تقنيات مطوّرة للرؤية على الطرق الذكية

دمج بيانات الكاميرات والرادارات لرصد السيارات من مسافات أبعد

تقنيات الرصد بالراردار والكامير والماسح الراداري الضوئي
تقنيات الرصد بالراردار والكامير والماسح الراداري الضوئي
TT

تقنيات مطوّرة للرؤية على الطرق الذكية

تقنيات الرصد بالراردار والكامير والماسح الراداري الضوئي
تقنيات الرصد بالراردار والكامير والماسح الراداري الضوئي

قد تصبح الطرق الذكية التي تصمم بوسائل متقدمة في استشعار المركبات محور مستقبل أنظمة النقل الذكية. وربما ستساعد أيضاً في توسيع «النطاق الإدراكي الحسي» للسيارات التي تتحرك من دون سائق.

بيانات مدمجة

وفي نهج جديد يدمج بيانات الكاميرات وأجهزة الرادار معاً يمكن الآن رصد مركبات بدقة من على مسافات تصل إلى 500 متر.

يمكن أن تساعد بيانات متواترة في الوقت الحقيقي الفعلي خاصة بالتدفق المروري والكثافة المرورية الأشخاص القائمين على إدارة المدن في تفادي التكدس والاختناق المروري ووقوع الحوادث. ويمكن أن يساعد ما يُطلق عليه نظام «إدراك الطريق» (roadside perception)، الذي يستخدم مستشعرات وكاميرات لرصد المركبات، في إنشاء طرق ذكية تعمل باستمرار على جمع هذه المعلومات ونقلها وتحويلها إلى غرف التحكم.

وصرحت يانيونغ زانغ، أستاذة علوم الكومبيوتر في جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا، بمدينة خفي في تعليقها على هذه التطويرات: «هذا هو العمل الأول من نوعه الذي يقدم حلاً عملياً يجمع بين هذين النوعين من البيانات، ويعمل في العالم الواقعي، وعلى مسافات طويلة تمثل تحدياً بالفعل».

مع ذلك، قد تكون تكلفة تركيب أعداد كبيرة من المستشعرات على جانب الطريق باهظة، وكذلك مستهلكة للوقت بشكل كبير، على حد قول يانيونغ زانغ. ولكي تصبح الطرق ذكية يجب استخدام أقل عدد ممكن من المستشعرات؛ وهو ما يعني ضرورة أن تكون المستشعرات قادرة على رصد المركبات على مسافات كبيرة.

وقد أنشأ فريق البحث الذي ترأسته، نهجاً جديداً لدمج البيانات من كاميرات عالية الدقة وأجهزة رادار الموجة المليمترية، لتطوير نظام قادر على تحديد موقع المركبات في نطاق يتراوح بين 1.3 متر و500 متر. وتم استعراض النتائج في ورقة بحثية تم نشرها مؤخراً في دورية «آي إي إي إي روبوتكس أند أوتوميشن ليترز» لعلم الروبوتات والتشغيل الذاتي.

تقول زانغ: «إذا قمت بتوسيع النطاق إلى أقصى حد ممكن، يمكنك تقليل عدد أجهزة الاستشعار التي تحتاج إلى نشرها».

دمج أجهزة الرادار والكاميرات

تقول زانغ إن الكاميرات وأجهزة الرادار من الخيارات الجيدة منخفضة التكلفة لرصد المركبات، لكنها على المستوى الفردي لا تعمل بكفاءة على المسافات التي تزيد على مائة متر. لذا؛ يمكن أن يزيد دمج أجهزة الرادار والكاميرات معاً النطاقات بشكل كبير، لكن يتطلب ذلك تجاوز مجموعة من التحديات؛ لأن المستشعرات تقدم أنواعاً مختلفة من البيانات.

في الوقت الذي تلتقط فيه الكاميرا صورة بسيطة ثنائية الأبعاد، تكون مخرجات جهاز الرادار ثلاثية الأبعاد، ويمكن معالجتها لتوفير رؤية عامة من نقطة عليا مثل عين الطائر.

