Luksoforu nomaiņa saņem pirmo pārbaudi

Pasaulē pirmā luksoforu sistēma sāka darboties netālu no parlamenta ēkas Londonā 1868. gadā. Tā sastāvēja no gāzes uguņu komplekta, ko vadīja policists un kas bija paredzēts, lai kontrolētu zirgu vilktu satiksmes plūsmu pāri Temzai.

Tiesas process bija veiksmīgs, vismaz kas attiecas uz satiksmes kontroli. Taču eksperiments bija īslaicīgs. Dažus mēnešus pēc lukturu uzstādīšanas tie eksplodēja pēc gāzes noplūdes, ievainojot policistu, kurš tos kontrolēja.

Kopš tā laika gājēji un autobraucēji ir izbaudījuši nemierīgas attiecības ar luksoforiem. Ja tie darbojas labi, tie nodrošina efektīvu, neitrālu sistēmu prioritātes noteikšanai uz ceļiem. Bet, ja tie darbojas slikti, var rasties satiksmes sastrēgumi jūdžu garumā.

Tāpēc automobiļu inženieriem, autobraucējiem un gājējiem ļoti patiktu uzzināt, vai ir iespējama alternatīva. Šodien viņi saņem sava veida atbildi, pateicoties Rusheng Zhang darbam Pitsburgas Kārnegija Melona universitātē un dažiem kolēģiem. Šie puiši ir izmēģinājuši veidu, kā pilnībā atbrīvot mūsu ielas no luksoforiem un aizstāt tos ar virtuālu sistēmu, sakot, ka viņu sistēmai ir potenciāls ievērojami samazināt pārvietošanās laiku.

Pirmkārt, nedaudz fona. Problēma, ko Džans un viņa risina, ir satiksmes plūsmas koordinēšana krustojumā, kur divi ceļi satiekas taisnā leņķī. Tie bieži vien ir nekontrolēti, tāpēc autovadītājiem ir jāievēro stingri noteikumi par to, kad viņi drīkst pabraukt garām, piemēram, tie, kas attiecas uz četrvirzienu apstāšanās zīmēm. Tas izraisa aizkavēšanos un iestrēgumus.

Lai atrisinātu problēmu, Džans un citi izmanto tiešās maza darbības attāluma radio sistēmas, kuras arvien vairāk tiek iebūvētas mūsdienu transportlīdzekļos. Tie darbojas kā saziņas sistēma starp transportlīdzekli, kas koplieto tādus datus kā GPS koordinātas, ātrums un virziens. Šie dati tiek pārsūtīti uz borta datoru, kas ieprogrammēts ar komandas virtuālā luksofora protokolu, kas izdod vadītājam zaļo vai sarkano gaismu, kas tiek parādīta salonā.

Virtuālā luksoforu sistēma principā ir vienkārša. Kad divas automašīnas tuvojas krustojumam pa dažādiem ceļiem, tās izvēlas vadošo transportlīdzekli, kas kontrolē krustojumu. Līderim tiek iedegta sarkanā gaisma un tad otrai automašīnai tiek dota prioritāte ar zaļo gaismu. Pēc tam vadītājs saņem savu zaļo gaismu, un, kad tas virzās, tas nodod vadību nākamajam transportlīdzeklim, kas krustojumā ievēlēts vadītājam.

Džans un kolēģi pārbaudīja šo pieeju, izveidojot ceļu sistēmu autostāvvietā Pitsburgā. Šīs sistēmas pamatā ir standarta ceļu izkārtojums, kas ņemts no Open Maps, kas izvēlēts, jo tas ir līdzīgs ceļu izkārtojumam daudzās ASV pilsētās. Pēc tam komanda apbrauca divas automašīnas pa šo tīklu pretējos virzienos, mērot, cik ilgs laiks bija nepieciešams, lai pārvietotos 20 krustojumos, izmantojot virtuālos luksoforus un pēc tam atkal izmantojot parastās četrvirzienu apstāšanās zīmes.

Rezultāti rada interesantu lasīšanu. Džans un kolēģi saka, ka virtuālā sistēma ievērojami uzlabo pārvietošanās laiku. Rezultāti liecina, ka [virtuālie luksofori] par vairāk nekā 20% samazina pārvietošanās laiku maršrutos ar nesignalizētiem krustojumiem. Ir iespējami arī turpmāki uzlabojumi, kas ļauj samazināt līdz pat 30 procentiem ceļā pavadīto laiku.

Tomēr darbs priekšā atstāj ievērojamus izaicinājumus. Piemēram, daudzviet luksofori regulē automašīnas un gājējus. Džans un citi ierosina, ka gājējus varētu iekļaut protokolā, izmantojot viedtālruņa lietotni.

Tas rada daudz jautājumu par cilvēkiem, kuri nevar piekļūt lietotnēm, piemēram, jauniem, veciem un invalīdiem. Šie cilvēki ir vieni no tiem, kas no parastajiem luksoforiem gūst vislielāko labumu, tāpēc viņi jau no paša sākuma ir jāiekļauj alternatīvu projektēšanā.

Tad ir jautājums par to, kā iekļaut vecākas automašīnas, motociklus un velosipēdus, kas nav aprīkoti ar transportlīdzekļu savstarpējo sakaru sistēmām. Iespējams, ka saziņa starp transportlīdzekli ātri kļūs par standartu jaunajās automašīnās. Taču vienkāršāki transportlīdzekļi, visticamāk, būs mūsu ceļu iezīme vēl gadu desmitiem. Kā šie jaunie spēkrati tiks galā ar tiem, kas neizmanto virtuālo luksoforu sistēmu?

Un visbeidzot, režģim līdzīga ceļa konstrukcija ir izplatīta Amerikas pilsētās, no kurām daudzas paplašinājās tikai pēc automašīnas izgudrošanas. Tomēr režģi ir daudz retāk sastopami Eiropas un Āzijas pilsētās, kur ceļu izvietojums bieži ir nestrukturēts un haotisks. Nav skaidrs, kā tur varētu darboties virtuālie luksofori.

Tomēr automatizācija nāk. Daudzām automašīnām jau ir ievērojams braukšanas automatizācijas līmenis. Nākamais solis acīmredzami ir koordinācija, kur, iespējams, būs ievērojams ieguvums. Virtuālie luksofori, visticamāk, ir tikai daļa no šīs tendences. Vismaz tiem jābūt drošiem pret gāzes noplūdēm.

Atsauce: arxiv.org/abs/1807.01633 : Virtuālie luksofori: sistēmas projektēšana un ieviešana

paslēpties