Світлофори існують уже століття. Трипозиційний світлофор Гарретта А. Моргана було запатентовано в 1923 році, і він використовувався по всій Північній Америці, перш ніж його замінила трисвітлова версія — червоний, жовтий, зелений — яка досі використовується. Обидва ці проєкти базувалися на трьох сигналах або світлах. Тож чому деякі науковці вважають, що незабаром нам може знадобитися додати четверте — біле світло або «білу фазу» — до цих трьох знайомих кольорів? Простіше кажучи, тому що з'являються підключені та автономні транспортні засоби (C/AV), і вони будуть їздити або керуватимуться інакше.
Біле світло (© ScorpionProduction | Dreamstime.com | ©Martin Kucera | Dreamstime.com)
Біла фаза розроблена для використання здатності автономних транспортних засобів (AV) спілкуватися з іншими AV та сигналами; їхній підхід до світлофорів активує білу фазу, а водії-люди — тобто решта з нас — просто будуть слідувати за AV, знаючи, що це безпечно, що дозволить усім ефективніше проходити перехрестя. Це також може бути корисним і для інших учасників дорожнього руху.
Недавня стаття «Розвиток парадигми управління мобільним трафіком "біла фаза" з урахуванням пішоходів» досліджує деякі з цих питань і є саме тим типом передових досліджень, які необхідні, якщо широкомасштабне впровадження AV стане реальністю. Це особливо важливо, враховуючи змішане середовище, в якому AV неминуче працюватимуть протягом багатьох років — або, можливо, навіть назавжди.
Один із авторів статті — Алі Хаджабає, доцент кафедри цивільного, будівельного та екологічного інжинірингу Державного університету Північної Кароліни — поговорив з ITS International про наслідки.
«Є так багато досліджень, які потрібно провести, якщо ви хочете втрутитися в технологію, що існує вже 100 років, як, наприклад, світлофори».
Перша думка полягає в тому, що біле світло може бути — ну, фальшивою приманкою. «Ми використовуємо термін "біла фаза" для зручності та простоти», — пояснює Хаджабає. «Ми не проводили досліджень щодо того, яким має бути цей колір». Він припускає, що миготіння двох кольорів світлофора — наприклад, червоного та зеленого — разом може бути іншою можливістю: «Ймовірно, щось подібне є кращою стратегією, тому що вам не потрібно змінювати головки сигналу».
Так чи інакше, наразі «біла фаза» є скороченням для розуміння того, як ця концепція буде працювати. «Коли у вас не вистачає автономних транспортних засобів, біла фаза не буде активною: ви будете проходити через послідовність зеленого, жовтого та червоного», — починає він.
«Настане час, коли на конкретному перехресті буде достатньо C/AV; якщо їх буде достатньо, щоб вони могли контролювати потік транспорту на деяких або всіх перехрестях, ви побачите білу фазу».
Коли це станеться, водіям-людям потрібно буде просто слідувати за транспортним засобом попереду: «Якщо він сповільнюється, ви сповільнюєтеся; якщо він прискорюється, ви прискорюєтеся. Ми врахували це у наших моделях».
«Біла фаза» має сприяти більш плавному руху транспорту – якщо на дорозі достатньо AV (© Haiyin | Dreamstime.com)
Адвокат диявола
Щоб система працювала, під час руху на білому сигналі світлофора вам доведеться їхати в тому ж напрямку, що й автомобіль попереду; ви не зможете змінити смугу руху, щоб поїхати в іншому напрямку. «І вам не дозволять змінювати смугу, наприклад, щоб обігнати кілька автомобілів на перехресті», — додає Хаджабає.
Очевидне питання, яке може виникнути: що відбувається на тих перехрестях, де можна використати лише одну смугу, щоб або повернути праворуч, або продовжити рух прямо? Просте пояснення полягає в тому, що дослідження тривають. «Це гарне питання», — каже Хаджабає. «Ми ще не розглядали спільні смуги, і це те, на чому ми зараз зосереджуємося».
Крім того, якщо автономний транспортний засіб проходить на білому сигналі, буквально перед тим, як світлофори переключаються на червоне, що завадить водію, який не дотримується правил, слідувати за ним і спричинити зіткнення з транспортом, що рухається з іншого напрямку, для якого горить зелене світло?
