Als u automobilist bent in een stad of voorstedelijk gebied, heeft u waarschijnlijk wel eens de frustrerende ervaring meegemaakt dat u in een lange rij voertuigen voor een stoplicht vaststaat. Je wacht wat een eeuwigheid lijkt totdat het rood groen wordt en de auto's en vrachtwagens langzaam door het kruispunt beginnen te rijden, en dan kom je weer tot stilstand als het licht geel en dan rood wordt. Als het eindelijk jouw beurt is om het kruispunt over te steken, hoef je misschien maar een paar honderd meter te rollen voordat je wordt geconfronteerd met een ander licht dat op rood staat. Ja, woede op de weg is reëel en de frustratie lijkt elke dag toe te nemen.

Zelfs in 2020, een jaar waarin de pandemische stilstanden het verkeer verminderden, ondervonden automobilisten vertragingen die 27 uur aan hun reistijd toevoegden (aanzienlijk minder dan in de jaren zonder pandemie – 38 uur in 2000 en 54 uur in 2019) en hun brandstofkosten met 605 dollar stegen. per stuk, volgens een studie vrijgegeven door het Texas A&M Transportation Institute. Nu straten en snelwegen terugkeren naar de normale verkeersdichtheid en de benzinekosten enorm stijgen, zullen de cijfers dit jaar waarschijnlijk veel hoger zijn.

Er moet een betere manier zijn, toch? Gelukkig denken technische visionairs al jaren hetzelfde en hebben ze een antwoord ontwikkeld:‘slimme’ verkeerslichten. Ze houden het binnenkomende verkeer in de gaten en passen hun timing voortdurend aan om de voertuigen zo soepel mogelijk te laten doorstromen, te communiceren met andere verkeerslichten langs routes en samen te werken om te voorkomen dat er files ontstaan.

Talrijke grote en kleine bedrijven stimuleren slimme verkeerslichttechnologie. In Pittsburgh begon Stephen Smith, onderzoeksprofessor aan de Carnegie Mellon University (CMU), in 2009 aan het probleem te werken, toen een plaatselijke bedrijfsleider hem benaderde met de vrees dat de steeds erger wordende patstelling de inspanningen van Pittsburgh zou kunnen belemmeren om zichzelf te transformeren van een schoorsteenstad in een technologie- en ontwikkelingsstad. gezondheidszorgcentrum.

Smith, een faculteitslid bij het Robotics Institute van CMU die het gebruik van kunstmatige intelligentie bestudeert om grote systemen op transport-, productie- en andere gebieden te coördineren, ontwikkelde verkeerssignalen uitgerust met individuele computers en software met AI-mogelijkheden, die camera's, radar of inductieve lus kunnen gebruiken. detectoren in het trottoir om naderende voertuigen te detecteren en hun timing aan te passen.

Toen Smith een paar experimentele prototypes installeerde op kruispunten in East Liberty, een drukbezocht gebied aan de East End in Pittsburgh, kreeg hij onmiddellijk resultaat. De gemiddelde reistijd van automobilisten om hun bestemming te bereiken daalde met 25 procent, en ze brachten 40 procent minder tijd door met stationair draaien in de file, zoals beschreven in dit artikel uit 2017.

Sindsdien heeft het bedrijf van Smith, Rapid Flow Technologies, zijn Surtrac slimme verkeersbeheertechnologie geïnstalleerd in 22 Noord-Amerikaanse steden.

In tegenstelling tot sommige andere slimme verkeerssystemen, die de timing van de lichten elke paar minuten bijwerken op basis van recent verkeer, "genereren we de timingplannen in realtime", legt Smith uit. "Dus we kijken naar het verkeer dat het kruispunt nadert. En vervolgens genereren we in realtime een signaaltimingsplan om dat verkeer door het kruispunt te laten stromen. We plannen dus feitelijk het daadwerkelijke verkeer op de weg."

Slimme verkeerslichten kunnen hun verkeersplannen ook delen met andere signalen langs de route. "Zodra een kruispunt een timingplan heeft opgesteld en dit begint uit te voeren, zal het bijvoorbeeld naar zijn stroomafwaartse buren sturen welk verkeer het verwacht dat het volgens zijn schema hun kant op zal sturen", zegt Smith.

Dergelijke slimme verkeerslichten zullen nog krachtiger worden naarmate steeds meer auto's en vrachtwagens gebruik maken van verbonden voertuigtechnologie, waardoor ze zowel met elkaar als met infrastructuur zoals verkeerslichten kunnen communiceren.

"Als je je een toekomst voorstelt waarin alle voertuigen verbonden zijn, of alle reizigers verbonden zijn, dan zal dat een transformatie betekenen voor de controle van verkeerslichten", zegt Smith. In plaats van bijvoorbeeld te vertrouwen op het spotten van voertuigen wanneer ze binnen het bereik van camera's komen, zullen slimme verkeerslichten beslissingen kunnen nemen op basis van berichten die ze van de auto's ontvangen over hun locatie en richting, of zelfs hun hele geplande route in de richting van de auto. voorschot. Maar Smith denkt dat het een paar decennia zal duren voordat dat de norm wordt.

