Боротьба з дорожніми пробками за допомогою інтелектуальних транспортних систем

7

З урбанізацією, що росте у всьому світі, міські вулиці стають все більш перевантаженими, викликаючи стрес і розчарування серед водіїв. Завдяки впровадження інтелектуальних транспортних систем (ІТС), водії могли б скоротити свій час на дорозі, не тільки щодня скорочуючи кількість пробок, але й спустошуючи вулиці і зменшуючи негативний вплив на навколишнє середовище.
Грунтуючись на звіті 2016 року INRIX Global Traffic Scorecard, з кожним роком погіршується ситуація з уповільненням трафіку і в 2016 році вартість витрат на паливо в пробках склало близько 300 мільярдів доларів США, в середньому 1400 доларів на водія. Головними глобальними містами з найгіршим трафіком є Лос-Анджелес, Каліфорнія, де середній водій витратив 104 години, застрявши у заторах у час пікових навантажень в 2016 році.
«Це сприяло зростанню витрат у розмірі 2 408 доларів для жителів Лос-Анджелеса і в цілому 9,6 мільярдів доларів США на велике місто з прямих та непрямих витрат. Прямі витрати відносяться до вартості пального та часу, витраченого даремно, а непрямі витрати відносяться до вантажних та бізнес-зборів з транспортних засобів компаній на холостому ходу в пробках, які позначаються на звичайних людей в підвищенні цін», — йдеться у звіті.
В результаті збільшення заторів у міських районах попит на ІТС значно зростає. За прогнозами BIS Research, глобальний ринок ІТС буде рости в середньому на 7,9 відсотка в період з 2017 по 2022 рік. У доповіді також наголошується, що зростаючий попит також привело до необхідності створення більш досконалої інфраструктури і передових систем для управління браком трафіку і брак площ.

Проблеми боротьби з пробками

Існує кілька проблем при вирішенні проблеми міського транспорту. «Деякі з них – збір і обробка даних – можуть бути рішення компанією HERE. Інші – розподіл ресурсів, розподіл пріоритетів і їх реалізація – знаходяться в руках державних органів. HERE підтримує їх на першому і останньому етапах процесу», — говорить Олександр Тихаут, менеджер з маркетингу продуктів в HERE Technologies.
Серед деяких з найбільш обмежувальних пунктів є вартість. «Традиційне виявлення трафіку, таке як індуктивні петлі, є дорогим для обслуговування. Коли транспортні засоби зупиняються і повертають на перехрестя, знос дорожньої поверхні змушує петлі руйнуватися і працювати з помилками, вже через кілька років після встановлення. Датчик встановлений на існуючій інфраструктурі і охоплює кілька смуг руху з однієї точки, з місця установки. Датчики виявлення FLIR поставлені так, щоб витримувати суворі умови навколишнього середовища і мають високе середнє напрацювання на відмову, що призводить до зниження витрат на технічне обслуговування».
FLIR розробила технологію широкосмугового зв’язку по лініях електропередач (BPL), яка може допомогти знизити витрати на установку дротяних датчиків. «Установка датчика FLIR ITS не вимагає додаткових кабелів, оскільки будь-які існуючі кабелі можуть бути повторно використані завдяки технології BPL, вбудованої в датчик», — сказав Деруйттер.
Інтеграція – ще одна проблема. Флоріан Матусек, співзасновник KiwiSecurity, оголосив: «Багато міст і міські центри впродовж багатьох років встановлюють безліч систем (багато застарілі, багато нові), і їм доводиться платити дорогі збори за інтеграцію, які необхідно часто оновлювати, оскільки нові камери і програмні системи впроваджуються в інфраструктуру. Але уніфіковані системами, які не повинні об’єднуватися, набагато легше керувати і додавати нові технології, такі як інструменти відеоаналітики».

Використання існуючих камер

Матусек зазначив, що розгортання програмного забезпечення може знизити потребу в дорогих дорожніх роботах, також використовуючи існуючі камери відеоспостереження. «Використовуючи видеоаналитику KiwiSecurity, дорогі дорожні роботи (наприклад, для установки індуктивних петель в землі) не потрібні. Крім того, можна використовувати існуючі камери відеоспостереження. Ці заходи значно знижують вартість інфраструктури таких систем порівняно з традиційними рішеннями управління трафіком», — сказав він.
Однак використання існуючих камер створює ще одну проблему. Матусек додав: «Переконатися, що камери функціонують належним чином, це складне завдання. У більшості випадків 20% камер відеоспостереження мають технічні проблеми, викликані поганою погодою, електропостачанням, оновлення прошивки, які не підходять, або система управління «не знає», що камера вимкнена з-за зв’язки і відсутність «моніторингу працездатності». Завдяки єдиної захищеної платформі, багато з цих проблем можна відстежувати, вирішувати і удосконалювати за допомогою відеоаналітікі KiwiSecurity».
Незалежно від будь-яких проблем, переваги використання інтелектуальних камер в ІТС стають більш очевидними, при відправці відеопотоків в центр управління трафіком.
«Наприклад, коли досягнуто максимальний поріг заповнення перехреста або коли середній час затримки на ньому стає занадто високим, оператор може підключити відеопотік для негайної обробки і реагування на ситуацію для допомоги прийняти рішення про стратегії, а також відстеження впливу цих змін», — пояснив Деруйттер. «Трафік може бути перенаправлений на різні маршрути, коли оператор отримає повідомлення від системи, а відео покаже пробку, викликану ДТП. Цей же відеопотік буде контролюватися до тих пір, поки ситуація не буде вирішена і поки трафік не повернеться в нормальне русло».

