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在路殺熱區豎立交通標誌提醒駕駛人慢行。圖/蔣雅郁
研究團隊正在量測路殺熱點路面寬度。圖/蔣雅郁
中興大學機械系學生合力研發道路預警系統。圖/中興大學機械系
石虎是台灣一級保育動物。圖/123RF
團隊設計前先到特生中心確認目標動物的身長、眼高等。圖/蔣雅郁
在路殺熱區豎立交通標誌提醒駕駛人慢行。圖/蔣雅郁
野生動物智慧預警系統圖示。圖/路殺社繪製
蔣雅郁最初計畫的大致示意圖。 圖/蔣雅郁
文/胡雪綾
石虎為台灣一級保育類動物,經常活動於苗栗、台中、南投的中低海拔淺山地區。但由於淺山地區快速開發,石虎棲息地遭受嚴重破壞,加上人車共道、搶道,車行速度過快,往往導致「路殺」(動物遭車輛撞擊致死)事件頻傳,也威脅到人類行車安全。
預警系統防動物傷亡
為減少石虎穿越馬路時傷亡,2017年起,交通部公路總局、農委會特生中心與中興大學團隊合作進行「中部地區友善道路改善計畫」,運用人工智慧技術開發「AI路殺預警系統」、「聲光波系統」及建立智慧道路,希望能有效阻止保育類動物遭到路殺的情形發生。經過反覆測試,最終在2019年5月,正式在棲地路段設置此款保護瀕危野生動物的創新科技。
這項台灣首創的野生動物智慧路殺預警系統,主要是一組透過AI熱感應與攝影機偵測野生動物的「紅綠燈」裝置,一旦AI智能辨識偵測到石虎等野生動物,和人類的車輛同時靠近馬路,紅綠燈便會立刻發出閃爍燈光與提醒聲波,吸引動物注意使其暫停或逃避,同時系統會變換路口號誌或電子看板,提醒駕駛人「前方有石虎、白鼻心、鼬獾出沒」,應減速慢行、小心碰撞。
設置路段效果很顯著
跟據特生中心「路殺社」統計,這項路殺預警系統啟用後的前4個月,團隊便拍到該熱點路段17次石虎、白鼻心等動物收到警告後,乖乖停下腳步,觀察四周動靜,等車開過才通行,成功避免任何一件石虎、白鼻心的「路殺」事件發生,充分實證了預警系統的成效。此外,受到保護預警的野生動物,還包括了鼬獾和其他野生動物。
有趣的是,後續觀察發現,每種野生動物對於聲音和閃光的反應都不相同,例如:鼬獾聽到聲音或看到光,都會害怕地往回走,藉此達到趨避的效果;而石虎聽到聲音則會去尋找「聲音在哪裡」,也因此石虎會停留在原地,與車輛飛馳而過製造出時間差,等車子過後就能安全通過馬路。
閃光及聲波都很講究
而白鼻心屬於靈貓科夜行性動物,一旦在黑暗中遇到強烈亮光或閃光,通常會視覺暫時受損(暫時炫目或視覺模糊),並因驚嚇和不安而迅速逃竄,或由高處、樹上滑落或摔落地面,甚至會像貓科動物受到威脅、驚嚇時的自我防衛機制反應,瞬間散發出刺鼻的臭味,或是帶著寶寶的白鼻心媽媽,驚嚇之餘拋棄幼獸離開。
也因為考慮到上述動物可能出現的種種反應,本身是「貓奴」、對路殺問題長期關注的研發團隊帶領人中興大學機械系蔣雅郁教授,研發過程中特別重視「石虎紅綠燈」發出的閃光和聲音、設置的距離,避免巨大聲響或閃光可能會對野生動物造成驚嚇,同時也要避免動物聽久後,因習慣提醒聲波失去警覺性……
引導小動物改走通道
「當人與動物共用同一個環境時,不能只想著要驅趕牠們。既然動物一定會過馬路,想要避免牠們被撞到,唯一可以做的事,便是盡量改變動物的習慣。」公路總局後來並在道路底下建立動物通道,引誘牠們走這個地下道,以及在道路一旁架設圍網,讓動物不容易走到馬路上,並且習慣走動物通道,藉此達到保護動物的效果。
其實這個計畫,一開始只是蔣雅郁教授運用自己研究計畫的剩餘經費,號召學生並加上特生中心三位研究員,邊做邊改進,希望能憑一己之力,透過工程技術或影像辨識等科技方法,來解決石虎路殺的問題。
教育駕駛人同樣重要
默默研究一年多後,同樣關心石虎保育議題的公路總局主動聯繫上了特生中心,並且提供相關經費,才讓「路殺預警系統」相關研究和調查發展下去。而此系統最終也在2019年5月,於苗栗卓蘭台三線132公里處到144公里處路段正式上線。後來另在台13線熱點,也設置有石虎紅綠燈。
此一「友善道路改善計畫」共分4個部分進行,1.進行石虎出沒地點的調查;2.透過特生中心「路殺社」調查路殺熱點;3.在路殺熱點上建立有效的「路殺預警系統」,降低動物被路殺的可能性;4.透過學校或考駕照前的學習課程、教育講習,讓駕駛在拿到駕照之前,對於動物保護有一些相關的概念。
放慢車速雙方都安全
這套動物紅綠燈系統由太陽能驅動,透過無線通訊技術,串聯多項設備,具備車速偵測、AI動物辨識,一旦車速超過安全速度,AI系統會連結特定聲光波緩速系統,發出聲音和閃光警示正在附近的動物(停看聽),讓牠們不要在第一時間穿越馬路可以讓紅綠燈適時發出提醒,保護野生動物在穿越時是安全的。
另一方面,當人類駕駛在石虎出沒路段時,也能因為看到路上的動物警告標誌,進行車速減速或不要超速的行為,來避免與動物之間產生衝突、碰撞,不僅能降低保育類動物被路殺情形,也能保護駕駛人的交通安全。
歐亞水獺也跟著受惠
動物專家表示,除了少數絕頂聰明的動物之外,其實絕大部分的動物們,並無法識別人類的交通號誌,然而台灣卻成功在台3線卓蘭路段及台13線等熱區,建置了全球首創的野生動物路殺預警系統,成功阻止多起路殺悲劇。
被列為一級保育動物的石虎,是台灣本土唯一現存的貓科動物。石虎外觀特徵明顯,在額頭、眼窩內側有兩條白紋,身上布滿迷人的棕色斑點,所以也稱之為「豹貓」。
日據時代石虎數量曾經多達數千隻,可惜隨著台灣土地開發及人口擴張,數量大幅遞減,如今數量不足500隻。特別在山路交通密集區,常在路口看見石虎與車輛相撞而亡。
如今「石虎紅綠燈」經證實收效,研究團隊也試圖讓系統送到金門,去守護另一種瀕臨滅絕的動物「歐亞水獺」。專家們發現,歐亞水獺對光線的反應較弱,看到車燈不會閃躲,容易釀成車禍,未來研發方向將會朝向藉由預警系統的聲波功能,叫醒水獺,遠離馬路。
台灣的動物路殺研究雖然起步較晚,卻達到了前所未有的高度,吸引許多海外目光。不少國際團隊驚喜之餘紛紛前來打探,未來不排除將「動物紅綠燈」技術拓及海外,守護更多瀕臨滅絕的野生動物。據知,2021年起,中國大陸敦煌已設置「駱駝紅綠燈」。
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