Villes/espaces connectés
Comment Raleigh améliore la sécurité et la mobilité urbaines grâce à l'intelligence artificielle physique
Objectif
La ville de Raleigh, en Caroline du Nord, est un pôle d'innovation florissant au cœur du célèbre « Research Triangle » universitaire entre Durham et Chapel Hill, et se classe parmi les cinq meilleures métropoles aux États-Unis pour son impact technologique sur l'économie locale. Sa population ayant plus que doublé au cours des trois dernières décennies, Raleigh est confrontée à d'immenses défis pour faire évoluer son infrastructure efficacement et de manière durable. Pour apporter une solution, les dirigeants de la ville ont lancé une initiative pilote pour rassembler et analyser des données avec l'IA grâce à une seule carte géospatiale interactive, afin d'accélérer la prise de décision. À la suite du modèle NVIDIA pour l'IA des villes intelligentes, aux côtés de la plateforme géospatiale ArcGIS d'Esri qui alimente le jumeau numérique de la ville sur Microsoft Azure, Raleigh transforme la gestion urbaine en temps réel pour améliorer la mobilité, la sécurité et l'efficacité opérationnelle.
Client
Ville de Raleigh
Partenaire
Esri, Microsoft
Cas d'utilisation
Vision par ordinateur / Analyse vidéo
Produits
Principaux enseignements
- Le projet a atteint 95 % de détection des véhicules et de précision de trajectoire à l'aide de NVIDIA DeepStream pour l'analyse vidéo en temps réel, ce qui a permis une amélioration quantifiable du flux de véhicules aux intersections et du déploiement des ressources.
- Permet une potentielle économie de 9,7 millions de dollars par an pour les conducteurs en temps et en coûts de carburant
- Fournissez des analyses et des informations 4 fois plus rapidement.
- Ce pilote a démontré la possibilité d'intégrer des agents d'IA d'analyse vidéo basés sur NVIDIA Blueprint pour la recherche et la synthèse vidéo (VSS), fournissant des informations en temps réel et des alertes d'événement améliorées pour des réponses urbaines plus rapides.
- L'intégration au jumeau numérique basé sur la technologie d'Esri offre à Raleigh une visualisation, des alertes et des simulations interactives et centralisées. Les opérations passent ainsi d'une gestion réactive à une gestion proactive en temps réel, tout en étendant les analyses basées sur l'IA à l'ensemble de l'environnement urbain.
Relever les défis de sécurité et de congestion
La croissance spectaculaire de Raleigh a entraîné une pression exponentielle sur le logement, le transport et l'infrastructure urbaine, tout en augmentant les exigences de durabilité pour maintenir une bonne qualité de vie. Les principales priorités de la communauté incluaient une meilleure gestion de ce développement et la lutte contre la congestion du trafic, des domaines où l'infrastructure traditionnelle et la surveillance manuelle avaient du mal à suivre le rythme. L'un des principaux défis était la nécessité de soutenir Vision Zero, un objectif consistant à éliminer les décès routiers, ainsi qu'à anticiper plutôt que de se contenter de réagir aux problèmes à mesure que la population et les demandes de mobilité augmentent.
Esri
« Les villes sont constamment à la recherche de moyens innovants pour améliorer leurs services. En intégrant les agents d'IA pour les villes intelligentes de NVIDIA à la plateforme géospatiale interactive d'Esri sur Azure, Raleigh s'engage à révolutionner la mobilité urbaine. Cette initiative vise à réduire la congestion, à améliorer la sécurité et à permettre des décisions en temps réel basées sur les données, augmentant ainsi la qualité de vie et la mobilité de nos résidents. »
Beth C. Stagner
Directrice adjointe - Technologie de l'information, ville de Raleigh
Intelligence du trafic en temps réel avec vision par ordinateur
L'optimisation du flux routier grâce à des plans de synchronisation de signal bien conçus (ajustement des cycles et des divisions pour répondre aux besoins de circulation réelle) reste cruciale dans une ville occupée qui cherche à résoudre la congestion du trafic. Sur des voies telles que Capital Blvd, qui accueille jusqu'à 55 000 véhicules par jour aux heures de pointe, Raleigh a estimé que l'élimination de 4,5 secondes par signal à travers 10 principales intersections sur environ 9 km peut faire économiser près de 9,7 millions de dollars par an aux conducteurs en temps et en coûts de carburant.
Traditionnellement, les ingénieurs de la circulation s'appuyaient sur le comptage manuel des mouvements de rotation des véhicules pour guider leurs décisions sur la synchronisation des signaux (le personnel sur le terrain comptait les véhicules et notaient les modèles aux intersections). Pour moderniser la gestion du trafic, Raleigh a adopté NVIDIA DeepStream, qui fait partie de la suite d'outils de vision d'IA NVIDIA Metropolis. Cette boîte à outils d'analyse en streaming et en temps réel permet un comptage automatisé des véhicules et un suivi de trajectoires à des intersections clés. Le pilote a déjà fourni des informations précieuses à l'équipe d'ingénierie de trafic de la ville, DeepStream ayant atteint une précision de 95 % en matière de détection des véhicules pour le comptage des bifurcations. Les capacités analytiques de l'équipe de Raleigh, qui ne compte que 2,5 employés spécialisés, sont également multipliées par quatre grâce au suivi automatique du trafic aux heures de pointe, à la visualisation des trajectoires, au comptage des objets et plus encore, ce qui augmente considérablement l'efficacité opérationnelle et l'impact.
