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【媒體報導】不只為石虎 讓淺山動物平安過馬路 車感警示+AI聲光緩速器登場

更新時間:2019-06-17 10:18:31 / 張貼時間:2019-06-17 09:42:31
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源環境資訊中心
465
稿源:2019-06-13/環境資訊中心/廖靜蕙

隨著石虎保育議題升溫,石虎一隻都不能少的呼聲受到行政部門高度關注。不但行政院長蘇貞昌前往苗栗通霄參訪石虎田,隨後指示全面執行友善道路工程,減少石虎路殺事件。

其實從2017年底起,就有一項針對車輛偵測、車速感測警示及人工智慧預警系統的跨域研究上路,今年5月17日正式在台3線卓蘭示範樣區上路運行,要讓人與野生動物都能平安回家。農委會特有生物研究保育中心助理研究員林德恩接受專訪時表示,這套系統是彌補過去數十年來道路開發的缺失,從降低路殺進而關注道路開發對淺山生態的影響。

這套系統結合「AI辨識系統」及測試各種動物「聲光波生物緩速設備」,是由公路總局委託特生中心,結合興大機械系及AI(人工智慧)新創團隊DT42(灼灼科技)開發而成。雖然研究團隊擔心連日陰雨影響AI辨識系統,不過AI仍成功辨識出一次白鼻心,這讓研究團隊很有信心,未來透過新經驗的累積,讓AI越來越聰明。

為保全淺山生態跨域合作

防止路殺的出發點,是顧及用路人安全。林德恩解釋,在台灣靠近山區的交通事故,一部分因路上看到犬、貓或體型更大的野生動物,受到驚嚇而閃躲不及。長期來因缺乏相關監測資料,無從得知嚴重程度及該從何著手。

2011年成立的路殺社,累積近十年的監測資料,此時派上用場;而近年來公路總局也尋思既有道路更友善生態的措施,於是由林德恩團隊於2017年提出「中部地區友善道路改善計畫」,並從省道做起。

為何優先選擇省道?林德恩解釋,國道、快速道路及省道的車速較快、車流量相對較大,一但發生中大型動物路殺事件,可能導致的交通事故一般也會較為嚴重。

其次,由國道高速公路局管轄的1,100公里國道高速公路,路面寬廣、屬於封閉系統,一旦發現路殺熱點時,交通部可立即改善、補強防範措施,例如在國道兩旁做圍籬或地下通道;由公路總局直接管轄的省道、快速道路,約5,160公里,則只有柏油路面的路權,道路兩旁以私有地居多,往外增設補強措施牽涉到民眾權益,內縮又違反道路開發承諾的範圍,路殺改善設施的挑戰較多,需要不一樣的思維來達成。

為了解決這個困境,林德恩查找為數眾多的國外案例,其中裝有感應器的LED簡易警示系統出線。它的原理是平常不運作,只有感測到車輛通行才亮起來。此外,能辨識出一定大小體型的哺乳類動物、及時警示,就得引入人工智慧系統(AI)。

另一方面,中興大學機械工程學系助理教授蔣雅郁,常看到石虎路殺新聞,也想著該如何利用專業技術解決這個問題。他和林德恩分享理念後,一拍即合;而AI產業新兵DT42(灼灼科技公司),有技術沒題材,正愁沒練兵機會,經過推薦也加入團隊。第一階段即鎖定以石虎為首的三種淺山食肉目物種。

目標動物出現 車主不降速怎辦? 請車感+聲光波緩一緩

「我們在苗栗同時設圍籬和通道,原理是希望野生動物會被圍籬擋下來,沿著圍籬進入通道、穿越過馬路;但每隻動物習慣不同,未必願意如我們的規劃行走,此時,預警系統就得針對這些習慣闖道路的個體設計。」林德恩說。

提到這套預警系統,分為兩種機制,一個是針對車輛監測的「車輛感測系統與警示緩速系統」(車感警示系統),當車輛接近路殺熱點區段時,左右兩側各有一個監測器,當感測到來車時速高於40公里,就會以LED跑馬燈顯示警語,告知來車車主放慢車速。

車輛進入此試驗路段後,仍有測速槍持續監控來車速度,若車速仍超出40公里,此時就會與道路兩旁的「AI聲光波緩速系統」連動,偵測是否有標的物種接近。

在車速未降低、又有標的物種出現馬路旁,有可能隨時通過時,聲光波緩速系統就會以超音波或亮光讓動物警覺到異狀而暫緩前進,直到車輛通過後,聲光波緩速系統也偃旗息鼓自動關閉,讓動物自由通行。

上述畫面雖有些緊張,不過,只有在這種時候AI聲光波緩速系統才會發作;平日無車時,這套系統只是安靜地守候,完全不干預動物通行。

光線不足影響判斷 增加AI經驗值

即使設想周到,這套系統仍有其限制。林德恩指出,野外放置設備時有許多無法預測的變因,例如陰天、夜晚光線不足,或起濃霧、下大雨,造成鏡頭模糊不清,都會導致AI無法辨識標的物種而失靈,若又碰到不降速的來車,可能就發揮不了即時警示效用。

