ICC訊 NEC公司宣布,已開發出一種光纖傳感技術,可實時監測道路狀況并精準預測突發性交通擁堵。該技術通過從既有光纖通信線纜收集數據,并以NEC自主研發的AI模型結合實時交通流信息進行分析,使預測誤差較傳統方法降低80%。
借助這一技術,可實現高效交通控制,包括提前布置繞行路線,進而助力解決物流受阻及二氧化碳排放等社會課題。
交通擁堵是一項重大社會難題,既威脅行車安全,也造成巨大經濟損失。尤其在作為眾多物流網絡主干的高速公路,擁堵帶來的經濟沖擊更為顯著。為緩解并主動避免擁堵,必須實時掌握道路狀況,并基于最新數據實現高精度的擁堵預測。
目前的監測手段主要依賴攝像頭、環形檢測器等點式設備,以及車載探針數據。然而,兩者均存在局限:前者在整片路網中安裝與維護成本高昂;后者僅在裝有設備的車輛經過特定接收點時才能采集數據,難以實現實時、連續覆蓋。此外,現有擁堵預測模型嚴重依賴長期歷史數據,難以捕捉突發且意外出現的擁堵模式及其擴散過程。
為應對上述挑戰,NEC 研發出新方案:將原本沿道路鋪設、用于通信的光纖線纜轉化為大規模分布式傳感器,實時、連續地采集整條線路的交通流數據;隨后,由 NEC 獨有的 AI 驅動模型給出突發擁堵形成與消散的高精度實時預測。
技術亮點
NEC 開發了一種數據同化算法,融合先進模型參數優化與數據適配技術,利用沿線收集的全域數據,實現對實時交通流的精準仿真。
模型參數優化算法
NEC 設計了專門算法,對駕駛員行為(如車距調整)等理論模型參數進行優化,使仿真結果能夠忠實地再現整條路段的實測交通流。
數據適配算法
該先進算法可將“平均車速”、單車“位置/速度”等多樣化交通流數據,轉換成仿真所需的格式,從而依據整條線路采集的全面交通流數據設定仿真初始條件,顯著提升仿真輸出的可靠性。
通過上述創新,NEC 利用真實數據驗證,與依賴攝像頭等點式傳感器截斷面數據的既有方法相比,行程時間預測誤差(衡量擁堵預測精度的關鍵指標)可減少約 80%。
NEC 正進一步推進“動態道路數字孿生”落地,實現全路網實時交通監測、擁堵演化預測及應對措施優化。目前,公司正與道路管理機構密切合作,在真實環境中開展試驗,目標于 2026 財年前實現實用化部署。
本技術的開發使用了日本中部高速公路株式會社(NEXCO CENTRAL)提供的數據,并在交通運輸研究委員會第 104 屆年會上發表。NEC 還將于美國佐治亞州亞特蘭大舉行的第 31 屆 ITS 世界大會上提交相關論文,聚焦提升高速公路交通流監測精度。