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如何让交通信号灯更智能?  

2016-04-29 09:16:28|  分类: 智慧交通 |  标签: |举报 |字号 订阅

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如何让交通信号灯更智能?

David Z. Morris | 2016-03-17 21:30


传统的交通灯一旦投入运营,就已经老化,因为交通模式与流量一直在持续变化。而在匹兹堡试点的新型智能交通灯Surtrac,会每隔几秒更新信号模式,以此响应交通流量的变化和意外事件,如交通事故或道路封闭等。如果大规模投入使用,这套系统每年有望节省数十亿美元的交通拥堵成本。

 

交通灯真是傻死了!


在等绿灯等得搓火的时候,你或许会一边用手指敲着方向盘,一边盯着一直不变的红灯这么暗自抱怨。


要让史蒂夫?史密斯博士说,这种看法字面上完全成立。


他解释说:“按常规交通管理系统的工作方式,你需要提前对定时系统进行预编程。但系统一安装好就会开始老化。而交通模式与流量一直在持续变化。”


随着人口与地形的变化,对一个十字路口进行重新编程的成本可能需要数千美元,因此,许多城市根本没有考虑这样做。那些令你陷入交通堵塞的信号模式,可能在三五年前便已过时。


由此产生的低效率会扩展到整体经济。德州农工大学交通研究所的《城市交通报告》发现,2011年,美国的交通拥堵成本总计为1210亿美元,而在1982年仅为240亿美元。


史密斯希望改变这种状况。他不仅是卡耐基梅隆大学的研究教授,也是初创公司Surtrac的老板。这家公司正在将先进的人工智能技术与规划应用于交通管理。Surtrac的智能交通信号依靠先进的传感器和强大的处理技术,每隔几秒钟(而非几年时间)就更新一次信号模式,以此响应交通流量的变化和意外事件,如交通事故或道路封闭等。自2012年以来,该公司一直在匹兹堡的东利伯蒂社区进行试点研究。


史密斯迅速指出,动态交通信号的理念并非他的发明。洛杉矶早在筹备1984年奥运会期间,便安装了最早的动态交通信号系统,现在该系统被称为“自动交通监控和控制系统”。目前,该系统仍在通过一台强大的中央计算机,协调超过4500个交通信号灯。这台计算机用越来越少的人力投入,做出及时的决策。


但史密斯认为,集中管理是洛杉矶系统的弱点之一。与之相反,Surtrac由每一个交通信号灯做出自己的交通管理决策。这些信号灯会与邻近的系统分享信息,但不存在集中控制,也没有主动的人为管理。


史密斯表示:“在试点研究开始几个月之后,穿过我们研究区域的一条主干道被切断。交通模式发生了巨大的变化——但我们没有做任何事情。”


结果显示,交通秩序变得高度协调。


史密斯解释说:“通过与邻近信号系统的通信,信息可以多跃程传播。因此,你可以通过一种分散式途径建立一个合理的长远规划。”


Surtrac信号合作的方式,与蚂蚁或鸟相同。这种方式被称为“虫群战略”,常被用于协调多架自动无人机执行各种任务,如调查研究和救援等。这种方式的优势包括可扩展性——额外增加信号灯非常容易,持久性——一个单元出现故障,剩余部分会自动调整以做出补救。


Surtrac在匹兹堡取得的成果非常显著。史密斯称,试点区域内的出行时间缩短了25%,这在很大程度上得益于空转时间减少了40%。而这也意味着排放减少21%。尽管Surtrac的结果仅来自24个交通信号灯,但它的效果远远超过洛杉矶系统减少交通拥堵16%的成果。试点得到了当地基金会和公私合营机构的资助,今年夏天将扩大规模,新增25个信号灯。


随着试点规模的扩大,Surtrac自适应技术的效果将得到最好的检验。匹兹堡首先将重新调整常规模型的信号灯计时,在Surtrac安装其智能系统的同时,该设置就处于运行状态。这意味着从一开始,这套智能系统就跟常规设置进行比较。


史密斯对结果充满信心。他说道:“传统观念认为,自适应信号不适合密集的城区。我们必将证明这种观念是错误的。”(财富中文网)


译者:刘进龙/汪皓

审校:任文科

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