Monitorização inteligente do tráfego rodoviário com recurso ao cabo de fibra ótica para telecomunicações já existente
A NEC Corporation implementou um sistema de monitorização de tráfego baseado em IA para a Central Nippon Expressway Company Limited (NEXCO CENTRAL). O sistema utiliza tecnologia de fiber sensing sobre fibra ótica em conjunto com tecnologias de IA, para visualizar as condições de trânsito, como a localização, a velocidade e a direção da viagem, através de vibrações produzidas pelos movimentos do veículo.
O sistema inclui dispositivos de deteção ligados a uma das extremidades de uma fibra ótica e um motor de analítica IA, desenvolvido internamente pela NEC, o que torna possível monitorizar continuamente o fluxo de trânsito utilizando a infraestrutura de fibra ótica já existente para as telecomunicações e que está colocada ao longo das autoestradas. A NEXCO é a primeira operadora de autoestradas no Japão a monitorizar continuamente as condições de trânsito através da utilização deste tipo de tecnologias.
Os operadores de autoestradas precisam de monitorizar o fluxo do tráfego e de detetar incidentes nas faixas para controlo do trânsito. Atualmente, a maioria dos sensores em uso para este fim são sensores discretos ou câmaras com um campo de visão limitado. É necessário um grande número de sensores discretos e/ou câmaras para efetuar medições contínuas numa área alargada, o que coloca problemas de instalação e manutenção, e consequentemente leva a custos de sistema mais elevados.
A NEC tem uma história de sucesso na realização de projetos de demonstração conjunta utilizando tecnologia de fiber sensing para deteção de fissuras em postes e para a monitorização do tráfego rodoviário (*). Com base nestas experiências e conhecimentos, a NEC está a fornecer equipamento para converter cabos de fibra ótica em sensores.
A NEC desenvolveu agora um motor de analítica IA que capta continuamente as condições de trânsito com base nos sinais provenientes das vibrações dos veículos. O sistema consegue visualizar condições de tráfego denso com um elevado nível de precisão. O motor de IA converte os dados de vibração em trajetórias contínuas de veículos ao longo das estradas que são inteiramente monitorizadas. As trajetórias podem então ser utilizadas para estimar velocidades médias a cada quilómetro. O sistema pode registar uma fotografia digital instantânea das condições de trânsito numa vasta área, o que pode melhorar os controlos rodoviários com monitorização contínua de estradas inteiras, permitindo a deteção precoce de acidentes e congestionamentos.
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| Figura 1: Imagem do sistema de monitorização de trânsito |
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| Figura 2: Visão geral da tecnologia de Fiber Sensing |
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| Figura 3: Imagem da monitorização do fluxo de tráfego |
O motor de analítica IA recentemente desenvolvido pode extrair trajetórias de veículos através de sinais de vibração na presença de múltiplos ruídos ambientais. As trajetórias dos veículos são extraídas num processo iterativo. Primeiro, os sinais de vibração mais claros são utilizados para extrair a trajetória do veículo, depois os sinais relacionados são ocultados. Em segundo lugar, os restantes sinais de vibração são melhorados. O sistema repete estes dois passos até que todas as trajetórias do veículo sejam extraídas.
O motor de IA foi treinado com dados sintéticos, incluindo ruído ambiente realista, o que permite uma extração robusta das trajetórias dos veículos na presença de ruído. Depois, o sistema pode monitorizar o fluxo de tráfego de alta densidade sobre uma vasta área com elevada precisão.
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| Figura 4: Visão geral do motor de analítica IA |
No futuro, a NEC continuará a apoiar a transformação digital (DX) dos operadores rodoviários como parte da concretização da iniciativa "NEC Safer Cities" que contribui para a criação de cidades mais seguras.
Para mais informação
Fiber Sensing de Fibra Ótica:
(*) A Verizon e a NEC apostam em nova tecnologia de fiber sensing
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