NEC光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)擁堵預(yù)測(cè)，誤差直降80%

  ICC訊 NEC公司宣布，已開(kāi)發(fā)出一種光纖傳感技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路狀況并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)突發(fā)性交通擁堵。該技術(shù)通過(guò)從既有光纖通信線(xiàn)纜收集數(shù)據(jù)，并以NEC自主研發(fā)的AI模型結(jié)合實(shí)時(shí)交通流信息進(jìn)行分析，使預(yù)測(cè)誤差較傳統(tǒng)方法降低80%。

  借助這一技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高效交通控制，包括提前布置繞行路線(xiàn)，進(jìn)而助力解決物流受阻及二氧化碳排放等社會(huì)課題。

  交通擁堵是一項(xiàng)重大社會(huì)難題，既威脅行車(chē)安全，也造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。尤其在作為眾多物流網(wǎng)絡(luò)主干的高速公路，擁堵帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)沖擊更為顯著。為緩解并主動(dòng)避免擁堵，必須實(shí)時(shí)掌握道路狀況，并基于最新數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高精度的擁堵預(yù)測(cè)。

  目前的監(jiān)測(cè)手段主要依賴(lài)攝像頭、環(huán)形檢測(cè)器等點(diǎn)式設(shè)備，以及車(chē)載探針數(shù)據(jù)。然而，兩者均存在局限：前者在整片路網(wǎng)中安裝與維護(hù)成本高昂；后者僅在裝有設(shè)備的車(chē)輛經(jīng)過(guò)特定接收點(diǎn)時(shí)才能采集數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)覆蓋。此外，現(xiàn)有擁堵預(yù)測(cè)模型嚴(yán)重依賴(lài)長(zhǎng)期歷史數(shù)據(jù)，難以捕捉突發(fā)且意外出現(xiàn)的擁堵模式及其擴(kuò)散過(guò)程。

  為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，NEC 研發(fā)出新方案：將原本沿道路鋪設(shè)、用于通信的光纖線(xiàn)纜轉(zhuǎn)化為大規(guī)模分布式傳感器，實(shí)時(shí)、連續(xù)地采集整條線(xiàn)路的交通流數(shù)據(jù)；隨后，由 NEC 獨(dú)有的 AI 驅(qū)動(dòng)模型給出突發(fā)擁堵形成與消散的高精度實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。

  技術(shù)亮點(diǎn)

  NEC 開(kāi)發(fā)了一種數(shù)據(jù)同化算法，融合先進(jìn)模型參數(shù)優(yōu)化與數(shù)據(jù)適配技術(shù)，利用沿線(xiàn)收集的全域數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)交通流的精準(zhǔn)仿真。

  模型參數(shù)優(yōu)化算法

  NEC 設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)算法，對(duì)駕駛員行為（如車(chē)距調(diào)整）等理論模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使仿真結(jié)果能夠忠實(shí)地再現(xiàn)整條路段的實(shí)測(cè)交通流。

  數(shù)據(jù)適配算法

  該先進(jìn)算法可將“平均車(chē)速”、單車(chē)“位置/速度”等多樣化交通流數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成仿真所需的格式，從而依據(jù)整條線(xiàn)路采集的全面交通流數(shù)據(jù)設(shè)定仿真初始條件，顯著提升仿真輸出的可靠性。

  通過(guò)上述創(chuàng)新，NEC 利用真實(shí)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，與依賴(lài)攝像頭等點(diǎn)式傳感器截?cái)嗝鏀?shù)據(jù)的既有方法相比，行程時(shí)間預(yù)測(cè)誤差（衡量擁堵預(yù)測(cè)精度的關(guān)鍵指標(biāo)）可減少約 80%。

  NEC 正進(jìn)一步推進(jìn)“動(dòng)態(tài)道路數(shù)字孿生”落地，實(shí)現(xiàn)全路網(wǎng)實(shí)時(shí)交通監(jiān)測(cè)、擁堵演化預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)措施優(yōu)化。目前，公司正與道路管理機(jī)構(gòu)密切合作，在真實(shí)環(huán)境中開(kāi)展試驗(yàn)，目標(biāo)于 2026 財(cái)年前實(shí)現(xiàn)實(shí)用化部署。

  本技術(shù)的開(kāi)發(fā)使用了日本中部高速公路株式會(huì)社（NEXCO CENTRAL）提供的數(shù)據(jù)，并在交通運(yùn)輸研究委員會(huì)第 104 屆年會(huì)上發(fā)表。NEC 還將于美國(guó)佐治亞州亞特蘭大舉行的第 31 屆 ITS 世界大會(huì)上提交相關(guān)論文，聚焦提升高速公路交通流監(jiān)測(cè)精度。