«Але цього не станеться: світлофор і AV працюють разом», — наполягає Хаджабає. «Це не як зараз, коли у вас є два приймача рішень — один комп’ютер або логіка, яка керує світлофорами, а інший — ми, водії. Уся ця система працює таким чином, що у вас є група AV і контролер. Всі вони постійно спілкуються один з одним, і рішення координуються. Тож, якщо AV проходить перехрестя, AV або отримує інформацію від датчиків на перехресті, або від власних датчиків, що за ним слідують два автомобілі з людськими водіями. Якщо цей AV продовжує рух, це означає, що він узгодив свої дії зі світлофорами та іншими AV, і є достатньо часу, щоб ця група з трьох транспортних засобів могла безпечно проїхати через перехрестя».
«Люди скептичні, і я вважаю, що вони мають право бути скептичними; потрібно багато часу, щоб довіритися технології»
Існує безліч змінних у цьому процесі, починаючи від затримки в комунікації, відключення електроенергії і закінчуючи непередбачуваністю людської поведінки. «З тією моделлю, яку ми маємо зараз, ми можемо тестувати затримку в комунікації та затримку у відповідях», — говорить Хаджабає.
«Ми можемо перевіряти ефекти відволікання водіїв і створювати сценарії для втрати зв’язку. Існує так багато досліджень, які необхідно провести, якщо ви хочете втрутитися в технологію, яка існує вже 100 років, як, наприклад, світлофори. Якщо ви хочете внести незначну зміну, вам потрібно дослідити, як люди на це реагуватимуть — це дуже багато різних аспектів: деякі з них ми можемо досліджувати, а деякі виходять за межі нашої компетенції. Нам потрібні фахівці з інших галузей».
Але Хаджабає переконаний, що існує значний потенціал для покращення ефективності руху, а також безпеки, навіть якщо не всі автомобілі будуть автономними. Яку частку автономних транспортних засобів потрібно для того, щоб це працювало?
«Справа не лише у пропорції», — пояснює він. «Навіть якщо у нас буде лише 10% AV, рівномірно розподілених у транспортному потоці — тобто кожен десятий автомобіль є AV на всіх підходах до перехрестя — ви вже побачите покращення. Ми навіть могли б активувати білу фазу. Але ми ніколи не стикаємося з ідеально рівномірним розподілом AV у трафіку. Тому, ймовірно, вам потрібно досягти 20-30% [AV на дорозі], щоб почати бачити певні покращення».
Чим більше активацій білої фази відбуватиметься, тим очевиднішими будуть покращення «тому що кількість фазових переходів і втрат часу зменшуватиметься».
Підвищення рівня
Робоче припущення ITS International (злегка іронічне) полягає в тому, що безпілотні автомобілі завжди з'являться «приблизно через вісім років» — два роки тому вони мали вісім років, і через два роки їх все ще буде вісім років.
Хаджабає сміється. «Це залежить від того, про який рівень автоматизації йдеться. У нас вже є багато автомобілів, що мають другий рівень: вони оснащені адаптивним круїз-контролем та можливістю зміни смуги руху. І якщо ці транспортні засоби можуть робити це надійно, цей алгоритм може працювати з ними, якщо вони можуть спілкуватися один з одним і з контролерами трафіку. Тепер, якщо ви питаєте, коли ми досягнемо 10% з п'ятим рівнем – це дуже складне питання. Не знаю, чи є у когось ідеальна відповідь на нього, тому що є багато змінних факторів. Ви маєте технологію, яка повинна бути на належному рівні: здається, що вона працює в 99% випадків, але ті 1% є проблемою, чи не так? Достатньо однієї серйозної аварії, щоб завдати значного удару по довірі кінцевих користувачів. Але я не думаю, що з точки зору технологій ми настільки далеко в питанні розвитку транспортних засобів».
Громадськість потрібно буде переконати, що це безпечніше, ніж те, що ми маємо на даний момент (© Haiyin | Dreamstime.com)
Однак ключ до всього — це підключення. «Якщо автономні транспортні засоби не підключені та не взаємодіють один з одним і з пристроями керування дорожнім рухом, ми не побачимо значних покращень, особливо зараз, коли вони запрограмовані на обережність, тому що ми хочемо бути впевнені в їхній безпеці».
