早くどこにも行かない？スマート信号機は交通渋滞の緩和に役立つ

都市や郊外でドライバーをしている人なら、 信号待ちで車の長い列に挟まれてイライラする経験をしたことがあるでしょう。赤が緑に変わり、車やトラックがゆっくりと交差点を通過し始めるまで、永遠のように思える時間を待ちます。そして、信号が黄色に変わり、次に赤に変わると、再び停止します。ようやく交差点を渡る番が来ても、ほんの数百メートル進むだけで、赤に変わろうとしている別の信号に遭遇する可能性があります。はい、それは現実であり、フラストレーションは日に日に高まっているようです。

パンデミックによる通行止めにより交通量が減少した2020年でさえ、ドライバーは渋滞に見舞われ、通勤時間は27時間増加し（パンデミックが発生していない年に比べて大幅に減少、2000年は38時間、2019年は54時間）、燃料費が605ドル増加した。テキサスA&M交通研究所のリリースによると、それぞれ。道路や高速道路が通常の交通密度に戻っているため、今年の交通量はさらに増える可能性があります。

もっと良い方法があるはずですよね？幸いなことに、エンジニアリングの先見の明を持つ人々は何年も同じことを考えており、「スマート」信号機という答えを開発しました。入ってくる交通を監視し、車両が可能な限りスムーズに流れるようにタイミングを継続的に調整し、ルート沿いの他の信号機と通信し、渋滞の発生を防ぐために連携します。

大小を問わず多くの企業がスマート信号機テクノロジーを推進しています。ピッツバーグでは、カーネギー メロン大学 (CMU) 研究教授がこの問題に取り組み始めたのは 2009 年に遡ります。その時、地元のビジネスリーダーが彼に、交通渋滞の悪化により、煙突都市からテクノロジーと医療の都市に変貌しようとするピッツバーグの取り組みが妨げられるのではないかとの懸念を持ちかけられました。ハブ。

CMU ロボット研究所の教員であるスミス氏は、輸送、製造、その他の分野の大規模システムを調整するための人工知能の使用を研究していますが、個別のコンピューターとAI機能を備えたソフトウェアを備えた交通信号機を開発しました。接近する車両を発見し、タイミングを調整するための舗装。

スミス氏がピッツバーグのイーストエンドの混雑が激しいエリア、イーストリバティの交差点にいくつかの実験用プロトタイプを設置したところ、すぐに結果が得られた。この 2017 年の記事で詳述されているように、ドライバーが目的地に到着するまでの平均移動時間は 25% 減少し、渋滞でアイドリング状態で過ごす時間が 40% 減少しました。

それ以来、スミス氏の会社 は、北米 22 都市にスマート交通管理テクノロジーを導入しました。

最近の交通状況に基づいて信号のタイミングを数分ごとに更新する他のスマート交通システムとは異なり、「当社はリアルタイムでタイミング計画を生成します」とスミス氏は説明します。 「そこで、私たちは交差点に近づく交通を監視しています。そして、その交通を交差点に通過させるための信号タイミング計画をリアルタイムで生成します。つまり、実際に道路上の実際の交通のスケジュールを立てているのです。」

スマート交通信号機は、ルート沿いの他の信号機と交通計画を共有することもできます。 「交差点がタイミング プランを作成し、それを実行し始めると、たとえば、スケジュールに従ってどのような交通量が送信されると予想されるかを下流の隣接する交差点に送信します」とスミス氏は言います。

このようなスマート信号機は、採用する車やトラックの数が増えるにつれてさらに強力になり、信号機同士や信号機などのインフラストラクチャとの通信が可能になります。

「すべての車両が接続される、またはすべての旅行者が接続される未来を想像すれば、それは交通信号制御にとって大きな変革となるでしょう」とスミス氏は言います。たとえば、スマート信号機は、カメラの範囲内に入ってくる車両の発見に依存するのではなく、車両から受信する車両の位置と方向、さらには計画されたルート全体についてのメッセージに基づいて決定を下すことができるようになります。前進。しかしスミス氏は、それが標準になるには数十年かかるだろうと考えている。

スマート信号機は、車やトラックが自転車、歩行者、スクーターなどのモビリティ機器を使用する人々と道路を共有することをさらに安全にする可能性があります。スマート信号機は、街角の歩行者を検出し、交差点を安全に横断するのに必要な時間を計算する機能を備えています。スミス氏は、彼の会社がスマート信号で通信する障害のある歩行者向けのスマートフォンアプリの開発に取り組んでいると語った。

「歩行器などを使って移動している場合、通りを横切るのにどれくらいの時間がかかるかを認識します」とスミス氏は説明する。 「つまり、それを事前に信号機に伝え、青信号になったときに、横断するのに十分な時間を確実に確保できるようにするのです。」

タイム誌が のリストに載せたイスラエルの企業 は、やや異なるアプローチを採用しています。分散型スマート信号機の代わりに、カメラやレーダーを含む交差点の「プラグ アンド プレイ」を都市に提供し、それらをクラウドベースの交通仮想管理センターと組み合わせます。

「私たちはスマートフォンや時計を通じて常に接続され、吹雪の接近やアマゾンの配送に関するリアルタイムのプッシュ通知を受け取ることに慣れています」と、同社のマーケティング担当副社長のドヴィル・レズニク氏は電子メールで説明する。 「しかし、米国の信号機の大部分はどのネットワークにも接続されていないため、信号機が機能しなかったり、悪天候で壊れたり、事故に見舞われたりしても、市はそれを知りません。さらに、信号機は車両に「対応」していますが、私たちの都市は徒歩、自転車、公共交通機関、電車などの多様な交通手段を採用しており、当社のプラットフォームはすべての道路利用者を検出し、交通の公平性と安全性を向上させながら、排出量を削減します。 」

「交通の公平性と安全性の向上は、NoTraffic プラットフォーム導入の主な利点ですが、副次的な利点が今後さらに大きな影響を与える可能性があります」とレズニク氏は言います。 「私たちのコミュニティでは潜在的なモビリティが解放されつつあることについてよく話されていますが、需要を満たすために必要なインフラストラクチャがネットワークに接続されていません。そこで NoTraffic の出番です。最初の利点は、実際の可視性と接続性です。交差点を通過した車両、配送トラック、自転車、歩行者、バスの数を把握し、交通の流れをリアルタイムで自律的に最適化する機能。

レズニク氏は、移動時間や信号待ちの時間を短縮するだけでなく、NoTraffic システムは街路の安全化にも役立つと述べています。

「また、当社のプラットフォームが交通の流れをリアルタイムで最適化するだけで、赤信号で運転するドライバーの数を平均ほぼ 80% 削減できる可能性があることも実証しました」と彼は言います。

適応信号制御システムの使用は米国で注目を集めていますが、広く受け入れられ実装されるにはまだ程遠いです。理由の一部はコストかもしれません。米国運輸省の高度道路交通システム (ITS) によると、特定の ITS テクノロジーの導入コストは交差点あたり 20,000 ドル以上ですが、これらのシステムの金額は、場所や必要となる可能性のある交差点のアップグレードによって大きく異なります。

それにもかかわらず、レズニク氏は、無人自動運転車が普及するとスマート交通信号機の重要性がさらに高まると述べ、交通専門家らは今後数十年でそうなると予測している。

「私たちは車両を含め、あらゆる分野でさらなる接続性の道を進んでいます」とレズニク氏は言う。 「最終的に自動運転車をより大規模に導入するには、視認性と安全性を高めるために個々の車両に接続できるインフラストラクチャを開発する必要があります。」