Slimme verkeerslichten kunnen het zelfs veiliger maken om volledige straten te hebben, waarin auto's en vrachtwagens de straten delen met fietsers, voetgangers en mensen die gebruik maken van mobiliteitshulpmiddelen zoals scooters. Een slim verkeerslicht kan voetgangers op straathoeken detecteren en berekenen hoeveel tijd ze nodig hebben om veilig een kruispunt over te steken. Smith zegt dat zijn bedrijf werkt aan een smartphone-app voor voetgangers met een beperking, die zou communiceren met slimme signalen.

"Als je je verplaatst met een rollator of iets dergelijks, weet hij hoe lang het duurt om de straat over te steken", legt Smith uit. "Dus dat geeft hij vooraf door aan het sein, zodat je, als je groen licht krijgt, er zeker van bent dat je voldoende tijd krijgt om over te steken."

Een Israëlisch bedrijf, NoTraffic, dat Time Magazine op de lijst van de 100 meest invloedrijke bedrijven van 2022 plaatste, hanteert een iets andere aanpak. In plaats van gedecentraliseerde slimme verkeerssignalen biedt het steden 'plug and play' Internet of Things-sensoren voor kruispunten, waaronder camera's en radar, en combineert het deze met een cloudgebaseerd Traffic Virtual Management Center.

"We zijn eraan gewend om altijd verbonden te zijn via onze smartphones of horloges en realtime pushmeldingen te ontvangen over een naderende sneeuwstorm of onze Amazon-bezorging", legt Dvir Reznik, vice-president marketing van het bedrijf, via e-mail uit. ‘Maar de meerderheid van de verkeerslichten in de VS is met geen enkel netwerk verbonden – dus als een verkeerslicht niet werkt, uitvalt bij barre weersomstandigheden of wordt geraakt tijdens een ongeval, zou de stad daar niets van weten. Bovendien zijn verkeerslichten 'gericht' op voertuigen, terwijl onze steden multimodale vormen van transport hebben aangenomen - lopen, fietsen, openbaar vervoer, treinen en meer. Ons platform kan alle weggebruikers detecteren, waardoor de verkeersgelijkheid en veiligheid worden verbeterd en de uitstoot wordt verminderd. "

"Het verbeteren van de verkeersgelijkheid en veiligheid zijn de belangrijkste voordelen van de inzet van het NoTraffic Platform, maar de nevenvoordelen kunnen in de toekomst een grotere impact hebben", zegt Reznik. "We praten veel over de potentiële mobiliteit die in onze gemeenschappen ontstaat, maar de infrastructuur die nodig is om aan de vraag te voldoen, is gewoon niet verbonden met het netwerk. En dat is waar NoTraffic in beeld komt. Het eerste voordeel is zichtbaarheid en connectiviteit, in werkelijkheid De mogelijkheid om te weten hoeveel voertuigen, bestelwagens, fietsers, voetgangers en bussen het kruispunt zijn gepasseerd, en de verkeersstroom autonoom en in realtime te optimaliseren."

Naast het verkorten van de reistijd en wachttijden bij verkeerslichten, zegt Reznik dat het NoTraffic-systeem ook helpt om straten veiliger te maken.

"We hebben ook gedemonstreerd hoe ons platform het aantal automobilisten dat door rood licht rijdt mogelijk met gemiddeld bijna 80 procent kan verminderen, simpelweg door de verkeersstroom in realtime te optimaliseren", zegt hij.

Hoewel het gebruik van adaptieve signaalcontrolesystemen in de Verenigde Staten aan populariteit wint, is het nog lang niet universeel geaccepteerd en geïmplementeerd. Een deel van de reden kan de kosten zijn. Volgens de Intelligent Transportation Systems (ITS)-website van het Amerikaanse ministerie van Transport bedragen de kosten voor het inzetten van bepaalde ITS-technologieën meer dan 20.000 dollar per kruispunt, maar de cijfers voor deze systemen variëren sterk, afhankelijk van de locatie en kruispuntupgrades die mogelijk nodig zijn.

Desalniettemin zegt Reznik dat slimme verkeerssignalen nog belangrijker zullen worden zodra autonome voertuigen zonder bestuurder op grote schaal worden gebruikt, wat volgens transportexperts in de komende decennia zal gebeuren.

"We zijn op weg naar een grotere connectiviteit op alle gebieden, inclusief onze voertuigen", zegt Reznik. "Om uiteindelijk autonome voertuigen op grotere schaal te kunnen adopteren, moeten we infrastructuur ontwikkelen die verbinding kan maken met individuele voertuigen voor meer zichtbaarheid en veiligheid."

Dat is interessant

Door tijdverspilling door verkeersopstoppingen te elimineren, kunnen slimme verkeerslichten een belangrijke rol spelen in de strijd tegen de klimaatverandering. Uit een onderzoek van Juniper Research uit 2022 blijkt dat slimme verkeersmanagementsystemen de mondiale uitstoot tegen 2027 met 226 miljoen ton (205 miljoen ton) kunnen verminderen.

Veel beantwoorde vragen

Bestaan ​​er slimme verkeerslichten?

Ja, er bestaan ​​slimme verkeerslichten. Slimme verkeerslichten zijn verkeerslichten die worden aangestuurd door een computersysteem.