Умный светофор

Искусственно-интеллектуальные светофоры используют камеры с радаром , ультразвуковые акустические датчики местоположения и предиктивные алгоритмы для улучшения дорожного движения.

Умные светофоры или интеллектуальные светофоры — это система управления движением транспортных средств , которая объединяет традиционные светофоры с набором датчиков и искусственным интеллектом для разумного маршрутизации движения транспортных средств и пешеходов . ^[1] Они могут стать частью более крупной интеллектуальной транспортной системы .

Исследовать

Технология интеллектуальных светофоров была разработана в Университете Карнеги-Меллона и используется в пилотном проекте в Питтсбурге в целях сокращения выбросов транспортных средств в городе. В отличие от других динамических сигналов управления, которые регулируют время и фазировку света в соответствии с ограничениями, установленными в программировании контроллера, эта система объединяет существующие технологии с искусственным интеллектом.

Сигналы сообщаются друг с другом и адаптируются к изменяющимся условиям дорожного движения, чтобы сократить время простоя автомобилей. Используя оптоволоконные видеоприемники, аналогичные тем, которые уже используются в динамических системах управления, новая технология отслеживает количество транспортных средств и вносит изменения в режиме реального времени, чтобы избегать заторов, где это возможно. Первоначальные результаты пилотного исследования обнадеживают: время, которое автомобилисты тратят на простой на светофорах, сократилось на 40%, а время в пути по городу сократилось на 25%. ^[2]

Возможные выгоды

Компании, занимающиеся разработкой интеллектуальных систем управления дорожным движением, включают BMW и Siemens , ^[3] которые представили свою систему сетевых огней в 2010 году. Эта система работает с технологией анти-холостого хода, которой оснащены многие автомобили, чтобы предупреждать их о предстоящих изменениях света. Это должно помочь автомобилям, оснащенным системами анти-холостого хода, использовать их более разумно, а информация, которую сети получают от автомобилей, должна помочь им скорректировать время цикла света, чтобы сделать их более эффективными.

Новый патент, появившийся 1 марта 2016 года Джоном Ф. Хартом-младшим, касается «умной» системы управления дорожным движением, которая «видит» приближающийся к перекресткам транспорт и реагирует в соответствии с тем, что необходимо для поддержания потока транспортных средств на максимально эффективной скорости. Предвосхищая потребности приближающихся транспортных средств, а не реагируя на них после их прибытия и остановки, эта система может сэкономить время автомобилистов, одновременно сокращая вредные выбросы.

Исследовательские группы из Румынии и США полагают, что время, которое водители тратят на ожидание смены сигнала светофора, можно сократить более чем на 28% с внедрением интеллектуальных светофоров, а _{выбросы} CO2 можно сократить на целых 6,5% ^{[4] .}

Одним из основных применений интеллектуальных светофоров может стать часть систем общественного транспорта. Сигналы могут быть настроены на распознавание приближения автобусов или трамваев и изменение сигналов в их пользу, тем самым повышая скорость и эффективность устойчивых видов транспорта .

Препятствия к широкому внедрению

Главным камнем преткновения для повсеместного внедрения таких систем является тот факт, что большинство транспортных средств на дороге не могут взаимодействовать с компьютерными системами, которые городские власти используют для управления светофорами. Однако в упомянутом выше испытании в округе Харрис, штат Техас, используется простая система, основанная на сигналах, полученных с мобильных телефонов водителей, и было обнаружено, что даже если только у нескольких водителей включены телефоны, система все равно способна выдавать надежные данные о плотности движения. Это означает, что внедрение интеллектуальных светофоров по всему миру может начаться, как только разумное меньшинство транспортных средств будет оснащено технологией для взаимодействия с компьютерами, которые управляют сигналами, вместо того, чтобы ждать, пока большинство автомобилей будут иметь такую технологию. ^{[ необходима цитата ]}

Первый эксперимент

В июле 2019 года в Калабрийском университете (Unical) был проведен первый эксперимент по регулированию светофоров с помощью полностью «подключенных» транспортных средств с помощью обычных коммерческих смартфонов группой исследователей, работающих в Unical и инновационном стартапе SOMOS. ^[5]^[6]^[7]

Более простые системы

В Соединенном Королевстве в 2011 году в Суиндоне были опробованы светофоры, которые менялись на красный цвет при обнаружении приближающегося водителя, двигающегося слишком быстро ^[8] , чтобы выяснить, являются ли они более эффективными в снижении количества аварий на дороге, чем камеры контроля скорости, которые были установлены до них и которые были удалены после решения совета в 2008 году. Эти светофоры в большей степени направлены на поощрение автомобилистов к соблюдению закона, но если они окажутся успешными, то могут проложить путь для внедрения более сложных систем в Великобритании.

