NTT DATA与中科院利用大数据在贵阳市共同开展了扩大规模的缓解交通拥堵的实验验证并成功确认其效果和适用性

--以智慧城市项目为目标,推进实现出行最优化解决方案--

2016年11月28日

       在中国贵州省贵阳市政府的大力协助下,株式会社NTT DATA(以下:NTT DATA)与中国科学院软件研究所(Institute of Software, Chinese Academy of Sciences 、所在地:中国・北京、所長:赵琛、以下:ISCAS)和贵阳信息技术研究院(Guiyang Academy of Institute Technology,所在地:中国・贵阳,所长:李玉成 ,以下:GAIT)继2016年3月开展的缓解交通拥堵的实验验证(注1)后,扩大实验对象区域并延长监控时间,于2016年9月19日到9月30日间再次开展了实验验证。

       此次实验验证与3月相比扩大了东西方向的实验区域,并将监控时间扩大到一周7天,全天候来收集数据,利用预先确认到的交通量状况及数据分析结果生成控制信号灯的最佳参数。以数据分析・模拟控制信号灯的结果为基础在不同时间段内将最佳信号灯参数反映到了贵阳市观山湖区的19个交通路口的约220台信号灯上,达到控制交通、缓解拥堵、提高路口交通处理能力的效果。实验结果证明,实验区域内的拥堵状况得到了平均7%、最大26%的改善,交通处理能力也平均提高了6.7%。

       NTT DATA将协同贵阳市与ISCAS和GAIT利用此次验证成果与贵阳市交管系统相结合,计划在2017年内实现实时信号控制的自动化功能及交通拥堵解决方案的实用化。到2020年,通过在日本及世界各地正在推进的智慧城市关联项目中推广该解决方案,预计能获得超过100亿日元的营业收入。

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【背景・共同研究的概要】
       近年来,世界各地都在运用IT技术推进实现智慧城市。随着经济发展和城镇化进程的启动,贵州省会贵阳市中心的交通拥堵已经成为一大课题,一个由交管局的摄像头采集数据的交管局监测系统和导入网络化信号灯的交通管制系统等构成的智能交通系统(Intelligent Transport System:ITS)(注2)来进行公共交通管理和道路交通管制的构架已经被建立起来。

       NTT DATA,致力于运用交通大数据预测拥堵、模拟控制信号灯技术(注3)的研究,分别于2014年在吉林市、2016年在贵阳市实施了缓解交通拥堵的实验并取得显著成果。

       ISCAS,凭借在中国交通领域的远见卓识,拥有统计分析处理的先进技术,在贵阳设立了研究分院——贵阳信息技术研究院(简称GAIT)。通过分析贵阳市交管局摄像头获取的大数据来进行交通流量控制。

       此次,NTT DATA与ISCAS和GAIT依托NTT DATA技术开发本部和ISCAS在2014年4月成立的合作研究中心,致力于以交通管理自动化为目标的、基于实时监控数据处理技术以及基于交通仿真平台的拥堵预测和信号灯控制相结合的交通拥堵缓解技术的开发,在今年3月实验验证结果的基础上进行技术改良,并运用到了此次实验验证中。

【实验验证概要】
       此次实验验证扩大了东西方向的实验区域,以基本覆盖贵阳市观山湖区的19个交通路口的信号灯作为监控对象,将监控时间扩大到一周7天、24小时全天候,设定了更为接近实际情况的实验条件来进行全面监控。

       在这样的实验设定下,ISCAS和GAIT对设置在监控区域交通路口的摄像头收集到的总计约6千万辆车的交通大数据为基础进行分析来预测拥堵、模拟控制信号灯并生成缓解拥堵状况的最佳信号灯参数。之后将分析出的最佳信号灯参数反映到了该路段交通路口的约220台信号灯上。

       以实验区域内不同路线的车辆通行时间和通过车辆数为基础,将实验前后交通路口的交通处理能力进行比较,并基于以下角度评价和验证缓解交通拥堵的效果。

      • 对象区域:贵州省贵阳市金阳新区的19个十字路口
      • 涉及到的交管局摄像头:约170台
      • 对象信号灯:约220台
      • 对象车数量:总计6千万辆

图1:贵阳市观山湖区内的实验对象区域及道路拥堵状况

图2:基于交管摄像头与交通模拟交互的信号灯控制

【实验验证结论】
       ①改善十字路口交通处理能力
       通过分析在各交通路口监测到的单位时间内的车辆通行数量并得出结论:交通路口在考虑相互之间的联动来控制信号灯后,车辆通行数量平均增加 6.7%、最多增加25%,与实验前相比交通路口交通处理能力得到了很大的改善。

       ②改善通行时间
       通过识别对象区域内通行车辆的车牌号来验证通行时间得出结论:在实验中变更信号灯参数,使各路口之间发生联动并且将绿灯时间设置的更加合理,该对象区域内车辆的拥堵损耗时间得到了平均7%、最大26%的改善。

       基于以上结论,通过交管局摄像头的数据分析以及交通模拟技术的结合,最终达到了缓解交通拥堵状况的目的。

图3:实验验证对象区域的交通路口及实验结果

【今后动向】
NTT DATA将协同贵阳市以及ISCAS和GAIT利用此次实验成果,与交管系统实时联动,实现缓解交通拥堵的全自动化,并将贵阳市的案例作为典型推广到中国国内其他地区。此外,NTT DATA将通过交通模拟技术和信号灯优化控制技术相结合,将该解决方案推广到日本国内及世界各地,向实现智慧城市的目标迈进。在世界各国推进的智慧城市关联项目中,NTT DATA将进一步推广该信号控制最优化解决方案的相关服务,预计到2020年能获得超过100亿日元的营业收入。

【参考】
关于ISCAS
       ISCAS由中华人民共和国国务院直属的中国科学院管辖,是致力于研究计算机科学、计算机软件的一家研究所。1985年在中国国家研究机构中国科学院内成立,位于中国的国家级高新技术产业开发区的中关村。研究所约有750名研究人员,除了进行计算机科学理论和软件高新技术及其相关研究以外,还设有计算机科学、软件工程的全日制学位硕士研究生培养点、以及计算机科学与技术、软件工程两个博士后科研工作流动站。同时,研究所还是首批开展招生培养电子与信息领域工程博士的试点单位之一。研究所从基础研究到商用研究,进行了广泛的技术开发,并积极地参与国际大学、研究机构及企业的交流与合作,与美、欧、日、澳等40多个国家和地区建立了广泛的科技交流与技术合作关系。
http://english.is.cas.cn/

(注1)2016年5月31日进行了相关新闻报道:
NTT DATA与中科院利用大数据在贵阳市共同开展缓解交通拥堵的实验验证并取得显著成果
http://china.nttdata.com/NTTDATAChina/cn/news/NEWS58.html
(注2) 智能交通系统(ITS)是指通过人和道路及车辆间的信息网络,解决交通事故,交通堵塞等道路交通问题的系统。
(注3) 预测拥堵、模拟控制信号灯技术,采用了“大规模图挖掘技术(Grapon)※”,实现了快速、大规模的模拟实验。
※“大规模图挖掘技术(Grapon)”是构成NTT集团AI「corevo™」的核心技术之一。
*文章中的商品名、公司名、团队名是各公司的商标或登录商标。






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