צמתים חכמים: שלום לאוטומציה, שלום לרמזורים

• מְחַבֵּר:
• שם היוצר

  Quantumrun Foresight
• מאי 4, 2023

ככל שיותר רכבים מתחברים באמצעות האינטרנט של הדברים (IoT), יש פוטנציאל עצום לנהל את זרימת התנועה בצורה יעילה יותר על ידי מתן אפשרות לכלי רכב לתקשר זה עם זה ועם מערכות ניהול התעבורה. התפתחות זו עשויה להוביל להפחתת עומסי התנועה והתאונות וליכולת לייעל מסלולים בזמן אמת. בנוסף, קישוריות מוגברת זו עשויה גם להפוך את הרמזורים המסורתיים למיושנים.

הקשר צמתים אינטליגנטי

צמתים חכמים מתאפשרים הודות למספר העולה של כלי רכב אוטונומיים ו-IoT. זה כולל תקשורת בין רכב לרכב (V2V) ורכב לתשתית (V2X). באמצעות נתונים בזמן אמת, צמתים חכמים יכולים לנהל בצורה חלקה את זרימת כלי הרכב, האופניים והולכי הרגל על ​​ידי הקצאת כלי רכב לעבור בקבוצות במקום להסתמך על רמזורים. נכון לעכשיו, יש צורך ברמזורים מכיוון שנהגים אנושיים אינם צפויים או מדויקים כמו כלי רכב אוטונומיים. 

עם זאת, במעבדת Senseable City של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) (סימולציה של העיר החכמה של העתיד), צמתים חכמים יהפכו למבוססים על חריצים בדומה לאופן שבו מופעלת נחיתת מטוסים. במקום בסיס כל הקודם זוכה, ניהול תנועה מבוסס משבצות מסדר מכוניות בקבוצות ומקצה אותן למשבצת פנויה מיד עם פתיחתה, במקום לחכות בהמוניהן עד שהרמזור יהפוך לירוק. שיטה זו תקצר את זמן ההמתנה מאיחור ממוצע של 5 שניות (לשני כבישים חד-נתיביים) לפחות משנייה.

עם התרחבות תשתית הרשת האלחוטית ברוחב פס גבוה בשנת 2020, חברת המחקר גרטנר העריכה כי 250 מיליון מכוניות הצליחו להתחבר אליה. הגדלת הקישוריות הזו תגדיל את הגישה לתוכן סלולרי ותשפר את השירות מסמארטפונים וטאבלטים. מכוניות יוכלו להודיע ​​על סכנות ותנאי תנועה, לבחור מסלולים כדי למנוע פקקים, לעבוד עם רמזורים כדי לשפר את זרימת התנועה ולנסוע בקבוצות כדי להפחית את צריכת האנרגיה.

השפעה משבשת

בעוד צמתים חכמים עדיין נמצאים בשלב המחקר ויעבדו רק אם כל כלי הרכב יהפכו לאוטונומיים, כמה צעדים כבר נעשים כדי לאפשר אותם. לדוגמה, אוניברסיטת קרנגי מלון לומדת טכנולוגיה שנקראת רמזורים וירטואליים. טכנולוגיה זו מקרינה רמזורים דיגיטליים על השמשה הקדמית כדי ליידע נהגים אנושיים על מצב התנועה בזמן אמת. כך גם נהגים אנושיים יכולים להסתגל לזרימת התנועה ולשפר את הבטיחות. בנוסף, צמתים חכמים יכולים להקל על אנשים להתנייד, במיוחד אלה שאינם יכולים לנהוג, כגון קשישים או נכים.

בנוסף, הרמזורים יותאמו בזמן אמת על סמך מספר המכוניות על הכביש ורמת העומס במקום הגדרה מתוכנתת מראש; חידוש זה יכול להגדיל באופן משמעותי את קצב זרימת התנועה בעד 60 אחוז ולעזור להפחית את פליטת הפחמן מכיוון שכלי רכב יוכלו להגיע ליעדיהם מהר יותר. תקשורת פתוחה בין כלי רכב עלולה גם להתריע על התנגשויות או תאונות פוטנציאליות. 

יתרון נוסף של צמתים חכמים הוא שהם מאפשרים לייעל את השימוש בתשתיות הקיימות, כמו כבישים ורמזורים, במקום לבנות כבישים וצמתים חדשים. למרות שעדיין ישנה עבודה רבה לפני שניתן יהיה לפרק את הרמזורים, חוקרים מ-MIT חושבים שצמתים חכמים יכולים לשנות ניידות עירונית, וכתוצאה מכך צריכת אנרגיה נמוכה יותר ומערכות תחבורה יעילות יותר.

השלכות על צמתים אינטליגנטיים

השלכות רחבות יותר על צמתים אינטליגנטים עשויות לכלול:

• יצרני רכב שוקדים על ייצור רכבים אוטונומיים ביותר שיכולים לספק נתונים מורכבים, כגון מהירות, מיקום, יעד, צריכת אנרגיה וכו'. מגמה זו תעמיק עוד יותר את המעבר לרכבים שיהפכו למחשבים מתוחכמים מאוד על גלגלים, מה שמחייב השקעות גדולות יותר בתוכנה ובמוליכים למחצה מומחיות בקרב יצרני רכב.
• תשתית חכמה יותר שנבנית כדי לתמוך בטכנולוגיה, כמו כבישים וכבישים מהירים עם חיישנים ומצלמות.
• עם יותר נתונים על זרימת תנועה, תנאי כביש ודפוסי נסיעה, ייתכנו חששות לגבי אופן השימוש בנתונים אלה ולמי יש גישה אליהם, מה שמוביל לחששות פרטיות ואבטחת סייבר.
• חברות אבטחת סייבר לרכב יוצרות שכבות נוספות של אבטחה כדי למנוע פריצה דיגיטלית ודליפות נתונים.
• שיפור איכות החיים של התושבים על ידי הפחתת זמני הנסיעה, הרעש וזיהום האוויר.
• הפחתת פליטות מכלי רכב כתוצאה מהפחתת עומסי התנועה.
• אובדן משרות לאנשי בקרת תנועה, אבל משרות חדשות בטכנולוגיה והנדסה.
• ממשלות מתמרצות להשקיע בטכנולוגיה של צמתים חכמים במהלך פרויקטים של חידוש תשתיות, כמו גם הנחיית חקיקה חדשה להסדרת השימוש בטכנולוגיות תנועה חדשות אלו. 
• זרימת תנועה משופרת והפחתת העומס בצמתים עשויים להגביר את היעילות והפרודוקטיביות העסקית.

שאלות שכדאי לקחת בחשבון

• באילו דרכים נוספות צמתים חכמים יכולים לפתור בעיות תנועה?
• כיצד צמתים חכמים עשויים לשנות את הנסיעה העירונית?