物联网会帮我们解决交通阻塞吗?
1857字
2020-06-30 07:54
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火星译客

交通越来越糟糕了。这不单是感觉上而已,统计数据也这么证明了。根据导航科技公司TomTom,乘客在2014年花在塞车上的时间比2013年多出了66个小时。既然物联网科技已经在扰乱我们生活的每一个部分,那交通灯什么时候会被重新思考,并且重新组合?

其实,交通灯革命已经开始了。这是连接网络的自驾驶汽车所带来的希望的一部分,能将个别旅程、路线与车辆的数据进行中央监视、控制和系统化。

自主交叉路口管控

一旦电脑完全掌控了我们的车子,我们还需要在交叉路口安装交通灯吗?得克萨斯大学奥斯汀分校的人工智能实验室正在以这个概念,研究自主交叉路口管控(AIM)。自驾驶汽车不会停在红灯,而是实时安排通过路口的时间,并且会加速或减速,以确保在对的时间出现在对的地方,同时又不会撞上另一辆车。

理论上,这个概念似乎非常明智。但是这可不是胆小的人能尝试的,至少要等到乘客学会完全信任他们的自动驾驶员为止。

工程负责人 Peter Stone 教授说,要让这个概念行得通,路上绝大多数的车就必须是自驾驶汽车,这样才不会显得那么可怕。

他说,“当我放映那个视频给人们看的时候,我会告诉他们,不要想象自己脚踏刹车器、手握驾驶盘,而是他们坐在后座,在黑暗的窗口后面,做填字游戏、读报纸、和家人谈话之类的事。一旦驾驶不再是人类做的事,人们又能够信任软件控制器,人们也会习惯车子经过交叉路口的概念。”

尽管如此,他强调,驾驶现在依旧是一种风险与回报的方程式,以后应该也是如此。但是,他预测,有了AIM,“效率的提高将会很显著,能够抵消感知风险。”

冲过交叉路口,比起谨慎地停车,会快多少?研究者将主要道路上的繁忙交通和AIM进行比较,称说AIM会减少延误的时间高达100倍,但是这只是在交叉路口,而不是总行驶时间。

它不但有望减少停在交通灯的时间,也会减少燃油消耗量和废气排放量。他说,“燃油消耗和废气排放大多是加速所造成的,而且我们的系统会让车子尽量以一定的速度行驶”,并补充说,节省可能会“非常显著”。

但是,就算有了像AIM一样复杂的系统,交叉路口还是会比现在更安全,Stone教授说。他指出,致命车祸有三分之一发生在交叉路口。

“交叉路口已经很危险了。如果是电脑在驾驶,即使有那么多车没有停车就经过路口,也会比现在更安全。”

“我们到了吗?”

如今,我们还没有电脑驾驶的车,而且近期内也不会有,但是,已经有几宗联网汽车工程,声称会缓和交通流量。

TomTom从它的卫星导航设备收集大量的交通数据,也会利用第三方导航应用程序(包括智能手机地图)的匿名数据。TomTom高级交通专家 Nick Cohn说,“我们和几家智能手机厂商签约,所以他们会向我们提供即时全球定位系统(GPS)数据,显示手机的位置。”

它也从安装在车队车辆的远程信息处理装置及仪表板系统收集数据,使TomTom对交通流量有了全面的概观。它因此而产生的近即时交通阻塞资讯会和顾客共享。这也包括了会将它用在计划交通管理上的道路管理局,以及消费者。

Cohn说,“大多数的顾客只有摄像机数据,无法涵盖整个系统,所以他们会利用我们的数据来补充,以及决定是否要换成另一个交通讯号格式。”
 

当一位驾驶员遇到阻塞,即智能手机或卫星导航系统地图上的红区,这可能是因为之前的几个星期或几个月从联网汽车所收集与分布的数据所造成的。Cohn 说,在有普及性的互联网连接之前,TomTom 所观察的行驶时间和道路管理局(如汽车协会)所提供的资料相差很远。随着数据品质的进步,两者的数据逐渐接近,暗示着行驶建议已经变得更准确了。
 

随着车辆变得更连接,不管是通过卫星导航或是我们口袋里的智能手机,有更好的数据输入,意味着会有更好的数据传给公路使用者。

IBM全球物联网团队的高级工程师Andy Stanford-Clark指出,我们现在就能收集到各种各样的数据,不单是从车辆的GPS和交通灯的计时,也有空气品质传感器的数据以及摄像机的图像。

他说,“就其本身而言,每一个的价值不大,但是它们一旦在物联网的云端处理平台综合起来,我们可以理解其中的意义,得到见解并作出行动。这可能会使一些交通灯更快地变绿、向车辆发出信息、或者警告车内的卫星导航系统,通知它要改换行程,让车子往别的方向走。
 

