Масштабируемое управление городским движением

Масштабируемое управление городским движением ( SURTRAC ) ^[1]^[2] — это адаптивная система управления дорожным движением, разработанная исследователями Института Университета робототехники Карнеги-Меллон . SURTAC динамически оптимизирует управление сигналами светофора , чтобы улучшить транспортный поток как для городских сетей, так и для коридоров; Цели оптимизации включают меньшее ожидание, уменьшение заторов на дорогах , более короткие поездки и меньшее загрязнение окружающей среды. Основной механизм управления сочетает в себе управление перекрестками по расписанию. ^[3] с децентрализованными механизмами координации. ^[4]^[5] С июня 2012 года проводится пилотное внедрение системы SURTRAC. ^[6] была развернута на девяти перекрестках в районе Ист-Либерти в Питтсбурге , штат Пенсильвания. ^[7] SURTRAC сократил время в пути в среднем более чем на 25%, а время ожидания сократилось в среднем на 40%. ^[6]^[8] Второй этап пилотной программы для района Бейкери-сквер действует с октября 2013 года. ^[9] В 2015 году компания Rapid Flow Technologies ^[10] была создана для коммерциализации технологии SURTRAC. ^[11] Ведущий изобретатель этой технологии доктор Сяо-Фэн Се заявляет, что не имеет никакого отношения к этой компании и не оказывает ей техническую поддержку. ^[11]

Дизайн

Конструкция системы SURTRAC имеет три характеристики. ^[6] Во-первых, принятие решений в SURTRAC происходит децентрализованно . Децентрализованный контроль отдельных перекрестков позволяет лучше реагировать на местные условия дорожного движения в режиме реального времени. Децентрализация облегчает масштабируемость , позволяя постепенно добавлять контролируемые перекрестки с небольшими изменениями в существующей адаптивной сети. Это также снижает вероятность возникновения узких мест в централизованных вычислениях и позволяет избежать единой точки отказа в системе.

Вторая особенность конструкции SURTRAC — акцент на реагировании в режиме реального времени на изменение условий дорожного движения. SURTRAC использует перспективу реального времени предыдущих методов управления перекрестками на основе моделей. ^[12] которые пытаются рассчитать планы управления перекрестками, которые оптимизируют фактические потоки трафика. Переформулировав задачу оптимизации как задачу планирования одной машины , основной алгоритм оптимизации назвал алгоритмом управления пересечением на основе расписания. ^[3] способен ежесекундно рассчитывать оптимизированные планы контроля перекрестков на расширенном горизонте.

Третьей характеристикой проекта SURTRAC является управление городскими (сетчатыми) дорожными сетями, где несколько конкурирующих доминирующих потоков динамически меняются в течение дня и где конкретные доминирующие потоки не могут быть заранее определены (как в на магистралях или крупных перекрестках приложениях ). Городские сети также часто имеют близко расположенные перекрестки, требующие жесткой координации действий диспетчеров перекрестков. Сочетание конкуренции за доминирующие потоки и густо расположенных перекрестков представляет собой проблему для всех адаптивных систем управления дорожным движением. SURTRAC динамически определяет доминирующие потоки, постоянно сообщая о прогнозируемых оттоках соседям, расположенным ниже по течению. ^[4] Эта информация дает каждому диспетчеру перекрестка более информированную основу для локального балансирования конкурирующих потоков, одновременно способствуя созданию более крупных « зеленых коридоров », когда этого требуют обстоятельства транспортного потока.

Критика

В системе SURTRAC используются камеры замкнутого телевидения ( CCTV ) для мониторинга условий дорожного движения. ^[13] Такое использование сетей видеонаблюдения в общественных местах вызвало споры, причем некоторые критики утверждают, что такое наблюдение может способствовать эрозии конфиденциальности и потенциально способствовать более авторитарным формам управления за счет снижения анонимности людей в общественных местах. ^[14] Кроме того, записи с камер видеонаблюдения можно обрабатывать с помощью таких технологий, как программное обеспечение для автоматического распознавания номерных знаков , позволяющее отслеживать транспортные средства по их номерным знакам. Программное обеспечение для распознавания лиц также может анализировать эти изображения, чтобы идентифицировать людей по чертам лица . Однако отмечается, что разрешение камер, используемых в системе SURTRAC, как сообщается, недостаточно высоко, чтобы обеспечить обнаружение номерных знаков или распознавание отдельных лиц. ^[10]