Використання інтелектуальних транспортних систем для поліпшення потоку

Для того, щоб ІТС була ефективною поліпшення потоку трафіку і перевантаженості, важливо спочатку зрозуміти, що відбувається на вулицях. «Усунення перевантаженості означає розуміння того, як і коли це відбувається, щоб реагувати на нього і запобігати його. У міських районах перевантаженість зазвичай відбувається навколо перетинів, які все виглядають дуже схожими, але також на ситуацію з дорожнім рухом впливає безліч різних змінних», — пояснив Деруйттер.
«Виявлення присутності автомобіля на перехрестях дозволяє контролювати і здійснювати управління фазою сигналів світлофора (в якому напрямку горить зелений) і таймінгом (як довго горить зелений), на основі фактичного попиту і стану на дорозі шляхом подачі інформації в реальному часі, за допомогою контролерів керування світлофорами. При адаптивному підході, інформація про виявлені також використовується для регулювання таймінгів сигналу світлофорів на перехрестях уздовж великої вулиці та прилеглих вулиць», — сказав Деруйттер.
«Наприклад, він визначає, як транспортний засіб під’їжджають на перехрестя і перетинають його. Цей індекс оптимально дає детальну інформацію про час затримки у всіх чотирьох групах перетинів. Затримка не повинна бути вище, ніж час циклу, який вибрано системою адаптивного трафіку, це означає, що транспортні засоби повинні проїхати перетин за одну фазу світлофора – червоний/зелений», — пояснив він.
Виявлення транспортних засобів є лише однією з частин зниження заторів у містах. Міські вулиці часто заповнюються пішоходами та велосипедистами, що також сприяє утворенню заторів. Деруйттер зазначив, що використання системи виявлення велосипедистів і пішоходів, може допомогти з таймінгами сигналу світлофора, щоб він був відрегульований так, щоб не викликати непотрібних затримок для руху транспортних засобів.
«Велосипедисти можуть зайняти кілька секунд на перехресті і при необхідності можуть отримати більш тривалий час. 70 відсотків людей починають перетинати дорогу, не чекаючи фактичного зеленого кольору і встигають швидко перетнути її. При наявності системи виявлення пішоходів ці непотрібні затримки можна скорочувати. Час перетину дороги можна регулювати динамічно, щоб забезпечити безпечних прохід для пішоходів, знову ж таки без зайвих затримок для транспортних засобів», — сказав він.
Використання видеоаналатики також може надати важливі дані для управління трафіком. «Завдяки виявленню вільних паркувальних місць, громадяни можуть бути проінформовані, коли і де звільнилися безкоштовні паркувальні місця. Це скорочує час, протягом якого водії шукають місце для паркування, що призводить до зменшення перевантаженості», — сказав Матусек.

Більше можливостей підключення, менше перевантажень

В даний час всі пристрої стають бездротовими. Згідно з прогнозом MarketsandMarkets, глобальний ринок бездротових підключень з точки зору вартості досягне 24,7 мільярдів доларів США до 2022 році, при середньому зростанні 7,6 відсотка в період між 2016 і 2022 роками. Автомобільна промисловість і транспорт є частиною цього зростаючого ринку, який може сприяти зниженню пробок.
«Сьогодні в кожному другому проданому автомобілі, є вбудоване підключення до Інтернету. Це збільшення означає, що більше даних можна зібрати про стан дорожньої мережі», — пояснив Течоут.
«Ми працюємо з кількома транспортними агентствами по всьому світу з системою, яка дозволить транспортним засобам попереджати один одного про небезпеки, що виникають на дорозі. Вона відправила б повідомлення в наше хмара, потім опрацювало б цю інформацію, а потім переадресували б її назад на автомобілі, які її потребують. Це рішення виконано через стільникову мережу, яка вже широко розгорнута по всьому світу і має потужні вбудовані протоколи безпеки. Ми вже показуємо у пілотних проектах, що це можливо через стандартні мережі и вже показуємо у пілотних проектах, що це можливо через стандартні мережі 3G і 4G. Завдяки технології 5G всього за кілька років перспективи дуже яскраві цього підходу», — додала вона.
В рамках цього збільшення можливостей підключення, Матусек також вказав на програми з трафіком. «Дані з аналітичних камер можуть бути передані до програми, такі як Google Maps, Wase і т. д. Вони зможуть надавати дані в режимі реального часу про стан доріг в місті, завдяки яким частина автомобілістів зможуть уникнути поїздок і т. д.», — сказав він.
Автономні автомобілі також набирають популярність. Згідно з прогнозом Infoholic Research, очікується, що до 2027 року ринок глобальних автономних транспортних засобів досягне 126,8 мільярдів доларів США, збільшуючись в середньому на 39,6 відсотка протягом прогнозованого періоду з 2017 по 2027 року.
«Інтелектуальні і автономні транспортні засоби відкривають нові способи управління рухом», — зазначив Деруйттер. І з зростанням ринку автономних транспортних засобів на горизонті ще з’являється все більше можливостей для управління трафіком.
В майбутньому Деруйттер, сказав, що «вони з нетерпінням чекають потужних компаній виявлення і обміну даними в реальному часі для забезпечення систем, які зможуть прогнозувати і запобігати перевантаженість, впливаючи на світлофори від датчиків і алгоритмів обробки даних».

Менше пробок для більш щасливих доріг

Оскільки урбанізація не показує ознак уповільнення або зупинки, пробки в міських районах будуть продовжувати погіршуватися. Це буде не тільки позначатися на нервах водіїв, а також впливати на економіку та навколишнє середовище. Оскільки компанії продовжують вишукувати більше способів зменшити вартість ІТС і поліпшити технології, впровадження таких систем допоможе зменшити негативні наслідки пробок на дорогах і, сподіваюся, дозволить отримати від дороги на роботу, позитивні емоції.