坑槽、裂縫、修補……這些影響我們出行的路面病害,現(xiàn)在迎來了一位嚴謹盡職的“北斗巡檢員”。
這位“北斗巡檢員”即為“千尋馳觀道路智能巡檢系統(tǒng)”,它由北斗時空智能基礎(chǔ)設(shè)施公司——千尋位置打造并于日前正式發(fā)布。巡檢工程師只需將其安裝在車上,上路一圈便將路面病害摸得一清二楚。巡檢車速可達80km/h,不影響其他車輛正常行駛。巡檢結(jié)束后,即可生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表格,為后續(xù)道路養(yǎng)護、管理提供決策依據(jù)。
在北斗時空智能的賦能下,道路病害有了精準的位置和唯一的身份信息,可以實現(xiàn)精確的面積計算。
據(jù)了解,千尋馳觀對道路病害的漏報率低于5%,準確率高達90%,其效率是人工巡檢的近40倍。
5月17日,我國成功發(fā)射第五十六顆北斗導航衛(wèi)星,中國北斗系統(tǒng)已經(jīng)進入規(guī)模應(yīng)用發(fā)展快車道。目前,北斗在交通行業(yè)已初步實現(xiàn)北斗規(guī)模化應(yīng)用。據(jù)中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會5月18日發(fā)布的《2023中國衛(wèi)星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,2022年,我國衛(wèi)星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達到5007億元,同比增長6.76%。在交通運輸領(lǐng)域,北斗提供的時空信息已經(jīng)深入最基層的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),推廣應(yīng)用北斗設(shè)備規(guī)模累計超過千萬量級。
北斗時空智能“三大本領(lǐng)”,賦能道路巡檢
我國公路養(yǎng)護的里程數(shù)已占公路總里程98.8%,基本做到有路必養(yǎng)。日常巡檢是公路養(yǎng)護的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
近年來,計算機視覺等人工智能技術(shù)開始逐漸在道路巡檢中落地,該技術(shù)雖然能夠識別病害的種類,但僅能獲得道路損害點的大致路段,缺乏精準的絕對空間坐標,在光照條件不足、惡劣天氣狀況下,更加難以獲得準確的位置信息。此外,多個傳感器設(shè)備在協(xié)同工作中沒有統(tǒng)一的時間基準,進一步放大了定位結(jié)果的偏差,導致監(jiān)測到的病害位置與實際狀況相比存在幾十米甚至上百米的誤差,無法為管理養(yǎng)護工作提供精準有效的決策依據(jù)。
能夠提供統(tǒng)一時空坐標體系的北斗時空智能技術(shù),成為行業(yè)剛需。
千尋位置基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基礎(chǔ)定位數(shù)據(jù),利用遍布全球的3700多個地基增強站網(wǎng)、自主研發(fā)的定位算法及大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺,為用戶提供厘米級定位、毫米級感知、納秒級授時的時空智能服務(wù)。
千尋位置高級技術(shù)專家葛嵩介紹,通過創(chuàng)新性地引入北斗時空智能,千尋馳觀道路智能巡檢系統(tǒng)具備了三大“本領(lǐng)”:可以實現(xiàn)對道路病害的車道級定位、精確去重和精細化面積計算。
(千尋馳觀有三大部件:北斗+視覺AI感知終端、高性能AI邊緣計算平臺、HMI人機界面。)
首先是車道級定位。安裝在車輛頂部的北斗+視覺AI感知終端為巡檢工程師添了一雙擁有強大方向感的“眼睛”。基于千尋位置自主建設(shè)并運營的國家北斗地基增強系統(tǒng),千尋馳觀可獲得實時厘米級高精度定位服務(wù),幫助車輛在巡檢過程中知道自己準確的空間位置,再利用視覺算法這雙“眼睛”看清病害與車輛的相對距離,就可以確定道路病害的精準位置,誤差不超過3~5米。