Также обсуждалась общая эффективность и влияние систем оптимизации трафика . Критики предполагают, что преимущества таких систем не были окончательно доказаны научными исследованиями. Кроме того, были высказаны опасения, что эти системы могут по своей сути благоприятствовать автомобильному движению, что потенциально может поставить в невыгодное положение пешеходов, велосипедистов и пользователей общественного транспорта, а также может непреднамеренно стимулировать более широкое использование автомобилей. ^[15]^[16]

См. также

Другие адаптивные системы управления дорожным движением

Сиднейская скоординированная адаптивная система дорожного движения

Ссылки

^ Сяо-Фэн Се, С. Смит, Г. Барлоу. Интеллектуальные и масштабируемые городские сигнальные сети: методы и системы адаптивного управления сигналами светофора . Патент США № 9159229, 2015 г.
^ Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу, Сяо-Фэн Се. Умные и масштабируемые городские сигнальные сети: методы и системы адаптивного управления светофорами . Патент США № 9830813, 2017 г. (Частичное продолжение (CIP) до 9159229).
^ Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се, Стивен Ф. Смит, Лян Лу, Грегори Дж. Барлоу. Контроль пересечения по расписанию . Транспортные исследования, часть C: Новые технологии, 2012, 24: 168-189.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се, Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу. Координация по расписанию для управления трафиком сети в режиме реального времени . Международная конференция по автоматизированному планированию и составлению графиков (ICAPS), Сан-Паулу, Бразилия, 2012 г.: 323-331.
^ Ху, Х.К. и С.Ф. Смит, «Мягкое давление: алгоритм противодавления по расписанию для борьбы с перегрузкой сети», Материалы 27-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту , Мельбурн, Австралия, август 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу, Сяо-Фэн Се, Закари Б. Рубинштейн. Умные городские сигнальные сети: первоначальное применение адаптивной системы управления светофорами SURTRAC . Международная конференция по автоматизированному планированию и составлению графиков (ICAPS). Рим, Италия, 2013.
^ Стивен Ф. Смит, Грегори Барлоу, Сяо-Фэн Се и Зак Рубинштейн. SURTRAC: Масштабируемое управление городским движением . Сборник статей 92-го ежегодного собрания Совета транспортных исследований, 2013 г.
^ Уолтерс, Кен (16 октября 2012 г.). «Пилотное исследование светофоров снижает загрязнение окружающей среды и заторы на дорогах» . Сайт КМУ . Университет Карнеги-Меллон . Проверено 31 января 2013 г.
^ Барлоу, Дж. Дж., С. Ф. Смит, К. Ф. Се и З. Б. Рубинштейн, «Управление дорожным движением в реальном времени для городской среды: расширение сети испытательных стендов Surtrac», Всемирный конгресс по интеллектуальным транспортным системам 2014 г. , Детройт, Мичиган, сентябрь 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Быстропоточные технологии» . www.rapidflowtech.com . Проверено 2 июня 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се (3 июля 2018 г.). «Заявление о масштабируемой технологии управления городским движением» . Проверено 3 июля 2018 г.
^ М. Папагеоргиу, К. Диакаки, В. Динопулу, А. Коциалос и Ю. Ван. Обзор регулирования дорожного движения стратегии. Труды IEEE, 2003, 91(12):2043–2067.
^ Уолтерс, Кен (16 октября 2012 г.). «Умные сигналы: пилотное исследование светофоров снижает загрязнение окружающей среды и пробки на дорогах» . КМУ Пайпер . Проверено 28 января 2013 г.
^ Ватт, Элиза (23 мая 2017 г.). « Право на неприкосновенность частной жизни и будущее массовой слежки » . Международный журнал по правам человека . 21 (7): 773–799. дои : 10.1080/13642987.2017.1298091 . ISSN 1364-2987 . S2CID 148928418 .
^ «Статья: Синхронизация сигналов светофора» . www.imaja.com . Проверено 28 января 2023 г.
^ Мейер, Робинсон (16 августа 2012 г.). «Прости, Лос-Анджелес: синхронизация светофоров не может снизить выбросы» . Theatlantic.com . Проверено 28 января 2013 г.