Предыдущие исследования

В дополнение к выводам румынских и американских исследователей, упомянутых выше, ученые из Дрездена, Германия, пришли к выводу ^{[ когда? ]} , что умные светофоры могут справляться со своей задачей более эффективно без человеческого взаимодействия. ^[9]

Смотрите также

Ссылки

^ ««Умные» светофоры сокращают загрязнение воздуха в Питтсбурге». McCain, Inc. 25 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 10 октября 2013 г. Получено 28 сентября 2012 г.
^ "Умные и масштабируемые городские сигнальные сети". 13 августа 2016 г. Получено 7 ноября 2017 г.
^ Майкл Грэм Ричард (18 марта 2010 г.). «Сетевые светофоры могут сэкономить время, топливо и жизни». Narrative Content Group . Получено 21 октября 2011 г.
^ Макс Гласкин (12 февраля 2008 г.). «Могут ли умные светофоры остановить кипение водителей?» . Получено 21 октября 2011 г.
^ «Первый в мире эксперимент с интеллектуальным светофором прошел с большим успехом» (PDF) . 30 июля 2019 г.
^ Астарита, Витторио (28.11.2019). "INTER TRAFFIC WORLD 2020". journal-download.co.uk . Получено 28.11.2019 .
^ Астарита, Витторио; Джофре, Винченцо Паскуале; Феста, Деметрио Кармине; Гвидо, Джузеппе; Витале, Алессандро (7 января 2020 г.). «Плавающие адаптивные сигналы дорожного движения с данными о машине: описание первого эксперимента в реальном времени с «подключенными» транспортными средствами». Электроника . 9 (1): 114. doi : 10.3390/electronics9010114 .
^ Миллуорд, Дэвид (19 мая 2011 г.). «Умные светофоры для остановки нарушителей скорости». The Telegraph .
^ "Самоорганизующиеся интеллектуальные светофоры значительно сокращают время ожидания и расход топлива". 20 августа 2008 г. Получено 21 октября 2011 г.

[pittsburgh-1] ««Умные» светофоры сокращают загрязнение воздуха в Питтсбурге». McCain, Inc. 25 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 10 октября 2013 г. Получено 28 сентября 2012 г.

[SchIC-2] "Умные и масштабируемые городские сигнальные сети". 13 августа 2016 г. Получено 7 ноября 2017 г.

[trafficmanagement-3] Майкл Грэм Ричард (18 марта 2010 г.). «Сетевые светофоры могут сэкономить время, топливо и жизни». Narrative Content Group . Получено 21 октября 2011 г.

[co2emissions-4] Макс Гласкин (12 февраля 2008 г.). «Могут ли умные светофоры остановить кипение водителей?» . Получено 21 октября 2011 г.

[5] «Первый в мире эксперимент с интеллектуальным светофором прошел с большим успехом» (PDF) . 30 июля 2019 г.

[6] Астарита, Витторио (28.11.2019). "INTER TRAFFIC WORLD 2020". journal-download.co.uk . Получено 28.11.2019 .

[7] Астарита, Витторио; Джофре, Винченцо Паскуале; Феста, Деметрио Кармине; Гвидо, Джузеппе; Витале, Алессандро (7 января 2020 г.). «Плавающие адаптивные сигналы дорожного движения с данными о машине: описание первого эксперимента в реальном времени с «подключенными» транспортными средствами». Электроника . 9 (1): 114. doi : 10.3390/electronics9010114 .

[swindon-8] Миллуорд, Дэвид (19 мая 2011 г.). «Умные светофоры для остановки нарушителей скорости». The Telegraph .

[humaninterference-9] "Самоорганизующиеся интеллектуальные светофоры значительно сокращают время ожидания и расход топлива". 20 августа 2008 г. Получено 21 октября 2011 г.