隧道运营商赶上了AI驱动的自动事故检测的新浪潮——基于AI的Teledyne FLIR

基于摄像头的事故检测已成为一项成熟的技术，可支持隧道运营商保持道路安全，并组织快速响应。在引入热像仪作为全天候自动事件检测的解决方案后，人工智能(AI)支持的系统很可能是下一波浪潮。今天，人工智能已经将事件检测带到更高性能水平的传感器和摄像机。

2023年2月，欧盟委员会公布了2022年道路死亡人数的初步数据。去年约有20600人死于交通事故，随着大流行后交通水平恢复，比2021年增加了3%。尽管这比大流行前一年的2019年的死亡人数低了10%，但欧盟仍有一个重要的目标要实现，即到2030年将道路死亡人数减少一半。

所有这些都表明，对抗交通死亡的斗争远未结束。今天的隧道经营者充分意识到了这一点。虽然研究告诉我们，与开放道路相比，隧道中的事故通常更少，但众所周知，事故的严重程度更高。预防这些事件是一回事，在发生事件时快速反应是另一回事。早在2004年，一项关于公路隧道安全的欧洲指令就推动了隧道事故探测系统的推广，从那时起，技术的发展就没有停止过。

Teledyne FLIR等技术领导者在这场变革中发挥了至关重要的作用。随着视频分析系统的不断发展，隧道确实变得更安全了。一旦发生事故，第一反应小组现在可以在事故发生或检测到异常情况(掉落的物体、行人、减速的汽车)后的几分钟甚至几秒内部署。

热革命

十年前，隧道中的热事故探测摄像机还是新出现的东西。如今，热感摄像机已经成为一项成熟的技术，甚至是运营商保证在整个隧道基础设施中准确探测的关键资产。热成像摄影机的使用已被证明对隧道出入口特别有价值。

在那里，阴影或阳光直射会阻碍可见光摄像机的视线，从而干扰交通检测。因为热感摄像机探测的是热量，而不是光线，所以它们对这些现象没有任何问题，因此，它们可以在任何天气条件下全天候探测交通状况。

热成像摄像机在隧道安全领域的最大优势之一是，热成像摄像机可以有效地看穿多种类型的烟雾。这使得它们成为隧道安全操作员或应急响应团队在烟雾弥漫的隧道中寻找出路或事件探测系统及时发现事件的理想技术。

热感摄像机也不受车头灯的影响。传统的闭路电视系统通常有1/3的问题。大灯会产生误报或未接电话，使人无法在夜间准确观察公路交通状况。晚上，在摄像机面前，道路看起来就像一排模糊的灯光，使得有意义的数据收集和事故评估成为不可能。但是热成像摄像机能在几英里外清晰地看到车辆的热信号。热成像摄像机也是早期探测隧道火灾的理想解决方案，甚至在可见火焰出现的几秒钟内。

这使得交通管理人员可以立即关闭隧道，并采取行动迅速灭火。视觉摄像机和热感摄像机都有各自的优点。视觉摄像机可以为操作人员提供更多细节，以评估事故的性质，而热成像摄像机已被证明在更恶劣的天气条件下探测事故是无可比拟的。如今，这两种检测技术通常被合并到一个系统中，从而为运营商提供了两全其美的服务。Teledyne FLIR公司的its系列双辅助相机就是这样一个系统的例子。

下一波浪潮:人工智能

随着人工智能在最近的新闻中如此突出，人们几乎不可能忽视这项技术对事件检测的巨大贡献。更重要的是，可以肯定地说，人工智能探测系统是隧道安全的下一波浪潮。不难看出它的来源。在过去的几十年里，计算速度提高了，价格下降了，数据的指数级增长成为了让人工智能更好、更高效的燃料。而不是传统的，基于规则的检测系统——如果x发生了，那么y——基于数据的系统现在处于领先地位。这些系统可以在大型图像数据集上进行训练，并学习如何识别和分类图像中的物体。他们利用这些知识，根据他们从未见过的新图像做出决定。

前几代交通探测器一直在像素水平上观察图像中的细微颜色差异。如今的人工智能探测器可以通过观察整个相机图像来做出“智能”决策。这将产生重大影响。简而言之，人工智能系统可以处理更复杂的交通状况，而且它们更擅长做出智能预测。

