構建5G智慧交通數位神經中樞-功能擴充與精進

簡介

因應全球5G資通訊技術的快速發展，以及數位轉型與數位雙生等數位治理觀念，交通部運輸研究所(以下簡稱運研所)於民國110年提出「構建5G智慧交通數位神經中樞」的研究構想，並於110至111年間完成前期計畫，內容包括「構建5G智慧交通數位神經中樞(1/2)－功能架構探討與系統規劃」及「構建5G智慧交通數位神經中樞(2/2)－系統雛型開發與驗證實作」，初步完成5G智慧交通數位神經中樞的雛型系統開發，為後續發展奠定基礎。
自112年起，運研所持續辦理112至113年度「構建5G智慧交通數位神經中樞－功能擴充與精進」(以下簡稱本計畫)，承續前期的成果，進一步擴展示範城市的實證場域及偵測設備的佈建，強化緊急救援車輛的智慧優先號控功能，並完成人工智慧交通管理及公共運輸之相關模式庫與知識庫。同時，透過大數據平台整合數位雙生模型，進一步提升5G智慧交通數位神經中樞系統的功能，建置視覺化資訊呈現服務，提供交管人員直觀的數據支持，另外亦完成「都市交通控制通訊協定3.0版」的檢討與修訂，提出新版協定初稿，推動智慧交通系統的規範化與標準化，促進更全面的應用落地。

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目次

目錄 ........................................................................................................................................ III
圖目錄 ...................................................................................................................................... V
表目錄 ................................................................................................................................. XIV
第一章 計畫背景分析 .......................................................................................................... 1
1.1 研究背景與重要性 ....................................................................................................... 1
1.2 研究目的 ....................................................................................................................... 3
1.3 研究內容與工作項目 ................................................................................................... 3
1.4 研究流程 ....................................................................................................................... 5
1.5 章節說明 ....................................................................................................................... 7
第二章 國內外數位雙生應用發展與探討 .......................................................................... 9
2.1 國外數位雙生應用案例 ............................................................................................... 9
2.2 國內數位雙生應用案例 ............................................................................................. 14
2.3 5G AIOT 應用案例 ..................................................................................................... 16
2.4 綜合探討 ..................................................................................................................... 17
第三章 智慧交通資料偵測蒐集與設備佈建規劃 ............................................................ 21
3.1 攝影機佈建原則規劃目的 ......................................................................................... 22
3.2 攝影機規劃原則與使用限制 ..................................................................................... 23
3.3 路口型交通參數偵測攝影機佈建原則 ..................................................................... 26
3.4 路段型交通參數偵測攝影機佈建原則 ..................................................................... 32
3.5 數位雙生場域實際佈建內容 ..................................................................................... 37
3.6 計畫場域交通參數偵測實作成果歸納 ..................................................................... 40
第四章 智慧交通數位中樞神經系統功能模式庫與知識庫開發 .................................... 55
4.1 大型活動車輛旅運關鍵路徑分析模式庫開發與實證 ............................................. 60
4.2 大型活動交通影響分析模式庫與交通疏導應變知識庫 ......................................... 84
4.3 前期公共運輸運量預測模式庫精進 ....................................................................... 195
4.4 前期車流速率預測模式庫精進 ............................................................................... 213
4.5 非常態車流速率預測模式構建 ............................................................................... 226
4.6 主動式AI 號誌時制檢測及自動化調整模式 ......................................................... 235
4.7 交通異常事件疏導應變知識庫 ............................................................................... 250
IV
第五章 數位雙生模型功能擴充與精進 .......................................................................... 273
5.1 前期計畫(110-111)重點功能成果說明 ................................................................... 273
5.2 平台功能擴充與實作 ............................................................................................... 279
5.3 數位雙生平台功能展示 ........................................................................................... 294
第六章 規劃層級大數據決策分析平台與建置 .............................................................. 299
6.1 臺灣地區決策分析平台回顧 ................................................................................... 299
6.2 平台規劃原則 ........................................................................................................... 309
6.3 平台規劃構想 ........................................................................................................... 311
6.4 決策平台視覺化設計成果 ....................................................................................... 320
6.5 知識庫管理主題目錄查詢 ....................................................................................... 323
第七章 緊急救援車輛智慧優先號控功能實作精進 ...................................................... 325
7.1 前期計畫(110-111)重點成果說明 ........................................................................... 325
7.2 緊急車輛優先通行實作範圍擴充與精進 ............................................................... 327
7.3 勤務派遣系統車輛出勤資訊介接可行性評估 ....................................................... 357
7.4 緊急救援車輛優先號誌參考手冊初稿 ................................................................... 375
第八章 都市交通控制協定3.0 版檢討 ........................................................................... 377
8.1 前期計畫(110-111 年)重點成果說明 ...................................................................... 377
8.2 本期計畫工作項目 ................................................................................................... 380
8.3 綜合檢討彙整 ........................................................................................................... 383
8.4 研提新版都市交通控制通訊協定初稿 ................................................................... 393
第九章 其他計畫成果 ...................................................................................................... 399
9.1 各項成果發表推廣活動 ........................................................................................... 399
9.2 計畫成果學術投稿活動 ........................................................................................... 404
9.3 其他計畫相關活動大事記 ....................................................................................... 407
第十章 結論與建議 .......................................................................................................... 409
10.1 結論 ........................................................................................................................... 410
10.2 建議 ........................................................................................................................... 414
參考文獻 .............................................................................................................................. 419
附件一、第一次期中審查意見回覆對照表 ...................................................................... 421
附件二、第二次期中審查意見回覆對照表 ...................................................................... 431
附件三、期末審查意見回覆對照表 .................................................................................. 447
附件四、本計畫各知識庫QA 彙整 .................................................................................. 459
附件五、緊急救援車輛優先號控系統建置參考手冊 ...................................................... 467