Inteligentne skrzyżowania: witaj automatyce, żegnaj sygnalizacji świetlnej

• Autor:
• nazwisko autora

  Foresight Quantumrun
• 4 maja 2023 r.

Ponieważ coraz więcej pojazdów łączy się ze sobą za pośrednictwem Internetu przedmiotów (IoT), istnieje ogromny potencjał wydajniejszego zarządzania przepływem ruchu poprzez umożliwienie pojazdom komunikacji między sobą i systemami zarządzania ruchem. Rozwój ten może doprowadzić do zmniejszenia natężenia ruchu i wypadków oraz możliwości optymalizacji tras w czasie rzeczywistym. Ponadto ta zwiększona łączność może również sprawić, że tradycyjne sygnalizacje świetlne staną się przestarzałe.

Inteligentny kontekst skrzyżowań

Inteligentne skrzyżowania są możliwe dzięki rosnącej liczbie pojazdów autonomicznych i IoT. Obejmuje to komunikację pojazd-pojazd (V2V) i pojazd-infrastruktura (V2X). Korzystając z danych w czasie rzeczywistym, inteligentne skrzyżowania mogą bezproblemowo zarządzać ruchem pojazdów, rowerów i pieszych, przydzielając pojazdy do przejazdu w partiach zamiast polegać na sygnalizacji świetlnej. Obecnie sygnalizacja świetlna jest potrzebna, ponieważ ludzie nie są tak przewidywalni ani tak dokładni jak pojazdy autonomiczne. 

Jednak w Senseable City Lab w Massachusetts Institute of Technology (MIT) (symulacja inteligentnego miasta przyszłości) inteligentne skrzyżowania będą oparte na szczelinach, podobnie jak w przypadku lądowania samolotów. Zamiast zasady „kto pierwszy, ten lepszy”, zarządzanie ruchem oparte na automatach grupuje samochody i przypisuje je do wolnego miejsca, gdy tylko się ono otworzy, zamiast masowo czekać, aż zmieni się światło na zielone. Ta metoda skróci czas oczekiwania ze średniego opóźnienia wynoszącego 5 sekund (dla dwóch dróg jednopasmowych) do mniej niż sekundy.

Wraz z rozwojem infrastruktury sieci bezprzewodowej o dużej przepustowości w 2020 r. firma badawcza Gartner oszacowała, że ​​250 milionów samochodów mogło się z nią połączyć. Ta rosnąca łączność zwiększy dostęp do treści mobilnych i poprawi jakość usług ze smartfonów i tabletów. Samochody będą mogły informować o zagrożeniach i warunkach na drodze, wybierać trasy, aby omijać korki, współpracować z sygnalizacją świetlną, aby poprawić płynność ruchu i podróżować w grupach, aby zmniejszyć zużycie energii.

Zakłócający wpływ

Chociaż inteligentne skrzyżowania są wciąż w fazie badań i będą działać tylko wtedy, gdy wszystkie pojazdy staną się autonomiczne, już poczyniono pewne kroki, aby je umożliwić. Na przykład Carnegie Mellon University bada technologię o nazwie Virtual Traffic Lights. Ta technologia wyświetla cyfrowe światła drogowe na przedniej szybie, aby informować kierowców o sytuacji na drodze w czasie rzeczywistym. W ten sposób kierowcy mogą również dostosowywać się do natężenia ruchu i poprawiać bezpieczeństwo. Ponadto inteligentne skrzyżowania mogą ułatwić poruszanie się ludziom, zwłaszcza tym, którzy nie mogą prowadzić pojazdów, na przykład osobom starszym lub niepełnosprawnym.

Dodatkowo sygnalizacja świetlna będzie również dostosowywana w czasie rzeczywistym w oparciu o liczbę samochodów na drodze i poziom korków zamiast z góry zaprogramowanych ustawień; ta innowacja może znacznie zwiększyć przepływ ruchu nawet o 60 procent i pomóc w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla, ponieważ pojazdy będą w stanie szybciej dotrzeć do celu. Otwarta komunikacja między pojazdami może również ostrzegać o potencjalnych kolizjach lub wypadkach. 

Kolejną zaletą inteligentnych skrzyżowań jest to, że umożliwiają one optymalizację wykorzystania istniejącej infrastruktury, takiej jak drogi i sygnalizacja świetlna, zamiast budowy nowych dróg i skrzyżowań. Chociaż nadal jest wiele do zrobienia, zanim sygnalizacja świetlna zostanie wycofana, naukowcy z MIT uważają, że inteligentne skrzyżowania mogą zmienić mobilność miejską, powodując mniejsze zużycie energii i bardziej wydajne systemy transportowe.

Implikacje dla inteligentnych skrzyżowań

Szersze implikacje dla inteligentnych skrzyżowań mogą obejmować:

• Producenci samochodów przestawiają się na produkcję wysoce autonomicznych pojazdów, które mogą dostarczać złożonych danych, takich jak prędkość, lokalizacja, miejsce docelowe, zużycie energii itp. Tendencja ta jeszcze bardziej pogłębi przechodzenie do pojazdów, które stają się wysoce wyrafinowanymi komputerami na kołach, co wymaga większych inwestycji w oprogramowanie i półprzewodniki wiedzy wśród producentów samochodów.
• Powstaje inteligentniejsza infrastruktura obsługująca technologię, taka jak drogi i autostrady z czujnikami i kamerami.
• Mając więcej danych na temat natężenia ruchu, warunków drogowych i wzorców podróżowania, mogą pojawić się obawy co do tego, jak te dane są wykorzystywane i kto ma do nich dostęp, co prowadzi do obaw o prywatność i bezpieczeństwo cybernetyczne.
• Firmy zajmujące się cyberbezpieczeństwem pojazdów tworzą dodatkowe warstwy zabezpieczeń, aby zapobiec cyfrowemu przejęciu kontroli i wyciekom danych.
• Poprawa jakości życia mieszkańców poprzez skrócenie czasu dojazdów, zmniejszenie hałasu i zanieczyszczenia powietrza.
• Zmniejszone emisje z pojazdów w wyniku zmniejszenia zagęszczenia ruchu.
• Utrata miejsc pracy dla personelu kontroli ruchu, ale nowe miejsca pracy w technologii i inżynierii.
• Zachęcanie rządów do inwestowania w technologię inteligentnych skrzyżowań podczas projektów odnowy infrastruktury, a także zachęcanie do przyjmowania nowych przepisów regulujących korzystanie z tych nowych technologii ruchu drogowego. 
• Poprawa przepływu ruchu i zmniejszenie korków na skrzyżowaniach może zwiększyć efektywność i produktywność biznesu.

Pytania do rozważenia

• W jaki inny sposób inteligentne skrzyżowania mogą rozwiązywać problemy drogowe?
• Jak inteligentne skrzyżowania mogą zmienić miejskie dojazdy do pracy?