因此,研究團隊需收集數據,不斷充實AI的經驗。以前在實驗室都是在足夠的光線下,呈現物種完整、標準的斑點、條紋,在野外多了光線等其他因素,就得告訴AI,晚上標的物種出現的樣子,不斷擴充實戰經驗,累積AI預警系統的經驗,讓它越來越聰明。

不僅石虎 鼬獾、白鼻心等三種食肉目物種入列

林德恩說,AI不只是辨識,還要能發出嚇阻的聲、光作為警訊,但並非所有物種都對超音波或光線有反應,而太小的動物AI拍不到、無從鑑識,所以有一定的限制。因此,鎖定對聲光敏感的哺乳類、具一定大小體型的動物,作為訓練AI的起手式;而每增加一種監測物種,就需更多運作資源及時間訓練。

這項計畫根據路殺社監測資料,選擇曾發生兩起石虎路殺以及多起白鼻心和鼬獾路殺的卓蘭路段做為第一階段試辦路段。AI聲光波緩速遏阻的對象,第一階段即鎖定石虎、鼬獾、白鼻心這三種食肉目動物馴化AI辨識。

林德恩說,石虎由於族群量稀少,七年來已知60多件路殺死亡案例,對整體族群而言,數量十分驚心;然而,若以時間、空間平均下來,很難定義路殺熱點地段,也就很難決定要把資源投注在哪些點位上。

也就是說,若只是考慮石虎,會因樣本太少,難以取得足夠的數據,也無從得知對淺山生態的影響。因此除了石虎,也需找出其他淺山生態成員出沒頻繁之處加以改善,庇護的野生動物也會增加。

為何選鼬獾?鼬獾是三者體型最小、族群最多、路殺率最高的一種。林德恩說,路殺監測的第一年,鼬獾躍居排行榜前十名,反而不是更常見的囓齒類,這個結果讓人摸不著頭緒。雖社群中針對這問題討論良久,卻缺乏實證,直到特生中心野生動物急救站收到兩隻生病、奄奄一息的個體,察覺問題不單純,因此一路送檢追蹤,才揭開狂犬病毒疫情。這個過程也說明路殺監測的重要性。

白鼻心族群量僅次於鼬獾,若以鼬獾估算全台約15萬隻1,白鼻心族群推估可能是5萬隻,約鼬獾族群的1/3。為何如此估算呢?林德恩說,這幾年,白鼻心和鼬獾死亡量的比例在1:3~1:4之間波動。假設鼬獾一年死亡400隻,白鼻心就是100多隻。「這樣的比例約維持4年多至今,因此才大膽推論其野外族群量可能是這個比例,這仍需野外詳盡的監控調查和更多研究來驗証之。」

監控白鼻心,同樣帶有預防人畜共通疾病2的目的。他說,這幾年狂犬病監測中,發現6例白鼻心感染狂犬病,可能是因與鼬獾常共域相處,在競爭棲地時互咬造成疾病感染。幸好至今仍維持六例,體內病毒的序列也與感染鼬獾的病毒一模一樣,顯示這支病毒未再突變。

不過與石虎同樣珍稀的麝香貓,體型也不小,為何未列入監測對象?原因很簡單,在試驗路段未有麝香貓的紀錄。

彌補道路開發缺失 不該成為新建道路藉口

這套系統看似解決路殺,背後的意義則是關注道路開發,對於棲地、生態系的衝擊。「淺山生態之所以重要,是因為我們就生活其中。」林德恩說,以前認為保護區、國家公園的保育,庇護野生動物的棲息環境相當重要;但保育淺山生態更直接讓人類受益。

那麼,若能有效降低路殺率,是否代表可以無止境開發道路?「我們也有這種擔憂,其實這些做法都是出於不得已的補救,我們是在彌補而不是為新建道路找理由。」林德恩舉例,當蘇花改環評決定開工,就只能應用這些技術與觀念,希望減少道路開發造成的生態系破碎,而無法提供完整的生態系服務。

「路殺的改善不是為開路找藉口,它是對不得不建的道路進行彌補,我們現在做的,是彌補過去數十年來道路開發的缺失。」林德恩如此為這連串的努力下註腳。

※ 註釋:

[1]依據農委會防檢局委託屏東科技大學野生動物保育研究所副教授翁國精的研究估算。
[2] 除了狂犬病,白鼻心也是SARS中間宿主(保毒宿主是中華菊頭蝠Rhinolophus sinicus, 台灣並沒有這種蝙蝠)。

※ 本文與 行政院農業委員會 林務局 合作刊登
台三線示範路段的系統架設位置。特生中心提供。

台三線示範路段的系統架設位置。特生中心提供。

系統開發說明文件。特生中心提供。

系統開發說明文件。特生中心提供。

系統開發說明文件。特生中心提供。

系統開發說明文件。特生中心提供。

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