AI画像検出による歩行者・車両の自動認識

固定タイマーによる待機時間の増加

　台北市の主要道路を夜間に運転する人にとって、誰もいない道路で赤信号に止まる状況はよくあることです。このような現象は、交通信号が昼間の交通量に合わせて固定タイマーで制御されていることが原因です。台北市では、広い道路を安全に横断できるよう、信号のカウントダウン時間が長く設定されています。このような設定は昼間の交通量が多い時間帯には必要ですが、深夜になると歩行者や車両が少なくなり、かえって負担となります。昼間の交通量に合わせて固定されたタイマー制御のため、台北市の幹線道路では、ドライバーが不要に長時間待たされることがあります。

　台北市では、交通の無駄を解消し効率化を図るため、2019年にAIスマート信号制御システムを導入しました。このシステムは、THI Consultants Inc.によって統合され、街頭カメラと弊社の産業用エッジAIホスト「MIC-720」、そしてYuan High-TechのAIアルゴリズムを組み合わせています。実際の交通量に応じて信号タイミングを調整し、交通の流れを最適化します。

　監視カメラにはAI画像検出機能が搭載されており、車両と歩行者の動きを検知・記録します。このシステムでは、画像がリアルタイムでMIC-720に送信され、AI画像検出により人と車の位置が解析されます。状況に応じて青信号の延長や応答型信号の作動を行い、信号をリアルタイムで調整します。信号調整には、以下の3つの利点があります：

1. 幹線道路の青信号時に交差点で歩行者や車両が待機している場合、信号タイマーは最短に設定されます。
2. 側道に交通がある場合、青信号の時間が自動的に延長されます。
3. 側道に車両が存在しない場合は青信号を停止し、幹線道路のグリーンウェーブによる効率を最大化します。
   

　AI画像認識の精度向上を目的として、Yuan High-Techはラベル付けと対象物認識機能の調整を行いました。この調整はシステム開発の初期段階で行われ、夜間や晴天時などの高コントラスト環境にも対応可能なアルゴリズムの学習とモデル構築を実現しました。

AI信号制御による183万台湾ドルのコスト削減

　AIスマート信号制御システムは、交通状況に応じて特定の信号を調整し、側道の交通には十分な通過時間を確保し、側道が空いている場合には幹線道路の青信号時間を延長します。このシステムは、昼間は幹線道路の交通流を改善し、夜間は赤信号での待機時間を短縮します。

　AIスマート信号制御システムの導入後に実施された統計分析により、待ち時間の大幅な改善が示されています。車両の平均待機時間は、時間帯によって15〜78％短縮されました。幹線道路では、夜間の赤信号での待機時間が35％短縮され、青信号の時間が最大79％延長されるなど、交通効率が向上しています。

　赤信号での待機時間の短縮は、車両のアイドリング時間と燃料消費量の削減につながりました。このシステムは、省エネ・CO₂削減効果として年間約23トンの二酸化炭素排出量を削減し、年間約183万台湾ドルの経済効果をもたらします。

　台北市は2020年に交差点の整備を進め、高度なAIスマート信号制御システムと、信頼性の高い高精度な検知機器を組み合わせることで、幹線道路の交差点における不要な待機時間を効果的に削減し、交通効率の向上を改善しました。また、この技術により交通渋滞を緩和し、道路全体の処理能力を向上させます。

エッジAIシステムによる運用の最適化

　通信の遅延を最小限に抑えるため、AIスマート信号制御には、ハードウェアが中心となるエッジコンピューティング構成が導入されています。このハードウェアは、まずストリームデコードや画像処理を円滑に行うための高い処理能力を備えている必要があります。次に、画像認識の精度は環境の変化に左右されやすいため、ディープラーニングや推論を可能にする高い処理性能を備えていることです。最後に、街角の高温や雨、湿気といった厳しい屋外環境でも安定して動作する耐久性を備えていることです。

　弊社のMIC-720AIは、NVIDIA® Jetson™ Tegra X2を搭載しています。本製品はファンレス設計により静音性と信頼性を両立し、画像認識モジュールを内蔵し、ディープラーニングモデルの運用を提供します。幅広い動作温度に対応しているため、屋外でのAIエッジ処理を必要とする環境に適しています。MIC-720AIは、信号制御システムを追加することで、AIソリューションとしての機能を簡単に強化できます。

　弊社のソリューションは、用途に応じた要件を満たし、高品質なアフターサービスを提供しています。屋外の電源供給や環境条件は、屋内の制御センターに比べて不安定であり、停電が頻繁に発生します。停電が起きた場合、AIスマート信号制御システムは機能を停止し、技術者が現地で復旧作業を行う必要があります。この課題に対し、弊社は電源復旧後に自動で機器を再起動する専用回路基板を導入しており、THI Consultantsの技術者の負担を削減します。

　THIの副総経理は、弊社がグローバルな産業用コンピュータメーカーとして、今後の市場展開に貢献すると期待しています。弊社は近年、エッジコンピューティング技術の開発に積極的な投資を行っています。THI Consultantは、スマート交通システムの導入経験が豊富であり、実用的なエッジコンピューティングの構築において信頼できるパートナーです。THI Consultant、Yuan High-Tech、アドバンテックの3社は、スマート交通システム市場の開発を共同で推進することができます。

特長

• 信号制御の最適化により、平均待機時間が最大78％短縮され、交通効率が向上しました。
• アイドリング時間と燃料消費の削減により、年間約183万台湾ドルのコスト削減が実現しています。
• 高性能なMIC-720AIは、街頭の高温・多湿・降雨などの過酷な環境条件にも耐える設計となっています。
• 弊社のソリューションは、お客様のニーズに柔軟に対応し、充実したアフターサービスで技術者の負担を軽減します。
  

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