人工智能驱动的系统至少在三个方面优于非人工智能探测器。首先，人工智能探测器的检测精度要高得多。对于隧道运营商来说，这是一件大事。对于控制室操作员来说，没有什么比不得不关注连续不断的无用警报更令人讨厌的了。尽管传统系统已经成功实现了良好的检测率，但人工智能探测器可以消除不必要的警报引起的更多挫折。

我们甚至还没有提到响应团队，他们不再因为不必要的警报而被错误地派出。基于人工智能的系统在检测更多不同类别的车辆方面更成功。Teledyne FLIR的探测器可以很容易地区分汽车和货车，或小卡车和大卡车。

该系统甚至可以学会识别定制课程。它只需要输入新的数据并进行训练。基于人工智能的系统还将更容易区分掉落的物体和道路工程中使用的材料。由于摄像头如此智能，如今的安装人员在安装设备时更加灵活。摄像单元的位置不再局限于一定的高度。即使在不太理想的摄像机位置，基于人工智能的系统的检测性能也很高。

其次，人工智能探测器在预测轨迹方面更好。根据速度和方向等车辆参数，他们可以很容易地看到汽车的行驶方向，即使在这条轨迹的一部分，汽车上的视野被路过的卡车挡住了。这使得检测更快更准确。

操作员甚至可以通过所谓的预先警报来警告正在减速并可能导致碰撞的汽车。Teledyne FLIR的交通探测器还可以在情况清除之前保持警报活动，例如，直到一辆停下来的汽车离开，一个掉落的物体被移除，或者一个行人离开。基于人工智能的系统的另一个有前途的应用是，它们能够建立隧道环境的数字双胞胎。数字双胞胎这个概念已经在制造业和生产行业流行了很多年。

但是，隧道运营商可以使用数字双胞胎来获得隧道中所有流量操作和活动的完整概述，而不是业务流程的虚拟实时表示。隧道是不同系统和技术的复杂集合和协作，包括安全管理、通风、VMS系统、通信等等。数字双胞胎在这些物理隧道系统和它们的虚拟表示之间建立了2/3的数据交换。基于这些丰富的数据，数字双胞胎可以生成隧道内交通的实时鸟瞰图，为运营商提供宝贵的决策来源。

Teledyne FLIR:用人工智能产生影响

基于数据的检测系统将很快成为常态。因此，很容易理解，系统的检测性能很快就会由训练数据的质量决定。高性能系统将需要大量数据进行训练——在我们的例子中是交通的视频图像——但不仅仅是从互联网上获取的任何数据。公开互联网数据的问题在于:这些数据通常质量很低，而且相当片面。

例如，互联网数据集几乎没有任何热图像，它们大多是在阳光明媚的天气或友好的白天条件下收集的，而且它们通常是从无用的角度拍摄的。这让我们想到了Teledyne FLIR的实力，这家公司拥有30年的内部数据收集传统。

如果数据是黄金，那么Teledyne FLIR就坐拥一大堆数据。对于Teledyne FLIR，数据是真正的质量标志，代表高性能，准确的流量检测。Teledyne FLIR的TrafiBot系列等基于人工智能的相机产品也将其人工智能嵌入到相机中。这意味着不需要通过网络将相机数据发送到中央服务器或云服务进行处理。因此，在没有检测的情况下，网络不会过载，检测的延迟也会大大减少。Teledyne FLIR公司的人工智能解决方案还与隧道的PLC系统有冗余连接，这意味着即使网络中断，他们也会继续检测。今天，我们正处于基于人工智能系统的新浪潮的开始。

毫无疑问，在未来，检测性能将进一步提高，特别是在困难的角落情况下，传统系统往往达到其极限。当交通运营商决定联合起来，将他们的隧道和公路数据与城市交通的传感器连接起来时，会发生什么?我们会看到一个更完整、更强健的交通形象吗?在任何情况下，人工智能在ITS领域都有一个美好的未来。

关于Teledyne FLIR

Teledyne FLIR是一家Teledyne Technologies公司，是国防和工业应用智能传感解决方案的全球领导者，在全球拥有约4000名员工。该公司成立于1978年，致力于开发先进技术，帮助专业人士做出更好、更快的决策，挽救生命和生计。更多信息请访问www.teledyneflir.com或关注@flir。