وتوضح زانغ في حديث نقلته مجلة «سبيكترم» الهندسية الأميركية أن أكثر طرق دمج الكاميرات وأجهزة الرادار معاً حتى يومنا هذا تعمل على إسقاط بيانات الكاميرا على رؤية جهاز الرادار الشاملة من نقطة عليا، لكن الباحثين اكتشفوا أن هذا الأمر كان أبعد ما يكون عن المثالية.

لفهم المشكلة على نحو أفضل، ركّب فريق جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا جهاز رادار وكاميرا على عمود في نهاية طريق سريعة مستقيمة ممتدة بالقرب من الجامعة. كذلك ثبّتوا ماسح راداري ضوئياً «ليدار» على العمود للحصول على القياسات الخاصة بموقع مركبة حقيقية، وتم قيادة مركبتين مزودتين بوحدتي «جي بي إس» (نظام التموضع العالمي) ذواتي جودة عالية جيئة وذهاباً على الطريق للمساعدة في ضبط المستشعرات.

وأجرى ياو لي، أحد باحثي الدكتوراه الذين يعملون مع زانغ، بعد ذلك تجارب باستخدام البيانات التي تم جمعها باستخدام المستشعرات. واكتشف أن إسقاط بيانات جهاز الرادار ثلاثي الأبعاد على الصور ثنائية الأبعاد أدى إلى عدد أقل من الأخطاء المتعلقة بالمواقع على المدى الأطول، مقارنة بالطريقة القياسية التي يتم فيها ربط بيانات الصور ببيانات جهاز الرادار. وقادت النتائج نحو استنتاج أنه من المنطقي دمج البيانات في الصور ثنائية الأبعاد قبل إسقاطها مرة أخرى على الرؤية العامة من نقطة عليا لرصد المركبات.

الباحثون الصينيون يلتقطون بيانات رصد السيارات من الرادار (الاخضر)، الكاميرا (الازرق) ويدمجونها (الاصفر) في طريث سريع بمدينة خفيUSTC researchers captured car-tracking data from a radar [green], camera [blue], and a fusion of the two [yellow] on an expressway in Heifei, China.

تحديد دقيق للمواقع

كذلك، أوضح الباحثون أن الطريقة الجديدة، بإتاحتها التحديد الدقيق للمواقع على مسافات تصل إلى 500 متر، قد زادت متوسط دقة الرصد على مسافات أقصر بنسبة 32 في المائة مقارنة بالطرق السابقة.

يستلزم استخدام أكثر من مستشعر واحد مزامنة حذرة؛ لضمان تطابق دفقات بياناتها. ولكن وبمرور الوقت، تؤدي الاضطرابات البيئية حتماً إلى تفكك المستشعرات، ويجب أن يتم إعادة ضبطها. ويتطلب ذلك قيادة المركبة المزودة بنظام الـ«جي بي إس» جيئة وذهاباً على طول الطريق السريعة لجمع القياسات الخاصة بموقع مركبة حقيقية يمكن استخدامها لضبط المستشعرات. وتعد هذه العملية مكلّفة ومستهلكة للوقت بشكل كبير؛ لذا أضاف الباحثون إمكانية الضبط الذاتي التلقائي في نظامهم.

وتوضح زانغ أن الطريقة عملية للاستخدام في العالم الواقعي، وتعتقد أن هذا النوع من الإدراك على جانب الطريق قادر على توفير بيانات أفضل لأنظمة النقل الذكية، إلى جانب تزويد السيارات المستقبلية ذاتية القيادة بوعي ذي قيمة بالمواقع والظروف.

وتضيف: «إن الأمر مستقبلي، لكن لنقل إن هناك شيء يحدث على بعد مائة متر، والسيارة لا تعلمه نظراً للاختناق والتكدس المروري، ونطاق الاستشعار الخاص بها لا يصل إلى ذلك البعد، يمكن للمستشعرات المثبتة على طول الطريق السريع نشر هذه المعلومات ونقلها إلى السيارات المتجهة نحو المنطقة بحيث تكون أكثر حرصاً، أو تختار طريقاً مختلفة».