Les jumeaux numériques permettent une planification et une simulation urbaines riches en données
Dans un même temps, Raleigh a commencé à utiliser la plateforme géospatiale ArcGIS d'Esri, largement adoptée pour simuler différents projets de construction et des initiatives de durabilité. Cependant, la ville était aux prises avec plusieurs dépôts de données de capteurs et voulait un espace centralisé pour les rassembler, les visualiser et les analyser. Par exemple, ils savaient que la circulation posait problème, mais ils n'avaient pas la capacité de visualiser les données qu'ils collectaient à partir de Metropolis sur une carte 3D interactive.
Pour aller au-delà de l'analyse historique statique, Raleigh a travaillé avec Esri afin d'intégrer ces flux de trafic en direct dans leur jumeau numérique, leur permettant de mieux comprendre les niveaux de congestion et le comportement des signaux au sein d'un maillage 3D de la ville. Ce système immersif fournit aux ingénieurs et aux planificateurs une visibilité complète en temps réel, non seulement pour les mouvements des véhicules, mais également pour le trafic piéton et cycliste. Le jumeau numérique permet des simulations basées sur des scénarios et une planification prédictive (en particulier avant des événements spéciaux), permettant à la ville d'identifier les goulets d'étranglement, de prévoir les impacts et de collaborer entre les départements pour une réponse d'urgence, la gestion des événements et la mise à niveau des infrastructures.
Outre l'analyse des données sur le trafic, les piétons et les vélos, la ville prévoit d'intégrer des capacités d'analyse vidéo supplémentaires, notamment la détection des inondations, l'utilisation du stationnement et l'état des actifs.
Les agents d'IA offrent des réponses plus rapides et des rues plus sûres
Alors que Raleigh donne la priorité à la conception de villes piétonnes et cyclables, le besoin d'une réponse plus rapide aux incidents augmente. Les informations exploitables en temps réel et basées sur des modèles de langage de vision (VLM) sont essentielles. Par exemple, une alerte pour un véhicule bloqué à une intersection très empruntée peut instantanément déclencher une analyse vidéo à l'aide du modèle NVIDIA pour la recherche et la synthèse vidéo (VSS). Le système détecte automatiquement les dangers de sécurité et génère des descriptions textuelles directement sous les flux vidéo, mettant à jour les cartes des incidents à mesure que la situation évolue. Il peut également identifier les piétons et les cyclistes, en automatisant la détection et la classification des infractions critiques et des scénarios dangereux. Cette automatisation rationalise les délais de réponse ; lorsqu'un incident est détecté, les opérateurs urbains sont immédiatement informés et peuvent agir avant que les retards ou les risques de sécurité n'augmentent.
Cette visibilité améliorée permet activement au personnel d'ingénierie du trafic de Raleigh de prendre des décisions plus éclairées à l'aide de données haute fidélité sur plusieurs jours dans une large gamme de conditions. Alors que le système continue d'engranger des informations basiques sur les véhicules, les piétons et les cyclistes, la ville prévoit de mieux comprendre comment les habitudes de déplacement et les comportements évoluent le long des voies principales et dans toute la ville. Cette collecte de données continue fournit une base précieuse pour évaluer l'efficacité des futurs projets de réduction de la circulation et du transport au fil de leur mise en œuvre, offrant un moyen basé sur des preuves de comprendre ce qui fonctionne et où des ajustements peuvent s'avérer nécessaires. Bien qu'ils en soient encore aux étapes préliminaires, les informations recueillies jusqu'à présent indiquent le potentiel d'améliorations significatives en matière de mobilité, de sécurité et de connaissance globale de la situation, à mesure que la technologie évolue et qu'elle est davantage intégrée aux opérations quotidiennes.
Adoption de l'IA pour une ville de Raleigh plus intelligente et plus sûre
À l'avenir, la ville prévoit installer 1 000 caméras supplémentaires dans des secteurs clés au cours des 12 à 24 prochains mois, ainsi que d'évaluer la plateforme d'opérations d'analyse cloud sur Microsoft Azure Cloud pour augmenter les capacités et réduire encore plus les coûts.
Les phases futures élargiront potentiellement l'impact de cette plateforme intelligente à d'autres domaines civiques, tels que les opérations d'urgence, la gestion de l'eau, les services de collecte des déchets et les inspections incendie. La ville prévoit une intégration plus approfondie des analyses avancées et l'adoption accélérée du modèle NVIDIA pour l'IA les villes intelligentes afin de permettre une croissance urbaine durable. Grâce à NVIDIA et à ses partenaires, cela permettra une amélioration continue, servant de modèle national sur la façon dont l'IA en temps réel peut fournir des opérations urbaines sûres, efficaces et résilientes. Pour en savoir plus sur le développement de Raleigh en ville intelligente, regardez la vidéo de la conférence « Favorisez des rues plus sûres et des villes résilientes grâce aux informations en direct ».
Découvrez comment NVIDIA Metropolis développe les applications de villes intelligentes.