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3.1 融合感知系统部署方案

在融合感知系统的部署过程中,应满足以下要求。

(1)能够提供可持续服务:设施可升级,边缘计算平台等设施能够提供多算法部署及规模化部署等可持续服务。

(2)具备可扩展性:融合感知系统向车企等行业参与方提供冗余算力,供测试和运营业务使用。

(3)具备原始数据融合感知能力:融合感知系统具备处理各个前端传感器原始数据的能力,这些数据包括但不限于标准视频流、雷达原始数据和激光雷达点云数据等。

(4)功能独立:各台设备能够独立工作、实现数据交换,不依赖于特定的硬件,任意硬件更新后,都应维持系统原有的感知性能。

(5)可以资源复用:融合感知系统能够复用摄像设备等资源,使复用的设备具备与新增设备同样的融合感知能力。

(6)具备远程升级功能:设备应具备远程升级功能。

(7)具备全天候感知能力:融合感知系统在城市道路以外的区域应适配低照度环境。

3.1.1 城市场景的部署原则

由于每类城市场景具有不同的车道数量、中央隔离带、路口转弯半径等属性,设备的具体数量也有很大差异,因此本节仅说明各城市场景的部署原则,详细的设备规格、数量需要根据实际情况设计具体的部署方案。

摄像头负责对进入感知区域的车辆等目标进行属性识别,雷达负责感知区域的高性能目标识别。

所有摄像头、雷达都向系统贡献自己的感知数据,用于感知范围内的高精度融合感知AI计算。

1.长直道路的部署原则

长直道路的交通状况相对简单,在遵守交通规则的前提下,行人、非机动车和机动车都能够各行其道。对道路进行感知以视频摄像头为主,视频摄像头需要具备对机动车进行轨迹跟踪的能力。

2.道路交叉口的部署原则

道路交叉口(十字路口、丁字路口等路口形态)是道路交通系统中的重要节点,是机动车、非机动车与行人汇集和转向的区域。在整个道路网中,道路交叉口是所有交通冲突的集中点,也是影响交通运行效率的重要因素。

根据城市和乡村道路现况,对道路交叉口进行归纳和分类,针对不同类型的道路交叉口,在道路交叉口范围内适当位置配置不同类型和数量的感知设备,感知设备以视频摄像头和雷达为主。

3.特定点位和区域的部署原则

特定点位和区域的部署原则如下。

(1)医院、学校、商圈等交通环境复杂、交通流量密集的区域:需在路段配置的基础上增加雷达以提高路侧系统的感知能力。

(2)环岛:道路交叉口的一种特殊形式。环岛主要集中在城市主干路上,路中绿化带宽度大,环岛直径长,常规道路交叉口的设备配置无法完全覆盖环岛范围内的道路交通状况。需要在环岛的进口车道和出口车道上均配置视频摄像头和雷达,以实现环岛范围内全覆盖。

(3)隧道出入口:隧道作为城市道路网中的特殊构造物,其内部照度偏低、入口光环境变化过度剧烈、空间封闭且驾驶环境不良。车辆在行驶到隧道路段时,车速、车道等状态较正常路段会发生变化,这些因素对隧道交通安全影响巨大。在隧道出入口配置视频摄像头、雷达,对进入和驶出隧道范围的车辆进行轨迹跟踪和身份识别。

(4)乡村道路(含山区弯道、视野盲区等):环境复杂,多数时间的交通情况较简单,路段可采用视频采集设备、RSU、路侧边缘计算平台进行覆盖,在道路交叉口、急弯、盲区等环境剧烈变化区域增设雷达。

(5)匝道:作为车辆汇入和驶出的路段,具有车流量大、车速慢、车辆连续变道等行车安全隐患。在匝道处可同时配置卡口视频摄像头和雷达,实现车辆定位和准确跟踪功能。

3.1.2 典型场景的部署方案

1.长直道路的部署方案

优先选择复用电警杆来部署感知设备,当电警杆不可用时,才考虑使用信号灯杆或者新立杆;摄像头是推荐必选项,对于一般的长直道路,根据部署间隔及部署点位,每个点位(包括对向车道的2个独立点位)推荐至少部署2个摄像头;毫米波雷达和激光雷达是可选项,如果可以选择性部署,则考虑将雷达与摄像头共点部署;设备安装应避免被树木等遮挡,以免影响摄像头、雷达的感知效果。