الطقس الحار يبسّط لغة الخطاب السياسي

الطقس الحار يبسّط لغة الخطاب السياسي
TT

الطقس الحار يبسّط لغة الخطاب السياسي

الطقس الحار يبسّط لغة الخطاب السياسي

يشير تحليل لأكثر من 7 ملايين خطاب ألقاه مشرعون من أرجاء العالم، إلى أن السياسيين يستخدمون لغة أبسط في الأيام ذات درجات الحرارة المرتفعة. وهذا، حسبما يقول الباحثون، قد يشير إلى تأثير محتمل للمناخ الدافئ على الإدراك.

الحرارة والأداء المعرفي

نظرت الدراسة، التي نشرت في مجلة «آي ساينس» iScience، في 7.4 مليون خطاب ألقاها أكثر من 28500 مشرع في ثمانية بلدان، في محاولة لمعرفة ما إذا كانت درجات الحرارة القصوى قد تؤثر على الأداء المعرفي - حتى إن كانت الخطب ألقيت في قاعات داخلية.

ومن المتوقع أن تصبح الحرارة والبرودة الشديدة أكثر تواتراً وشدة مع تواتر التغيرات المناخية في العالم، حيث ترتبط درجات الحرارة القصوى بمجموعة متنوعة من المشاكل الصحية.

وقام الباحثون بتحليل نصوص الخطب التي ألقيت في عدد من العواصم: لندن، فيينا، أمستردام، ولينغتون في نيوزيلندا، كوبنهاغن، مدريد، بون وبرلين بين أعوام 1950 و2019، وربط بيانات درجة الحرارة من يوم الخطاب باللغة التي يستخدمها المشرعون.

لغة مبسطة

وأظهر التحليل أن إتقان اللغة بين السياسيين انخفض في الأيام ذات درجات الحرارة المرتفعة، ولكن ليس في الأيام الباردة، حيث أدت الحرارة إلى انخفاض درجة تعقيد اللغة بما يعادل «ما يقرب من نصف شهر من انخفاض التحصيل العلمي بسبب غياب التلميذ».

كلمات قصيرة لجمل طويلة

وكانت الخطب التي أُلقيت في الأيام الحارة تحتوي على كلمات أقصر بنسبة 3.3 في المائة، على الرغم من أن طول الجمل ظل كما هو. وعندما قام الباحثون بتحليل مجموعة فرعية من البيانات من ألمانيا، وجدوا أنه بالنسبة للمشرعين الذين تزيد أعمارهم على 57 عاماً، بدأت تأثيرات الحرارة عند 69.8 إلى 75.2 درجة فهرنهايت (21 إلى 24 مئوية).

ويختلف تعقيد اللغة خلال الفترات الحارة بين الرجال والنساء، ولكن ليس ذات دلالة إحصائية. وقال الباحثون إن التأثيرات تنتقل إلى الخطب الداخلية، مفترضين أن تعرّض المشرعين لفترة وجيزة للحرارة الخارجية وهم في طريقهم لإلقاء الخطب يمكن أن يكون له تأثير، مشيرين إلى أن «درجات الحرارة القصوى يمكن أن تعطل النوم أيضاً».

تدني إدراك السياسيين

إن تبسيط الخطاب السياسي له آثار مختلطة، وقال توبياس ويدمان، الأستاذ المساعد في العلوم السياسية بجامعة آرهوس في الدنمارك والمؤلف المشارك للدراسة، في بيان صحافي: «في حين أن اللغة الأبسط يمكن أن تعزز فهم الجمهور ومشاركته، إلا أنها قد تشير أيضاً إلى انخفاض الأداء المعرفي بسبب الحرارة... قد يكون لذلك عواقب سلبية على إنتاجية أعضاء البرلمان؛ مما يؤثر على عملية صنع القرار التشريعي وتمثيل المواطنين وتخطيط الميزانية.»

وقال الباحثون إن درجات الحرارة القصوى يمكن أن يكون لها «آثار سلبية بعيدة المدى على المجتمع ككل».