Умни светофари с сензори и видеокамери – как работи технологията за оптимизиране на градския трафик

Вероятно след като започнете да четете това заглавие, веднага ще помислите, че не става дума за нашата страна и че подобни промени в Румъния са невъзможни. Истината е, че на нивото на пътищата и безопасността на движението се представяме трагично, но надеждата остава. Същият проект, за който се надяваме да стане реалност, показва потенциала. Така че надявам се светофарите, които виждаме в градовете всеки ден, да станат само спомен след няколко години. Тези системи вече започват да се внедряват в редица държави от Западна Европа и работят отлично.

Какви са интелигентните светофари

Светофарите няма да изглеждат значително различни, но начинът им на работа ще бъде коренно различен. Практически те ще бъдат оборудвани със специални сензори за откриване на присъствието на пешеходци и превозни средства, видеокамери с технология за разпознаване и анализ на трафика, алгоритми за изкуствен интелект за оптимизиране на времето за чакане и системи за комуникация за координация с други светофари в района.

Тези системи вече съществуват, работят много добре върху автомобилите, например, и няма никаква причина да не бъдат използвани и за светофари. Всъщност градската инфраструктура се възползва от същите технологични постижения, които революционизираха автомобилната индустрия през последните години.

Технологията зад интелигентните светофари

Интелигентните светофари са разработени от екипи инженери от Австрия, Германия и други европейски държави. Тяхната задача е да сканират предварително дефиниран периметър около кръговата зона на светофара, използвайки множество допълващи се технологии.

Системи за детекция, използвани

За да функционират ефективно, тези светофари съчетават няколко типа сензори. Инфрачервени сензори за движение откриват присъствието и движението на пешеходците на разстояние, работещи отлично дори в условия на намалена видимост. Камери за разпознаване на лица и обекти анализират трафика в реално време, като могат да различават пешеходци, велосипедисти и различни видове превозни средства.

Сензори за натиск в настилката са монтирани на пешеходните преминавания и откриват кога някой очаква да пресече, като са много полезни като резервен режим. Радари с микровълни за откриване на превозните средства измерват скоростта и разстоянието на приближаващите автомобили, позволявайки прецизно пресмятане на момента за промяна на светлината.

Как работи системата на практика

За пешеходците, когато сензорите забележат голям брой хора, чакащи на светофара или приближаващи към предварително дефинирания периметър, светофарът ще остане зелен за по-дълъг период или ще стане зелен, ако е бил червен. Системата може дори да приоритизира по-големи групи пешеходци или да открива лица с намалена подвижност, които се нуждаят от повече време за пресичане.

За превозните средства същият принцип на работа ще се прилага както когато сензорите не регистрират много пешеходци в зоната на светофара. В този случай колите ще използват по-дълго зелено време при гъст трафик. Системата се обучава върху моделите на трафика и може да предвиди върховите моменти, като се настройва проактивно.

Предимствата от внедряването на интелигентните системи

Значителни подобрения в плавността на движението

Ползите за трафика са значими и измерими. Проучвания в градове, които вече са внедрили тази технология, показват намаляване на времето за чакане с до 30-40%, което означава съществено спестяване на време за всички участници в движението. Плавното движение по часове на пик става възможно чрез динамично коригиране на цикъла на светофарите.

Премахване на ненужно чакане когато няма трафик е една от най-отчитаните функции, особено през нощта или в зони с нисък трафик. Координацията на светофарите по маршрути за създаване на „зелени вълни“ позволява по-бързи и по-предсказуеми придвижвания през града.

Положително въздействие върху околната среда

Полезните ефекти върху околната среда са толкова важни. Намаляване на емисиите на CO2 чрез елиминиране на дълги престоя допринася директно за подобряване на качеството на въздуха в градовете. Намаляването на горивото за превозните средства води до икономии за шофьорите и намалява зависимостта от изкопаеми горива.

По-нисък нивото на шум в градските зони подобрява качеството на живот, като намалява повторните ускорения и резки спирания.

Увеличаване на пътната безопасност

От гледна точка на безопасността системите могат да откриват уязвими пешеходци като деца или възрастни лица, адаптирайки времето за пресичане. Автоматичното адаптиране за лица с намалена подвижност се осъществява чрез специални карти или мобилни приложения. Адаптивното осветление според климатичните условия осигурява оптимална видимост във всяка ситуация.

Глобално внедряване на технологията

Държави, водещи тази революция

В Австрия градове като Виена и Залцбург вече са внедрили над 200 интелигентни пресечения, като резултатите са много обнадеждаващи. В Германия Берлин и Мюнхен провеждат разширени пилотни проекти с амбициозни планове за разширяване. Нидерландия, чрез Амстердам, е създала интегрирана мрежа от интелигентни светофари, които си комуникират помежду си. Швеция, сStockholm в водеща позиция, поставя особен акцент върху безопасността на пешеходците.

Ситуацията в Румъния

Проектът е пилотен и се разширява с всяка изминала година, като най-вероятно ще достигне и нашата страна. Трудно е да се каже дали след 5, 10 или 15 години, но със сигурност това ще се случи на фона на натиска на ЕС за модернизация на градската инфраструктура и наличните фондове за дигитализация на градовете.

Първите дискусии са започнали в Букурещ и Клуж-Напока, където местните власти оценяват внедряването на пилотни проекти. Високите разходи и необходимостта от квалифициран технически персонал обаче представляват основни предизвикателства за широко разпространение.

Предизвикателства при внедряването

Технически и финансови пречки

От техническа гледна точка високите начални разходи за внедряване са основното препятствие. Едно интелигентно х: светофар може да струва между 15 000 и 30 000 евро, в сравнение с 3 000-5 000 евро за традиционен. Необходимост от стабилна IT инфраструктура включва сървъри, софтуер за управление и надеждни връзки за данни.

Поддръжката на сложното оборудване изисква специализиран персонал и скъпи резервни части. Интеграцията със съществуващите системи може да бъде сложна, особено в градове с остаряла инфраструктура.

Правни и регулаторни аспекти

Адаптиране на регламентите за движение към новите възможности на системите изисква законодателни промени. Европейска стандартизация е в процес на разработка, но все още има различия между държавите. Защита на личните данни според GDPR повдига въпроси относно начина на съхранение и обработка на изображенията, заснети от камерите.

Бъдещето на градската мобилност

Бъдещи технологични разработки

Интеграцията с автономните превозни средства представлява следващата логична стъпка, като светофарите могат да комуникират директно с колите за максимална оптимизация. Директна комуникация със мобилните приложения ще позволи на пешеходците да заявят пресичане предварително или да получават известия за оставащото време.

Прогнозиране на трафика чрез големи данни и оптимизация въз основа на напреднала изкуствена интелигентност ще позволят системите да учат и да се подобряват постоянено.

Въздействие в дългосрочен план

Тези интелигентни светофари представляват първата стъпка към smart cities, където инфраструктурата се адаптира в реално време към нуждите на гражданите, спомагайки за по-ефективна и устойчивa градска мобилност. Практически се опитват да се подобри както движението на пешеходците, така и движението на автомобилите, в най-ефикасен възможен формат, което е естествен еволюционен ход към бъдещето на интелигентния градски транспорт.

С нарастването на достъпността и надеждността на технологията, широкото й приемане става неизбежно. За Румъния предизвикателството е да намали изоставането от Западна Европа и да инвестира в инфраструктура за бъдещето, а не в остарели системи.

Източник на снимката: https://innovationorigins.com/