其次是對病害目標的精確去重,現(xiàn)有的視覺AI巡檢系統(tǒng)在車端進行連續(xù)采集,同一個病害目標會被拍到近20次左右,會積累大量的冗余數(shù)據(jù),增加人工校驗的成本。千尋馳觀通過賦予病害目標唯一的時空坐標,再結(jié)合語義信息和跟蹤算法,可以為每個病害發(fā)放唯一的“身份證”,讓道路病害一目了然。
(千尋馳觀在道路巡檢中生成的病害圖片,每個病害都有唯一的編號)
精準的時空信息還能助力實現(xiàn)病害面積的精細化計算。在道路巡檢中,病害面積的大小決定了路面狀況的評定等級,影響后續(xù)的養(yǎng)護管理決策。目前,大多數(shù)巡檢系統(tǒng)只是根據(jù)巡檢拍攝到的病害圖片,用簡單的矩形框估算其面積,這種估算方式與實際情況存在很大誤差。
(千尋馳觀可以精確計算路面病害面積)
千尋馳觀自主研發(fā)了基于深度學習的病害邊界精細提取技術(shù),能夠像“摳圖”一樣,將病害的精準形態(tài)從路面背景中提取出來,再關(guān)聯(lián)高精度的定位信息,得到病害在真實空間下的尺寸,完成病害面積的精確計算。
邊緣計算能力加持,“北斗+AI”讓巡檢結(jié)果立等可取
精準識別道路病害只是第一步,在巡檢結(jié)束后,如何快速生成結(jié)構(gòu)化的巡檢結(jié)果,也是影響巡檢效率的關(guān)鍵。
目前市面上的巡檢系統(tǒng)大多通過網(wǎng)絡(luò)將巡檢照片傳輸?shù)椒?wù)器上。此種方式傳輸?shù)脑紨?shù)據(jù)量較大,傳輸效率容易受到網(wǎng)絡(luò)條件影響,導致時效性不高。
千尋馳觀創(chuàng)新性地采用邊緣計算技術(shù),將道路巡檢的算法模型完全部署在車載邊緣計算終端上,在車載終端優(yōu)先完成巡檢數(shù)據(jù)的處理。基于算法模型的調(diào)優(yōu),千尋馳觀邊緣側(cè)數(shù)據(jù)處理的速度優(yōu)于10幀/秒,巡檢結(jié)束后,在車端就可生成結(jié)構(gòu)化的巡檢成果數(shù)據(jù),便于巡檢人員現(xiàn)場查看。相比于其他巡檢系統(tǒng)以天為單位的數(shù)據(jù)處理效率,千尋馳觀大大提高了巡檢結(jié)果的時效性。
千尋馳觀已在山東、遼寧、云南、江蘇等全國多個省市的高速公路及國省干線落地,并在近期完成了產(chǎn)品升級,升級后產(chǎn)品形態(tài)更易部署,成為提升道路養(yǎng)護管理水平和管理效能的重要工具。
隨著各行各業(yè)“+北斗”應(yīng)用不斷普及,北斗技術(shù)及時空信息已經(jīng)突破行業(yè)縱深,為交通、農(nóng)業(yè)等行業(yè)打造無人化、自動化的生產(chǎn)作業(yè)新模式。
《2023中國衛(wèi)星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,我國衛(wèi)星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)升級到以時空服務(wù)為核心的綜合 PNT 與時空服務(wù)產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)被更加緊密的集成到一起,極大提高了時空服務(wù)的數(shù)字化智能化水平,在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化、數(shù)字化改造升級方向獲得巨大發(fā)展,形成眾多細分市場。
千尋位置CEO陳金培表示,未來,千尋馳觀將通用大模型等新技術(shù)融入產(chǎn)品演進過程中,不斷優(yōu)化和訓練算法模型,提升道路管理養(yǎng)護的精細化水平與管理效能,加速北斗時空智能與交通行業(yè)等各行業(yè)的深度融合與應(yīng)用。
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