虹科 | 如何减少城市拥堵？——利用激光雷达技术实现智能交通

对于我们个人来说，因交通堵塞浪费掉了宝贵的时间，这是一件令人烦恼的事情，还会影响到我们的生活质量。对于国家来说，这给经济带来了相当大的影响，造成巨额的经济损失。员工们因为交通堵塞耽误上班时间，导致生产力下降。此外，由于燃油消耗量增加，二氧化碳排放量增加，环境污染愈加严重。拥堵是世界各地都面临的一个难题，将激光雷达传感器集成到基础设施中可以借助其精确的3D数据优化交通流。

掌握更加全面的交通状况

为什么会导致交通拥堵？这是因为人们都偏向于采用自己认为最方便的方式来驾驶车辆。例如，他们可能会超车，或者改变车道——在他们看来这些是最快到达目的地的最佳方式。由于道路使用者不了解他们是如何影响周围交通的，司机们自己并不知道一辆车停下，可能会引发三公里内交通堵塞。

在交通规划和控制中，必须平衡每个人的行为，以优化交通流，这是我们必须要意识到的一个点。解决方案是以一种先发制人、分布式的方式来管理交通，即预先全面了解交通状况。

通过GPS、摄像头和其他传感器获得一个完整的交通状况

可以结合各种技术来获取完整的交通状况。但是，如果你仔细思考一下，你会发现其中一些技术不太适用于智能基础设施：

l 全球定位系统（GPS）:

GPS可以通过追踪道路使用者的移动情况。这种技术可以非常可靠地报告交通堵塞。然而，行人和自行车骑行者并不配备GPS。

摄像头和其他传感器可以集成到道路基础设施中来监控交通状况，不需要像GPS那样，需要道路使用者配备设备才能收集相关信息。这样就可以将这些设备安装在交通灯、路灯或交通标志上，以采集周围环境信息。但也存在明显的优缺点：

l 摄像头：

例如，摄像头可以记录彩色图像，但在黑暗环境下无法正常采集到环境信息。此外，摄像头一般只捕捉二维数据，采集三维数据具有一定的难度与挑战。在记录和存储个人数据方面，也可以发现摄像头在数据隐私保护方面存在不足。

l 雷达：

雷达主要用于速度监控，也可用于交通监控。然而，雷达只能提供一个非常粗糙的图像，虽然这项技术能够识别物体，但由于缺乏细节部分数据，它无法对物体进行分类。例如，雷达数据无法可靠地区分行人和骑自行车的人。

激光雷达精准捕捉道路使用者并保有匿名性

激光雷达技术可以非常精准地区分所有不同道路使用者。这类传感器提供了详细可靠的三维信息，便于区分不同的道路使用者。可以识别3D点云是行人还是骑行者，但无法识别个人身份，这就很好地保护了道路使用者的隐私。

此外，即使在恶劣的天气和环境条件下，激光雷达传感器也能够可靠地收集信息。黑暗、灰尘和多雾等情况下不会对其检测造成影响。除了位置和目标信息，传感器还可以记录速度信息，这有助于分析交通流或交通堵塞的原因。

固态技术成为当今激光雷达问题的解决方案

高科技传感器目前主要用于自动驾驶领域，但它们面临着一个重大挑战：目前可用的激光雷达传感器价格昂贵，而且容易出现故障。固态技术解决了这些问题。在固态激光雷达中，激光偏转扫描环境的运动部件被免维护部件所取代。因此，传感器更加坚固耐用，成本也更低，可以广泛应用于基础设施中。

捕获交通信息有助于采取切实可行的措施

安装在基础设施中的激光雷达传感器可以实时提供当前交通状况的信息：交通是流动还是停滞？是发生事故还是道路施工？红绿灯处或人行横道上的人流量如何？

有了这些信息，可以实时采取以下措施，并根据交通情况进行调整，以优化交通流：

·红绿灯相位调整

·速度限制调整

·显示交通堵塞警告

· 提供重新规划路径的建议

·标识危险位置

在未来，我们甚至会更进一步：自动驾驶车辆将利用这些动态信息自动地调整他们的时间表和路线，以适应交通状况。

以人为中心的城市交通

在许多城市，“汽车友好型城市”模式的影响至今仍清晰可见。城市规划与汽车畅通无阻的目标相一致，但城市中的许多交通理念仍然以机动化个人交通为导向。城市和交通规划必须更多地关注人。居民、通勤者和其他道路使用者必须是最核心的，交通规划需要尽可能安全和简单。人行横道的设计必须更加安全；必须避免转弯事故；必须为骑自行车的人创造足够的空间……这样的措施还有很多。在智能基础设施的帮助下，智能交通控制成为可能，而激光雷达技术是其核心。