Nâng cao an toàn cho đường cao tốc ở Nhật Bản với hệ thống giám sát giao thông được hỗ trợ bởi AI

AI đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường an toàn trên đường cao tốc, chủ yếu thông qua các hệ thống quản lý và giám sát giao thông tiên tiến. Các hệ thống được hỗ trợ bởi AI này cung cấp khả năng phân tích theo thời gian thực và có thể nhanh chóng xác định các mối nguy hiểm tiềm ẩn, bao gồm tai nạn, tràn đổ xe tải chở hàng và vi phạm giao thông. Với khả năng phát hiện sự kiện và thu thập dữ liệu, các hệ thống này cung cấp giải pháp bảo mật toàn diện để nâng cao độ chính xác của giám sát. Ngoài ra, AI góp phần đáng kể vào việc quản lý giao thông chủ động bằng cách hỗ trợ điều chỉnh linh hoạt dựa trên điều kiện giao thông. Những điều này dẫn đến giảm lượng khí thải, bảo tồn tài nguyên và nhận biết kịp thời các sự kiện quan trọng về an toàn. Trong nỗ lực có lập trường chủ động hơn về an toàn trên đường cao tốc, một nhà cung cấp giải pháp công nghiệp hàng đầu của Nhật Bản đã cung cấp giải pháp hỗ trợ bởi AI mới nhất để nâng cấp hệ thống giám sát và giám sát giao thông đường cao tốc.

Thách thức

Dự án có một số thách thức cần vượt qua. Đầu tiên, không gian hạn chế bên trong các tủ cơ sở, cùng với nhu cầu hoạt động 24/7/365 không bị gián đoạn, đòi hỏi phải có giải pháp máy tính AI nhỏ gọn và đáng tin cậy. Hơn nữa, việc đặt những hộp này bên đường, đặc biệt khi xem xét nhiệt độ khắc nghiệt và hệ thống thông gió hạn chế của Nhật Bản, đã đặt ra những thách thức đáng kể về thiết kế cho các hệ thống điện tử. 

Thứ hai, những hạn chế về ngân sách mà khách hàng phải đối mặt, sự phức tạp của các giao thức, sự phân bổ địa lý rộng rãi của hệ thống và sự thiếu hụt nhân viên dịch vụ tại hiện trường, tất cả đều tạo thêm khó khăn cho việc đảm bảo bảo trì hệ thống thường xuyên. Thứ ba, bản chất của đường cao tốc đòi hỏi các máy tính AI phải có khả năng xử lý suy luận AI đáng kể và một số mô hình AI để xử lý vô số đối tượng, bao gồm người đi bộ không an toàn, nhận dạng phương tiện, điều chỉnh những thay đổi về điều kiện thời tiết và môi trường cũng như các mối nguy hiểm tiềm ẩn. 

Cuối cùng, sự phức tạp của hệ thống đòi hỏi một giải pháp có thể chứa nhiều camera có độ phân giải cao bao phủ các góc khác nhau tại các giao lộ hoặc trên các làn đường có lưu lượng giao thông tốc độ cao. Nhiều camera có độ phân giải cao bao phủ các góc khác nhau tại các giao lộ hoặc trên các làn đường có lưu lượng giao thông tốc độ cao. .

Giải pháp

Để giải quyết những thách thức này, Advantech Nhật Bản đã đề xuất sử dụng máy tính Edge AI nhỏ gọn và hiệu suất cao AIR-030, đi kèm với khả năng hỗ trợ lâu dài cho đến năm 2030. Tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp và có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng, AIR-030 không chỉ có tính năng tản nhiệt không quạt, được thiết kế để tối ưu khả năng tản nhiệt, thường được kết hợp với các giải pháp điện toán hiệu năng cao, nhưng nó cũng đã vượt qua thành công thử nghiệm độ bền và độ tin cậy nghiêm ngặt để đạt được chứng nhận an toàn CB và UL.

