Smart traffic lights with sensors and cameras: optimizing urban traffic

Probabil că după ce ați citit acest titlu v-ați gândit imediat că nu este vorba despre țara noastră, fiind imposibil ca în România să se facă astfel de modificări. Adevărul este că la nivel de șosele și siguranță în circulație ne prezentăm dezastruos, dar speranța rămâne. La fel se întâmplă și în cazul acestui proiect, pe care sperăm să îl vedem devenind realitate. Acestea fiind spuse, sper ca semafoarele pe care le vedem în orașe în fiecare zi, peste doar câțiva ani să fie o amintire. Acestea încep să fie deja implementate în mai multe țări din Vest și funcționează foarte bine.

What are intelligent traffic lights

Semafoarele nu vor arăta foarte diferit, dar modul de funcționare va fi cu totul și cu totul altul. Practic, acestea vor fi echipate cu senzori speciali pentru detectarea prezenței pietonilor și vehiculelor, camere video cu tehnologie de recunoaștere și analiză a traficului, algoritmi de inteligență artificială pentru optimizarea timpilor de așteptare și sisteme de comunicare pentru coordonarea cu alte semafoare din zonă.

Aceste sisteme există deja, funcționează foarte bine pe mașini spre exemplu și nu există niciun motiv pentru care aceeași tehnologie să nu fie utilizată și la semafoare. De fapt, infrastructura urbană beneficiază de aceleași progrese tehnologice care au revoluționat industria auto în ultimii ani.

Detection systems used

Pentru a funcționa eficient, aceste semafoare combină mai multe tipuri de senzori. Senzorii de mișcare cu infraroșu detectează prezența și deplasarea pietonilor la distanță, funcționând excelent chiar și în condiții de vizibilitate redusă. Camerele cu recunoaștere facială și de obiecte analizează traficul în timp real, putând distinge între pietoni, bicicliști și diverse tipuri de vehicule.

Senzorii de presiune în pavaj sunt instalați la trecerile de pietoni și detectează când cineva așteaptă să traverseze, fiind deosebit de utili ca sistem de backup. Radarele cu microunde pentru detectarea vehiculelor măsoară viteza și distanța mașinilor care se apropie, permițând calculul precis al momentului optim de schimbare a luminii.

How the system works in practice

Pentru pietoni, când senzorii observă că există un număr mare de persoane care așteaptă la semafor sau care se apropie de perimetrul predefinit, semaforul va rămâne verde pentru o perioadă mai lungă de timp sau va deveni verde dacă este roșu. Sistemul poate chiar să prioritizeze grupuri mai mari de pietoni sau să detecteze persoane cu mobilitate redusă care au nevoie de mai mult timp pentru traversare.

Pentru vehicule, același mod de funcționare va fi aplicat și atunci când senzorii nu înregistrează prea multe persoane în zona semaforului. În acel caz, mașinile vor circula pentru o perioadă mai lungă de timp dacă este aglomerație. Sistemul învață din tiparele de trafic și poate anticipa momentele de vârf, ajustându-se proactiv.

Benefits of implementing intelligent systems

Major improvements in traffic flow

Beneficiile pentru trafic sunt substanțiale și măsurabile. Studiile din orașele care au implementat deja această tehnologie arată o reducere a timpului de așteptare cu până la 30-40%, ceea ce înseamnă economii semnificative de timp pentru toți participanții la trafic. Fluidizarea traficului în orele de vârf devine posibilă prin ajustări dinamice ale ciclurilor semafoarelor.

Eliminarea așteptărilor inutile când nu există trafic reprezintă una dintre cele mai apreciate funcții, mai ales noaptea sau în zonele cu trafic redus. Coordonarea semafoarelor pe trasee întregi pentru crearea de “valuri verzi” permite deplasări mai rapide și mai previzibile prin oraș.

Positive environmental impact

Beneficiile pentru mediu sunt la fel de importante. Reducerea emisiilor de CO2 prin eliminarea staționărilor prelungite contribuie direct la îmbunătățirea calității aerului în orașe. Consumul redus de combustibil pentru vehicule se traduce în economii la buzunarul șoferilor și în reducerea dependenței de combustibili fosili.

