Интеллектуальные перекрестки: привет автоматизации, прощай светофорам

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 4 мая 2023

По мере того, как все больше транспортных средств становятся взаимосвязанными через Интернет вещей (IoT), появляется огромный потенциал для более эффективного управления транспортным потоком, позволяя транспортным средствам взаимодействовать друг с другом и системами управления дорожным движением. Это развитие может привести к сокращению пробок на дорогах и аварийности, а также к возможности оптимизировать маршруты в режиме реального времени. Кроме того, это расширенное подключение может также сделать традиционные светофоры устаревшими.

Контекст интеллектуальных перекрестков

Интеллектуальные перекрестки стали возможными благодаря растущему числу автономных транспортных средств и Интернету вещей. Это включает в себя связь между транспортными средствами (V2V) и транспортными средствами с инфраструктурой (V2X). Используя данные в режиме реального времени, интеллектуальные перекрестки могут беспрепятственно управлять потоком транспортных средств, велосипедистов и пешеходов, назначая транспортные средства для проезда группами, а не полагаясь на светофоры. В настоящее время светофоры необходимы, потому что водители-люди не так предсказуемы и точны, как автономные транспортные средства. 

Однако в лаборатории Senseable City Lab Массачусетского технологического института (MIT) (моделирование умного города будущего) интеллектуальные перекрестки станут основанными на слотах, подобно тому, как осуществляется посадка самолетов. Вместо принципа «первым пришел — первым обслужен» управление трафиком на основе слотов упорядочивает автомобили партиями и назначает их доступному слоту, как только он открывается, вместо того, чтобы массово ждать, пока загорится зеленый сигнал светофора. Этот метод сократит время ожидания со средней задержки в 5 секунд (для двух однополосных дорог) до менее секунды.

Исследовательская фирма Gartner подсчитала, что по мере расширения инфраструктуры беспроводной сети с высокой пропускной способностью в 2020 году к ней смогли подключиться 250 миллионов автомобилей. Это расширяющееся подключение увеличит доступ к мобильному контенту и улучшит обслуживание со смартфонов и планшетов. Автомобили смогут информировать об опасностях и дорожных условиях, выбирать маршруты, чтобы избежать пробок, работать со светофорами, чтобы улучшить транспортный поток, и путешествовать группами, чтобы снизить потребление энергии.

Разрушительное воздействие

Хотя интеллектуальные перекрестки все еще находятся на стадии исследований и будут работать только в том случае, если все транспортные средства станут автономными, уже предпринимаются некоторые шаги, чтобы сделать их возможными. Например, Университет Карнеги-Меллона изучает технологию под названием «Виртуальные светофоры». Эта технология проецирует цифровые светофоры на лобовое стекло, чтобы информировать водителей о дорожной ситуации в режиме реального времени. Таким образом, водители-люди также могут адаптироваться к транспортному потоку и повысить безопасность. Кроме того, интеллектуальные перекрестки могут облегчить передвижение людей, особенно тех, кто не умеет водить машину, таких как пожилые люди или инвалиды.

Кроме того, светофоры также будут регулироваться в режиме реального времени в зависимости от количества автомобилей на дороге и уровня заторов вместо предварительно запрограммированных настроек; это нововведение может значительно увеличить скорость транспортного потока до 60 процентов и помочь сократить выбросы углерода, поскольку транспортные средства смогут быстрее добраться до места назначения. Открытая связь между транспортными средствами также может предупреждать о возможных столкновениях или авариях. 

Еще одним преимуществом интеллектуальных перекрестков является то, что они позволяют оптимизировать использование существующей инфраструктуры, такой как дороги и светофоры, а не строить новые дороги и перекрестки. Хотя предстоит еще много работы, прежде чем светофоры можно будет отключить, исследователи из Массачусетского технологического института считают, что интеллектуальные перекрестки могут трансформировать городскую мобильность, что приведет к снижению потребления энергии и повышению эффективности транспортных систем.

Последствия для интеллектуальных перекрестков

Более широкие последствия для интеллектуальных перекрестков могут включать:

• Производители автомобилей переходят к производству высокоавтономных транспортных средств, которые могут предоставлять комплексные данные, такие как скорость, местоположение, пункт назначения, потребление энергии и т. д. Эта тенденция еще больше усугубит переход к тому, чтобы автомобили стали сложнейшими компьютерами на колесах, что потребует больших инвестиций в программное обеспечение и полупроводники. опыт среди автопроизводителей.
• Для поддержки технологии создается более интеллектуальная инфраструктура, например, дороги и автомагистрали с датчиками и камерами.
• Имея больше данных о транспортном потоке, дорожных условиях и схемах передвижения, могут возникнуть опасения по поводу того, как эти данные используются и кто имеет к ним доступ, что приводит к проблемам конфиденциальности и кибербезопасности.
• Фирмы, занимающиеся кибербезопасностью транспортных средств, создают дополнительные уровни безопасности, чтобы предотвратить цифровой взлом и утечку данных.
• Улучшение качества жизни жителей за счет сокращения времени в пути, шума и загрязнения воздуха.
• Снижение выбросов от транспортных средств в результате уменьшения пробок на дорогах.
• Сокращение рабочих мест для дорожного персонала, но новые рабочие места в области технологий и техники.
• Правительства получают стимул инвестировать в технологии интеллектуальных перекрестков во время проектов по обновлению инфраструктуры, а также побуждают к принятию нового законодательства, регулирующего использование этих новых технологий дорожного движения. 
• Улучшение транспортного потока и уменьшение заторов на перекрестках могут повысить эффективность и производительность бизнеса.

Вопросы для рассмотрения

• Какими еще способами интеллектуальные перекрестки могут решить проблемы с дорожным движением?
• Как интеллектуальные перекрестки могут изменить городские поездки?