自动驾驶仿真平台。在静态仿真方面,通过高精地图测绘数据,高度自动化“复制”现实世界。同时,针对目前行业仿真软件的功能不足,在已有51Sim-One系统中重构上海市嘉定区汽车城的城区道路,并且增加了光线和天气变化功能,达到重现真实路况的效果。在动态仿真方面,通过AI 驾驶员模型、交通流模型、实际驾驶员案例库、交通案例还原、手动设置交通状况等五种渠道“生产”虚拟交通中的动态互动关系,保证测试场景的丰富度与多样性。公司通过打造自动驾驶仿真平台,开展全场景模拟验证工作,探索自动驾驶的深度验证与检测,加速自动驾驶更安全地走进人们的生活,助力国内汽车产业建立仿真测试标准。
案例:在上海临港智能网联汽车综合测试区的建设过程中,利用数字孪生技术体系,通过低空航空摄影测量、实景三维建模、智能识别与分类语义化等技术,提供了快速准确制作低成本、可被机器理解的高精度地图处理技术,为自动驾驶方案商或车厂提供可靠和稳定更新的高精度地图数据支持。同时在临港和长沙智能网联测试区可视化平台等车联网项目中,提供了高精度地图的发布和渲染引擎。
自动驾驶模拟仿真