Nivelul de zgomot mai scăzut în zonele urbane îmbunătățește calitatea vieții, eliminând accelerările și frânările bruște repetate.

Increase in road safety

Din punct de vedere al siguranței, sistemele pot detecta pietoni vulnerabili precum copii sau persoane în vârstă, adaptând timpii de traversare. Ajustarea automată pentru persoane cu mobilitate redusă se face prin carduri speciale sau aplicații mobile. Iluminarea adaptivă în funcție de condițiile meteo asigură vizibilitate optimă în orice situație.

Global implementation of the technology

Countries leading this revolution

În Austria, orașe precum Viena și Salzburg au implementat deja peste 200 de intersecții cu semafoare inteligente, rezultatele fiind deosebit de încurajatoare. În Germania, Berlin și München derulează proiecte pilot extinse, cu planuri ambițioase de extindere. Olanda, prin Amsterdam, a creat o rețea integrată de semafoare inteligente care comunică între ele. Suedia, cu Stockholm în prim-plan, pune accent special pe siguranța pietonilor.

Situation in Romania

Proiectul este unul de tip pilot care se extinde pe zi ce trece și cel mai probabil va ajunge și la noi în țară. Este greu să zicem dacă peste 5 ani, peste 10 sau peste 15, dar cu siguranță se va întâmpla, având în vedere presiunea UE pentru modernizarea infrastructurii urbane și fondurile disponibile pentru digitalizarea orașelor.

Primele discuții au început în București și Cluj-Napoca, unde autoritățile evaluează implementarea unor proiecte pilot. Costurile ridicate și nevoia de personal tehnic calificat reprezintă însă provocări majore pentru adoptarea pe scară largă.

Implementation challenges

Technical and financial obstacles

Din punct de vedere tehnic, costurile inițiale ridicate de implementare reprezintă principala barieră. Un singur semafor inteligent poate costa între 15.000 și 30.000 de euro, comparativ cu 3.000-5.000 euro pentru unul tradițional. Necesitatea unei infrastructuri IT robuste include servere, software de management și conexiuni de date fiabile.

Mentenanța echipamentelor sofisticate necesită personal specializat și piese de schimb costisitoare. Integrarea cu sistemele existente poate fi complexă, mai ales în orașe cu infrastructură veche.

Regulatory and legislative aspects

Adaptarea reglementărilor de trafic la noile capabilități ale sistemelor inteligente necesită modificări legislative. Standardizarea la nivel european este în curs de dezvoltare, dar există încă diferențe între țări. Protecția datelor personale conform GDPR ridică întrebări despre modul de stocare și procesare a imaginilor captate de camere.

The future of urban mobility

Future technological developments

Integrarea cu vehiculele autonome reprezintă următorul pas logic, semafoarele putând comunica direct cu mașinile pentru optimizare maximă. Comunicarea directă cu aplicațiile mobile va permite pietonilor să solicite traversarea din timp sau să primească notificări despre timpul rămas.

Predicția traficului folosind big data și optimizarea pe bază de inteligență artificială avansată vor permite sistemelor să învețe și să se îmbunătățească constant.

Long-term impact

Aceste semafoare inteligente reprezintă primul pas către orașele inteligente (smart cities), unde infrastructura se adaptează în timp real la nevoile cetățenilor, contribuind la o mobilitate urbană mai eficientă și sustenabilă. Practic, se încearcă fluidizarea atât a traficului pietonal, cât și a celui de mașini, într-un mod cât mai eficient, reprezentând o evoluție naturală către viitorul transportului urban inteligent.

Pe măsură ce tehnologia devine mai accesibilă și mai fiabilă, adoptarea ei la scară largă devine inevitabilă. Pentru România, provocarea constă în a reduce decalajul față de vestul Europei și a investi în infrastructura viitorului, nu în sisteme depășite.

Sursa foto: https://innovationorigins.com/