Bằng cách sử dụng mô-đun NVIDIA® Jetson™ AGX Orin 64GB, AIR-030 mang lại hiệu suất ấn tượng, tự hào với tốc độ tính toán lên tới 275 nghìn tỷ phép tính mỗi giây (TOPS) trên nhiều đường dẫn suy luận AI đồng thời. Nó tương thích với NVIDIA JetPack™ SDK 5.0 trở lên. Tận dụng các nguồn lực từ Hệ sinh thái NVIDIA® Jetson, nhà cung cấp giải pháp giám sát giao thông đường cao tốc đã giảm đáng kể thời gian phát triển cho nhiều mô hình AI, giải quyết thành công mức độ phức tạp ngày càng tăng của các tình huống giao thông.

AIR-030 cũng được trang bị ba cổng Ethernet 2,5GbE, cung cấp khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao ổn định đến trung tâm điều khiển giao thông và cho phép kết nối máy ảnh lên đến 5 megapixel để xử lý với thị giác máy AI. AIR-030 được cài đặt sẵn hệ điều hành cần thiết và trình điều khiển đã được Advantech xác minh, chẳng hạn như hệ điều hành Ubuntu Linux 20.04 với sự hỗ trợ dài hạn (LTS). Cam kết của Advantech cũng mở rộng sang dịch vụ sau bán hàng, cập nhật bảo trì và hỗ trợ kỹ thuật liên tục. Điều này đảm bảo rằng AIR-030 luôn cập nhật và an toàn, cung cấp cho người dùng giải pháp đáng tin cậy và hướng tới tương lai.

Việc tích hợp AI vào AIR-030 đã loại bỏ thành công sự phụ thuộc vào các dịch vụ đám mây để phân tích video, giúp giảm chi phí đáng kể. Thành tựu này là nhờ khả năng tính toán hiệu quả cao của AIR-030, cho phép thực hiện suy luận AI trực tiếp trên dữ liệu video thời gian thực được ghi ở biên. Bằng cách chỉ truyền kết quả phân tích lên đám mây, hệ thống mới giảm thiểu đáng kể chi phí truyền dữ liệu và lưu trữ đám mây. Hơn nữa, với AIR-030 được tích hợp vào hệ thống quản lý nội dung giao thông của trung tâm điều khiển giao thông, thông báo sự kiện giao thông theo thời gian thực có thể được hiển thị trên màn hình bên đường. Điều này giúp người lái xe phản ứng ngay lập tức với những thay đổi bất ngờ của điều kiện giao thông, nâng cao độ an toàn tổng thể trên đường.

Kết quả

Advantech Nhật Bản đã cung cấp tư vấn kỹ thuật kịp thời về các công cụ phát triển và hệ điều hành trong suốt quá trình phát triển dự án. Họ cũng cung cấp kiến thức chuyên sâu về thiết kế tản nhiệt của tủ cơ sở, bao gồm các lỗ thông hơi nâng cao để tối ưu hóa luồng không khí. Sự hỗ trợ này cho phép nhà cung cấp giải pháp tập trung vào phát triển và triển khai mô hình AI, từ đó giảm đáng kể cả thời gian và chi phí phát triển.

Hệ thống theo dõi và giám sát giao thông trên đường cao tốc được hỗ trợ bởi AI đã hoàn thiện hiện có thể phát hiện nhiều tình huống và mối đe dọa an toàn, chẳng hạn như tràn hàng hóa, khói, phương tiện đi sai hướng, phương tiện dừng hoặc dàn hàng. Bằng cách cung cấp khả năng giám sát và phân tích thông minh 24/7 theo thời gian thực, nâng cao khả năng ra quyết định của trung tâm điều khiển giao thông, cho phép người lái xe phản ứng phù hợp với các điều kiện mới phát sinh, giải pháp đề xuất cuối cùng đã giúp cải thiện an toàn đường cao tốc ở Nhật Bản.