Замість того щоб очікувати на масове впровадження автономних транспортних засобів на дорогах у всьому світі, можливо, розгортання технологій Vehicle to Everything (V2X) і кооперативних ITS (C-ITS) може сприяти підвищенню важливості білої фази. «Подумайте про це так: якщо всі транспортні засоби керуються людьми, біла фаза не спрацює», — говорить Хаджабає. «Потрібні як технології підключення, так і автоматизації. Багато хто вважає, що коли ви маєте білу фазу, час у дорозі C/AV зменшиться більше, ніж у транспортних засобів з водіями. Це не так: час у дорозі транспортних засобів з водіями також зменшується, час у дорозі автономних транспортних засобів зменшується — і, згідно з нашою найновішою статтею, також зменшується час у дорозі пішоходів. Тож це покращує управління рухом для різних користувачів системи».
«У нас вже є багато автомобілів, що мають другий рівень: вони оснащені адаптивним круїз-контролем та можливістю зміни смуги руху»
Біла фаза може бути корисною і для пішоходів, оскільки система прискорює рух для всіх, отже, кожен витрачає менше часу на очікування.
Усе це звучить чудово, але важливо пояснити ці концепції аудиторії, яка не є інженерами чи вченими, яка не обов’язково їх розуміє і, можливо, навіть ставиться до них з недовірою. Як можна переконати загальну громадськість, наприклад, у тому, що ця технологія має потенціал бути значно безпечнішою, ніж те, що ми маємо зараз на дорогах?
«Прозорість має найважливішу роль», — погоджується Хаджабає. «Це нова технологія. Люди скептичні, і я вважаю, що вони мають право бути скептичними; потрібно багато часу, щоб довіритися технології. Важливо переконатися, що ми не шкодимо процесу створення довіри, не розглядаючи всі аспекти випробувань на дорогах, які має пройти автомобіль, або не просуваючи щось занадто рано».
То… який колір?
Повертаючись до початку: «біла фаза» — це термін, що описує щось, що наразі є теоретичним. Можливо, новий індикатор на світлофорі — наприклад, існуючі зелені та жовті сигнали, що блимають разом — може стати рішенням для гармонійної співпраці між автономними та керованими людьми автомобілями. Але також можливо, що ми побачимо четвертий, новий, білий сигнал, який стане першим значним нововведенням у дорожніх сигналах за століття чи близько того.
«Знаєте, ми ніколи не можемо бути впевнені», — усміхається Хаджабає. «З практичної точки зору, легше додати новий індикатор, тому що не потрібно змінювати контролер чи головки світлофорів. Але іноді дослідження показують, що новий індикатор може викликати більше плутанини, ніж додавання нового світла, тому що ми не завжди помічаємо миготіння, або я бачу миготливий жовтий сигнал, а хтось інший бачить червоний або зелений. Тому необхідно провести дослідження, щоб визначити, який варіант кращий. І це може бути додавання нового кольору; якщо ми додамо новий колір, я не знаю, який це буде».
Дослідження відношення водіїв може показати, що це має бути білий колір, або, можливо, інший колір буде більш доцільним. Найважливіше, щоб люди були поінформовані про можливості та розуміли, чому відбуваються ці зміни.
«Ключовим є те, що ми повинні комунікувати з громадськістю — не з автономними транспортними засобами, а з автомобілями, що керуються людьми, та пішоходами, і пояснювати, що тепер транспортні засоби будуть їздити трохи інакше», — підсумовує він. «І який би сигнал не передавав це повідомлення найкращим чином, саме його й слід використовувати».
За матеріалами itsinternational.com
Компанія СЕА з 2007 року займається розробкою та виробництвом сучасної високотехнологічної світлофорної продукції, яка виготовляється на базі власного виробництва світлофорів з використанням сучасного обладнання і останніх технологій. Кваліфіковані фахівці розробляють проєкти АСКДР і організації дорожнього руху, здійснюють проєктування і будівельні роботи для світлофорних об'єктів. Компанія має всі необхідні ресурси для будівництва та монтажу світлофорних об'єктів; проведення робіт виконується згідно ГОСТів і правил.
Щоб купити світлофори і технічні засоби управління дорожнім рухом, а також для отримання додаткової інформації звертайтеся до Компанії СЕА за тел. +380 (44) 330-00-88 або пишіть нам на info@sea.com.ua
Написати відгук