使用人工智 慧對交通燈系統進行智慧控制
Smart Control of Traffic Light System using Artificial Intelligence
根據歐洲環保署的數據,汽車、貨車、卡車和公共汽車產生了超過 70% 的交通運輸溫室氣體排放總量。智慧交通號誌燈是減少我們城市空氣污染的關鍵嗎?
紅色、琥珀色、綠色 —— 調節全球車輛和行人共存的通用組合。世界各地的公司和研究人員,都將 人工智慧驅動的交通號誌燈 視為確保交通暢通和避免擁堵的關鍵。但是這三種顏色的什麼順序不僅可以優化流動性,還可以 減少城市的空氣污染?
2020年, 英國啟動了一項 透過調節交通號誌燈,來減少城市空氣污染的試驗。該系統由 Now Wireless 公司開發,收集即時交通和城市數據,例如污染程度測峰值將在何時何地發生。
交通號誌燈網路隨後,會採取相應的行動:駛向污染熱點的汽車最多會被阻止 20 秒,而 駛出這些區域的司機,可以在更長的綠燈下更順暢地行駛。進行試點測試的城市伍爾弗漢普頓的交通經理明確指出,這是 減少市中心空氣污染的 一種方式,從而避免了其他歐洲城市採取的涉及限制車輛通行的其他措施,市中心或徵收每日入場費以阻止它。
一些紅綠燈收集即時交通和城市數據,以提前檢測將發生污染高峰的位置。信用:不飛濺。
真正的解決方案還是短期措施?
然而,這些計劃是否真的能有效減少交通造成的排放,或者它們是否更像是一種噱頭,透過將排放分散到更廣泛的區域,以履行 法定的空氣品質義務,以避免特定地點的污染激增?
汽車協會主席 告訴《泰晤士報》 :「雖然本意是好的,但 這項技術很容易 因阻塞交通、延長怠速,並將問題轉移到其他地方而適得其反。」 根據歐洲環境署的數據,汽車、貨車、卡車和公共汽車產生了超過 70% 的交通運輸溫室氣體排放總量 。
在匹茲堡(美國), 交通信號燈調節技術解決方案 已實施多年。該計劃是 由卡內基梅隆大學的一個團隊 與市議會合作開發的。該程序名為 SURTRAC,使用 攝影機和雷達即時分析交通,並預測其運動。
每個交叉口都自主做出決策,並與交通信號網路的其餘部分進行通信,以 提高移動車輛的流動效率。在這種情況下,目的是減少車輛在紅綠燈交叉口的等待時間,並優化交通流量。2016 年,它在市中心 50 個最繁忙的十字路口營運,如今,它管理著該市三分之一的十字路口。
據該項目的開發商稱,交通堵塞給美國經濟造成了 1210 億美元的損失,主要是由於司機在車輛上花費的時間造成的生產力損失。更重要的是,這種擁堵產生了 250 億公斤,潛在可避免的二氧化碳排放量,相當於 450 萬戶家庭每年的 CO 2 排放量。
因此,目標是創建一個能夠鼓勵車輛在道路上,花費盡可能少的時間,並在此過程中減少堵塞和空轉的系統。在匹茲堡進行的試點測試,提供了一個具有啟發性的結果:城市中的智慧交通管理系統可以 將出行時間減少多達 25%,並將污染排放量減少多達 21%。
一個名為 SURTRAC 的程序,使用攝影機和雷達即時分析交通並預測其運動。學分:卡內基梅隆大學。
受自然啟發的算法
由 Enrique Alba 領導的馬拉加大學西班牙研究小組,也在 致力於開發智慧模型 ,以規範城市的交通信號燈網路,以提高流動性並減少排放。在這種情況下,他們使用 仿生算法。換句話說,它們受到自然界元素以進化方式適應環境的方式的啟發。正如阿爾巴解釋的那樣:「他們透過受物種進化啟發的操作來做到這一點,例如選擇最佳載體集、它們的雜交和突變,以便適者生存,即那些產生更短時間和更少燃料消耗的和污染。」
為了提高機動性並減少排放,阿爾巴認為有必要「始終對城市 進行整體觀察,並對其進行微觀分析,盡可能多地考慮每輛汽車、摩托車、行人、公共汽車……」。透過這種方式,可以創建城市及其信號的準確地圖。理論上,這支西班牙團隊開發的算法,可以 減少15%以上的出行時間。
此外,通過獲取城市的歷史數據和未來可能發生的變化,該 程序能夠 根據最適合城市交通的信號來修改信號。Alba 是明確的:它是一種「全面、實施成本低廉 —— 不涉及額外或不必要的硬體 —— 並且基於具有圖形介面的現代人工智慧」的解決方案。
所有這些項目都表明, 智慧交通信號燈可以在改善交通流量方面發揮關鍵作用 ,從而 減少污染氣體的排放。但要讓這樣的系統發揮作用,空氣品質不應該是唯一需要考慮的變量。這些技術還必須適應未來出行問題帶來的挑戰 —— 從不斷成長的電動汽車車隊到自動駕駛。
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