这个改变似乎很小,但请考虑到数码标志上所发生的转移。 运行全国交通信息服务的Mouchel公司的智能交通业务发展主任Giles Perkins指出,英格兰公路局曾经简单地警告说“前有车龙”,现在则会通知驾驶员,尚有17分钟才会到达他们的交界处。“有更多数据进出,只能是好事。”

意外的后果

虽然交通数据让人可以即时看到交通的移动,而且交通灯本身也通过算法操作,但是至今还没不可能设计任何方法,让你在接近交通灯时使它变绿。

IBM的Stanford-Clark说,“要换交通灯很容易。但是你会有了一系列很可怕的意外后果。”前往城市的主要道路畅行无阻,反而是接连主要道路的每条道路会互相堵塞。“要做这件事,非同小可。”

这就是指示灯序列通常会考虑到道路系统的其它部分,而使用长期算法定制的原因。

随着我们转向更自主的车辆,这可能需要改变。让自驾驶车辆引入的一种方法就是“排化”,意即:将一辆车分配掌控一组列车或者一群跟随着的车。这样有用于让卡车驾驶员有休息时间。

运输公司TRL的首席科学家兼研究主任Alan Stevens说,讯号灯不能在一排车的中间转换,否则会造成一些车子落后。“各排必须将他们的状态传达给交叉路口,讯号灯也就必须加快或延迟转变,以让整排车被视为一辆长车。”

“该排车可以发讯号示意其已经通过交叉路口,或者要安装基础设施传感器,以检测整排车是否已经通过交叉路口。”

Stevens指出,这样的事在有限的意义上已经在发生。“在本地的讯号灯方面,我们可以为救护车、巴士等实行优先措施。这是一些软件多年来的标准功能。但是,给予一辆车优先,会使其他车子稍微受到影响。因此,给予一两辆联网私用车特别优先,没有什么意义。”

给一些车辆优先,是有其原因。这是纽卡斯尔市正在测试的方向。在那里,交通灯会和司机“谈话”,向车里的装置传达关于前方阻碍或延误的信息,也帮助它们调整速度,以让车子在交通灯显示绿色的时候到达交叉路口。

纽卡斯尔大学的智能运输系统教授Phil Blyte在宣布此工程时说, “系统可能会通知驾驶员,如果以时速24里(38.6公里)行驶,他们到达往后四组交通灯的时候将会是绿灯。在一些较拥挤的地区,或者一天内较繁忙的时段,主要道路上的某些车辆会被给予优先,以让交通流通。”

这个系统也为非紧急车辆给予优先,例如,载人来往医院之间的接驳车,因此为英国国家卫生服务体系节省燃油费,并改善病人护理。至今,纽卡斯尔市中心有20组交通灯正在使用此系统。

前有僵尸、骑脚踏车的人

像所有的科技革新一样,其中最大的挑战之一是安全。美国最好的例子,肯定是被侵入的建筑标志显示着“前有僵尸”。但是,使交通系统关闭,可能造成整座城市瘫痪或者发生混乱,这样的情景可以想象得到。

Stevens说,“随着越来越多的科技和软件移到云端,并且通过空中可进行配置,‘受攻击面’(利用行话说明)的数目将会增加。简单的侵入以冒充寻求优先的巴士,是一种层次的危险,做起来相对简单,但后果不太严重。一个较大的危险是影响整个交叉路口或几组连接的路口,但是设计师有意识到,并且会采取措施,以避开这类问题。”

还有一个挑战:道路不只是车辆专用的。那些脚踏车、摩托车、要过马路的行人呢?他们有智能手机,因此“利用这些,是有它的潜力。”TomTom的Cohn说。
 

“如果我是行人、骑脚踏车的人,如果不需要按一个按钮才能过马路,而且不需要等待,我在走路或骑脚踏车时可以优化,那该有多好“,他说。”只是我往往不会导航,因此我走路或骑脚踏车时不会真正告诉别人我的轨道或路径会是怎样。”

这产生了一个问题:通过物联网连接的交通灯的目的是什么?Cohn说:“我认为主要的目的不是让人高速通过交叉路口,而是安全的应用。虽然它有优化时间的次要效果,但是它的重点还是安全。”

当然,我们除了这两者,还有其它选择:我们是否在尝试达到减少交通延误、减少排放、改善公共交通、改善安全、或是其它我们还没想过的目标? IBM的Stanford-Clark说,“还有一大堆优化目标,或许不是我们第一个会想到的。”

达到目标最好的方法,或许不是反应快的智能交通灯,而是向车里的驾驶员传达信息,给予他们有用的资讯,让他们为之反应,促使他们改道。

“要改变驾驶员的行为,或许比换交通灯更容易。”至少在电脑接手驾驶之前会是这样吧。


 

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