这位“北斗巡检员”即为“千寻驰观道路智能巡检系统”,它由北斗时空智能基础设施公司——千寻位置打造并于日前正式发布。巡检工程师只需将其安装在车上,上路一圈便将路面病害摸得一清二楚。巡检车速可达80km/h,不影响其他车辆正常行驶。巡检结束后,即可生成结构化数据表格,为后续道路养护、管理提供决策依据。
在北斗时空智能的赋能下,道路病害有了精准的位置和唯一的身份信息,可以实现精确的面积计算。
据了解,千寻驰观对道路病害的漏报率低于5%,准确率高达90%,其效率是人工巡检的近40倍。
5月17日,我国成功发射第五十六颗北斗导航卫星,中国北斗系统已经进入规模应用发展快车道。目前,北斗在交通行业已初步实现北斗规模化应用。据中国卫星导航定位协会5月18日发布的《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2022年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5007亿元,同比增长6.76%。在交通运输领域,北斗提供的时空信息已经深入最基层的业务环节,推广应用北斗设备规模累计超过千万量级。
北斗时空智能“三大本领”,赋能道路巡检
我国公路养护的里程数已占公路总里程98.8%,基本做到有路必养。日常巡检是公路养护的关键环节。
近年来,计算机视觉等人工智能技术开始逐渐在道路巡检中落地,该技术虽然能够识别病害的种类,但仅能获得道路损害点的大致路段,缺乏精准的绝对空间坐标,在光照条件不足、恶劣天气状况下,更加难以获得准确的位置信息。此外,多个传感器设备在协同工作中没有统一的时间基准,进一步放大了定位结果的偏差,导致监测到的病害位置与实际状况相比存在几十米甚至上百米的误差,无法为管理养护工作提供精准有效的决策依据。
能够提供统一时空坐标体系的北斗时空智能技术,成为行业刚需。
千寻位置基于北斗卫星系统(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基础定位数据,利用遍布全球的3700多个地基增强站网、自主研发的定位算法及大规模互联网服务平台,为用户提供厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时的时空智能服务。
千寻位置高级技术专家葛嵩介绍,通过创新性地引入北斗时空智能,千寻驰观道路智能巡检系统具备了三大“本领”:可以实现对道路病害的车道级定位、精确去重和精细化面积计算。
(千寻驰观有三大部件:北斗+视觉AI感知终端、高性能AI边缘计算平台、HMI人机界面。)
首先是车道级定位。安装在车辆顶部的北斗+视觉AI感知终端为巡检工程师添了一双拥有强大方向感的“眼睛”。基于千寻位置自主建设并运营的国家北斗地基增强系统,千寻驰观可获得实时厘米级高精度定位服务,帮助车辆在巡检过程中知道自己准确的空间位置,再利用视觉算法这双“眼睛”看清病害与车辆的相对距离,就可以确定道路病害的精准位置,误差不超过3～5米。
其次是对病害目标的精确去重,现有的视觉AI巡检系统在车端进行连续采集,同一个病害目标会被拍到近20次左右,会积累大量的冗余数据,增加人工校验的成本。千寻驰观通过赋予病害目标唯一的时空坐标,再结合语义信息和跟踪算法,可以为每个病害发放唯一的“身份证”,让道路病害一目了然。
(千寻驰观在道路巡检中生成的病害图片,每个病害都有唯一的编号)
精准的时空信息还能助力实现病害面积的精细化计算。在道路巡检中,病害面积的大小决定了路面状况的评定等级,影响后续的养护管理决策。目前,大多数巡检系统只是根据巡检拍摄到的病害图片,用简单的矩形框估算其面积,这种估算方式与实际情况存在很大误差。
(千寻驰观可以精确计算路面病害面积)
千寻驰观自主研发了基于深度学习的病害边界精细提取技术,能够像“抠图”一样,将病害的精准形态从路面背景中提取出来,再关联高精度的定位信息,得到病害在真实空间下的尺寸,完成病害面积的精确计算。
边缘计算能力加持,“北斗+AI”让巡检结果立等可取
精准识别道路病害只是第一步,在巡检结束后,如何快速生成结构化的巡检结果,也是影响巡检效率的关键。
目前市面上的巡检系统大多通过网络将巡检照片传输到服务器上。此种方式传输的原始数据量较大,传输效率容易受到网络条件影响,导致时效性不高。
千寻驰观创新性地采用边缘计算技术,将道路巡检的算法模型完全部署在车载边缘计算终端上,在车载终端优先完成巡检数据的处理。基于算法模型的调优,千寻驰观边缘侧数据处理的速度优于10帧/秒,巡检结束后,在车端就可生成结构化的巡检成果数据,便于巡检人员现场查看。相比于其他巡检系统以天为单位的数据处理效率,千寻驰观大大提高了巡检结果的时效性。
千寻驰观已在山东、辽宁、云南、江苏等全国多个省市的高速公路及国省干线落地,并在近期完成了产品升级,升级后产品形态更易部署,成为提升道路养护管理水平和管理效能的重要工具。
随着各行各业“+北斗”应用不断普及,北斗技术及时空信息已经突破行业纵深,为交通、农业等行业打造无人化、自动化的生产作业新模式。
《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,我国卫星导航与位置服务产业已经升级到以时空服务为核心的综合 PNT 与时空服务产业。物联网、大数据、云计算等技术被更加紧密的集成到一起,极大提高了时空服务的数字化智能化水平,在传统产业信息化、数字化改造升级方向获得巨大发展,形成众多细分市场。
千寻位置CEO陈金培表示,未来,千寻驰观将通用大模型等新技术融入产品演进过程中,不断优化和训练算法模型,提升道路管理养护的精细化水平与管理效能,加速北斗时空智能与交通行业等各行业的深度融合与应用。
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