长直道路感知覆盖示意图如图3.1-1所示。

图3.1-1 长直道路感知覆盖示意图

2.道路交叉口的部署方案

优先选择复用电警杆或监控杆来部署感知设备,当电警杆或监控杆不可用时,考虑使用信号灯杆或新立杆;摄像头是推荐必选项,对于一般的十字路口,推荐至少部署4个摄像头;毫米波雷达和激光雷达是可选项,如果可以选择性部署,则优先考虑将雷达与摄像头共点部署;根据算力需求,在落地机箱内部署1~2台路侧边缘计算设备。具体来说,感知单元安装在路口的电警杆、监控杆或者信号灯杆的横臂上,高6~8m,安装位置尽量靠近道路中央位置,以便正对监控路段。设备安装应避免被树木等遮挡,以免影响摄像头、雷达的感知效果。

道路交叉口感知覆盖示意图如图3.1-2所示。

在监控杆上安装摄像头可以更好地预防逆光、强光,可以部分复用已有的监控设备。选择电警杆或监控杆来部署感知设备的方案尤其适用于交管部门不允许使用信号灯杆挂载设备的地区。丁字路口的部署方案可仿照十字路口的部署方案来调整。

图3.1-2 道路交叉口感知覆盖示意图

3.特定区域的部署方案

1)环岛的部署方案

对于环岛,根据实际遮挡和安装条件情况来调整摄像头的数量和安装位置,确保RSU的GNSS信号和覆盖信号不被遮挡。每个路口使用1个摄像头,4个路口则使用4个摄像头。可选配毫米波雷达/激光雷达,并配置路侧边缘计算单元、抱杆箱。图3.1-3所示为环岛部署示意图。

图3.1-3 环岛部署示意图

2)公共场所的部署方案

公共场所部署示意图如图3.1-4所示,布设雷达、摄像头、抱杆箱,并配置路侧边缘计算单元。

图3.1-4 公共场所部署示意图

3)急弯盲区的部署方案

在道路急弯处,可以通过2个摄像头对交通参与者、交通事件、车流量等进行检测,可选配毫米波雷达/激光雷达,优先考虑将雷达与摄像头共点部署。根据曲率,感知设备的覆盖范围要保证连续(包括杆下盲区)和无遮挡。感知单元安装在道路上的监控杆上,高6~8m,安装位置尽量靠近道路中央位置,以便正对监控路段。设备安装应避免被标识牌、树木等遮挡,以免影响摄像头、雷达的感知效果,并配置路侧边缘计算单元。图3.1-5所示为急弯盲区部署示意图。

图3.1-5 急弯盲区部署示意图

4)过村段的部署方案

在进入和驶离村庄的位置,分别布设摄像头、抱杆箱和雷达,并配置路侧边缘计算单元。图3.1-6所示为过村段部署示意图。

图3.1-6 过村段部署示意图

5)乡村交叉口的部署方案

在每个进口方向布设摄像头、雷达、抱杆箱,并配置路侧边缘计算单元。图3.1-7所示为乡村交叉口部署示意图。

图3.1-7 乡村交叉口部署示意图

6)山区盲陡易滑坡区域的部署方案

在山区盲陡易滑坡区域布设雷达和摄像头、抱杆箱,并配置路侧边缘计算单元。图3.1-8所示为山区盲陡易滑坡区域部署示意图。

图3.1-8 山区盲陡易滑坡区域部署示意图

7)匝道的部署方案

主道默认已部署感知设备。选择1个摄像头,用于覆盖匝道汇入车辆。主道传感器按照主道部署间距连续覆盖。可选配毫米波雷达/激光雷达,并配置抱杆箱、路侧边缘计算单元。图3.1-9所示为匝道部署示意图。

图3.1-9 匝道部署示意图

8)隧道出入口的部署方案

在隧道出入口处分别布设雷达、摄像头和抱杆箱,推荐摄像头和RSU必选部署方式,可选配毫米波雷达/激光雷达,优先考虑将雷达与摄像头共点部署,并配置路侧边缘计算单元。图3.1-10所示为隧道出入口部署示意图。

图3.1-10 隧道出入口部署示意图 lUpYbCco0y5+O1NtgDiGz/VMjMFTluQl2Ne6lWcSGAAEThov2+MybSM5+1ScbdAr

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