ORNL與Gridsmart利用超級計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)車輛減排

據(jù)外媒報道，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）與Gridsmart Technologies公司的科研人員開展項(xiàng)目合作，雙方利用計(jì)算機(jī)視覺、機(jī)器學(xué)習(xí)及傳感器技術(shù)，旨在演示如何去對交通燈進(jìn)行編程從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性、降低車輛的尾氣排放量、提升交通流的順暢度。

Gridsmart的交通攝像頭已在全球范圍內(nèi)得到應(yīng)用，旨在替代當(dāng)前安裝于公路轉(zhuǎn)交處的攝像頭，后者主要負(fù)責(zé)探查車輛并告知交通信號時間。

ORNL的程序可教會Gridsmart攝像頭預(yù)估十字路口車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性（油耗表現(xiàn)，fuel efficiency），并控制交通燈信號配時（traffic signal timing），實(shí)現(xiàn)節(jié)能并優(yōu)化交通吞吐量。

該技術(shù)具有極大的省油潛力。據(jù)美國能源部估計(jì)，輕、重型車輛在十字路口及其他位置時，其發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)導(dǎo)致每年燃油浪費(fèi)量高達(dá)60億加侖。ORNL／Gridsmart合作項(xiàng)目獲得了美國能源部旗下車輛技術(shù)辦公室（Vehicle Technologies Office）HPC4Mobility項(xiàng)目的首批資金支持。

該項(xiàng)目還獲得了美國能源部國家實(shí)驗(yàn)室的超級計(jì)算資源（supercomputing resources）及科學(xué)專業(yè)知識，并與業(yè)內(nèi)企業(yè)合作，共同尋找應(yīng)對當(dāng)前全球交通挑戰(zhàn)的解決方案。該項(xiàng)目采用了ORNL Leadership Computing Facility中的高性能計(jì)算系統(tǒng)（High－Performance Computing system，HPC system），如Summit超級計(jì)算機(jī)，這是全球功能最強(qiáng)大的開源計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)被用于執(zhí)行十字路口模擬并提出了數(shù)學(xué)策略來引導(dǎo)交通燈定時。

在該項(xiàng)目的第一階段，ORNL的研究人員首先要提取Gridsmart貝殼形高空攝像頭（overhead Bell Cameras）所采集的圖片，然后將其與地平面照片進(jìn)行比對并創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。研究人員向?qū)⒊叽缂败囕v類型進(jìn)行歸類，從而訓(xùn)練攝像頭對各類車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行預(yù)估。

ORNL的研究人員研發(fā)了一款系統(tǒng)，可將照片與不同級別車輛的油耗相結(jié)合，從而創(chuàng)建貼標(biāo)圖片數(shù)據(jù)庫。在該項(xiàng)目的第二階段，該項(xiàng)目旨在利用ORNL超級計(jì)算機(jī)上的強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，創(chuàng)建一款軟件應(yīng)用。強(qiáng)化學(xué)習(xí)通常能教會 計(jì)算機(jī)如何玩好“游戲（模擬程序，game）”，無需進(jìn)行明確編程（explicitly programmed）就能實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。在這種情況下，既能實(shí)現(xiàn)省油，又不會犧牲交通流。

作者：李文龍