Внешние ссылки

[pat2014-1] Сяо-Фэн Се, С. Смит, Г. Барлоу. Интеллектуальные и масштабируемые городские сигнальные сети: методы и системы адаптивного управления сигналами светофора . Патент США № 9159229, 2015 г.

[2] Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу, Сяо-Фэн Се. Умные и масштабируемые городские сигнальные сети: методы и системы адаптивного управления светофорами . Патент США № 9830813, 2017 г. (Частичное продолжение (CIP) до 9159229).

[surtrac2012a-3] Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се, Стивен Ф. Смит, Лян Лу, Грегори Дж. Барлоу. Контроль пересечения по расписанию . Транспортные исследования, часть C: Новые технологии, 2012, 24: 168-189.

[surtrac2012b-4] Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се, Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу. Координация по расписанию для управления трафиком сети в режиме реального времени . Международная конференция по автоматизированному планированию и составлению графиков (ICAPS), Сан-Паулу, Бразилия, 2012 г.: 323-331.

[5] Ху, Х.К. и С.Ф. Смит, «Мягкое давление: алгоритм противодавления по расписанию для борьбы с перегрузкой сети», Материалы 27-й Международной совместной конференции по искусственному интеллекту , Мельбурн, Австралия, август 2017 г.

[surtrac2013-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Стивен Ф. Смит, Грегори Дж. Барлоу, Сяо-Фэн Се, Закари Б. Рубинштейн. Умные городские сигнальные сети: первоначальное применение адаптивной системы управления светофорами SURTRAC . Международная конференция по автоматизированному планированию и составлению графиков (ICAPS). Рим, Италия, 2013.

[trb2013-7] Стивен Ф. Смит, Грегори Барлоу, Сяо-Фэн Се и Зак Рубинштейн. SURTRAC: Масштабируемое управление городским движением . Сборник статей 92-го ежегодного собрания Совета транспортных исследований, 2013 г.

[cmu_2012-10-16-8] Уолтерс, Кен (16 октября 2012 г.). «Пилотное исследование светофоров снижает загрязнение окружающей среды и заторы на дорогах» . Сайт КМУ . Университет Карнеги-Меллон . Проверено 31 января 2013 г.

[9] Барлоу, Дж. Дж., С. Ф. Смит, К. Ф. Се и З. Б. Рубинштейн, «Управление дорожным движением в реальном времени для городской среды: расширение сети испытательных стендов Surtrac», Всемирный конгресс по интеллектуальным транспортным системам 2014 г. , Детройт, Мичиган, сентябрь 2014 г.

[:0-10] Перейти обратно: ^а ^б «Быстропоточные технологии» . www.rapidflowtech.com . Проверено 2 июня 2018 г.

[statement_xie-11] Перейти обратно: ^а ^б Сяо-Фэн Се (3 июля 2018 г.). «Заявление о масштабируемой технологии управления городским движением» . Проверено 3 июля 2018 г.

[tcsrev2003-12] М. Папагеоргиу, К. Диакаки, В. Динопулу, А. Коциалос и Ю. Ван. Обзор регулирования дорожного движения стратегии. Труды IEEE, 2003, 91(12):2043–2067.

[13] Уолтерс, Кен (16 октября 2012 г.). «Умные сигналы: пилотное исследование светофоров снижает загрязнение окружающей среды и пробки на дорогах» . КМУ Пайпер . Проверено 28 января 2013 г.

[14] Ватт, Элиза (23 мая 2017 г.). « Право на неприкосновенность частной жизни и будущее массовой слежки » . Международный журнал по правам человека . 21 (7): 773–799. дои : 10.1080/13642987.2017.1298091 . ISSN 1364-2987 . S2CID 148928418 .

[15] «Статья: Синхронизация сигналов светофора» . www.imaja.com . Проверено 28 января 2023 г.

[16] Мейер, Робинсон (16 августа 2012 г.). «Прости, Лос-Анджелес: синхронизация светофоров не может снизить выбросы» . Theatlantic.com . Проверено 28 января 2013 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]