能“思”會“判” 海爾新專利中的交通信號燈如何智慧控制？

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，往往會消耗比平日多幾倍的時間才能到達目的地。

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

堵車，一部分原因是交通信號燈不智能。目前，主流應(yīng)用的交通信號燈普遍是“無腦”的，變化周期固定，造成交通資源浪費。隨著科技進步，解決“堵車”難題，迎來了高科技方案。近日，海爾一項名為“基于數(shù)字孿生的交通信號燈控制方法、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)實緊密關(guān)聯(lián)的“虛擬交通網(wǎng)”，智能控制交通信號燈，進而提高路口通行效率。換句話說，就是通過數(shù)字孿生技術(shù)“克隆”一個數(shù)字化的交通網(wǎng)絡(luò)，為交通信號燈賦予智慧大腦，讓信號燈能“思考”會“預(yù)判”，根據(jù)路口車和行人的流量，智能調(diào)整紅綠燈時長，最大限度滿足各個方向的通行需求。

具體來看，這一技術(shù)的實現(xiàn)可分3步：

第一步，建模及識別。利用數(shù)字孿生技術(shù)將可能出現(xiàn)擁堵的目標路口、目標路口的上下游、上下游之間的道路整體建模，識別機動車、非機動車、行人等動態(tài)元素。

第二步，預(yù)測及判斷。根據(jù)環(huán)境建模和動態(tài)元素，對下一時刻到達目標路口的動態(tài)元素的個數(shù)及運動方向進行預(yù)測，并對該路口交通信號燈的原始控制方案進行合理性判斷。

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

舉例來說，假設(shè)東西方向有100輛車和100個行人，而南北方向只有1輛車，按照傳統(tǒng)的交通信號燈，東西和南北兩個方向的紅綠燈時長一樣，當(dāng)南北方向為綠燈時，在這1輛車通過后，剩余的綠燈時間是浪費的，東西方向上大量的車和行人會處于無效等待的狀態(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)”會識別、判斷，得出目前兩個方向交通信號燈時長相等的方案是不合理的，進而根據(jù)兩個方向上行人、車輛的數(shù)量，生成合理的交通信號燈時長，由此實現(xiàn)交通信號燈與機動車、非機動車、行人的動態(tài)感知與配合，避免了交通資源浪費，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。海爾專利的差異點在于，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，實現(xiàn)實時建模、實時預(yù)判，未來有望與城市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺相結(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，助力城市實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，讓民生服務(wù)更智慧。

事實上，海爾對數(shù)字孿生技術(shù)早有探索和應(yīng)用，今年以來，海爾公開了一項基于數(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，覆蓋家庭生活、工業(yè)、城市等多個場景。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。