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構(gòu)建下一代公交信號(hào)優(yōu)先

2022-02-15 18:34:32·  來源：智能交通技術(shù)  
　
在有信號(hào)的路口創(chuàng)造"綠波"是聯(lián)網(wǎng)車輛系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵用例，為所有道路使用者帶來多重連帶效益。但是，正如LYT首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Timothy Menard所解釋的那樣，依
在有信號(hào)的路口創(chuàng)造"綠波"是聯(lián)網(wǎng)車輛系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵用例，為所有道路使用者帶來多重連帶效益。但是，正如LYT首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Timothy Menard所解釋的那樣，依靠舊技術(shù)來提供此類解決方案存在許多缺陷，并且隨著現(xiàn)在可用的無硬件，基于云的替代方案越來越不可取，這些替代方案利用開放數(shù)據(jù)的力量實(shí)現(xiàn)更智能，更實(shí)惠的智能交通系統(tǒng)。
雖然美國(guó)的交通基礎(chǔ)設(shè)施仍然是美國(guó)最偉大的歷史成就之一，也是美國(guó)經(jīng)濟(jì)的命脈，但由于交通擁堵，該系統(tǒng)本身仍然面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。近幾個(gè)月來，Covid大流行加劇了這些問題，這導(dǎo)致人們遠(yuǎn)離公共交通，在線購(gòu)物交付量增加以及新交通方式的日益普及，這些方式正在改變交通模式。
智能交通系統(tǒng)和聯(lián)網(wǎng)車輛處于解決擁堵問題的最前沿。其中一個(gè)重要部分是公交信號(hào)優(yōu)先（transit signal priority，TSP）系統(tǒng)，它可以恢復(fù)公交路線的可靠性和性能，并鼓勵(lì)乘客回到這些公交路線上。
基本公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)在公交車上使用發(fā)射器，將消息發(fā)送到安裝在交通信號(hào)燈上的接收器。信號(hào)燈和公交車上的硬件成本都相當(dāng)高，需要每年維護(hù)才能保證運(yùn)行。此外，很難確定系統(tǒng)是否正常工作，因?yàn)樵O(shè)備通常不會(huì)生成事件日志。
然而，當(dāng)公交信號(hào)優(yōu)先系統(tǒng)升級(jí)到最先進(jìn)的技術(shù)時(shí)，它們被證明是非常有效的。根據(jù)最近的一項(xiàng)調(diào)查，來自利用交通優(yōu)先排序技術(shù)的社區(qū)的大多數(shù)城市官員表示，他們看到其交通網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)時(shí)性能越來越好。
在當(dāng)今高度可靠的大規(guī)模通信接入時(shí)代，存在消除傳輸信號(hào)優(yōu)先解決方案的硬件成本的機(jī)會(huì)，同時(shí)最大限度地利用對(duì)當(dāng)前解決方案的投資。
當(dāng)今的許多信號(hào)控制器固件供應(yīng)商都具有軟件功能，以方便放置虛擬優(yōu)先級(jí)呼叫的功能。撥打這些虛擬電話所需的信息可以在運(yùn)輸機(jī)構(gòu)找到。為了更好地管理他們的車隊(duì)，各機(jī)構(gòu)通常在每輛車上都安裝了跟蹤設(shè)備，以向他們的計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度（CAD）和自動(dòng)車輛定位（AVL）軟件報(bào)告。
隨著車輛位置近乎實(shí)時(shí)地被知曉，軟件和網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在可以用來彌合交通車輛和城市信號(hào)之間的差距，以更可靠、可持續(xù)和智能的方式促進(jìn)交通優(yōu)先權(quán)。
這消除了在交叉路口對(duì)車輛檢測(cè)硬件的需求，因?yàn)檐囕v位置是通過CAD/AVL系統(tǒng)知道的。這樣既可以實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)離信號(hào)的更遠(yuǎn)距離的優(yōu)先級(jí)調(diào)用，也可以在一組信號(hào)之間協(xié)調(diào)優(yōu)先級(jí)調(diào)用。此外，該系統(tǒng)還提供了有關(guān)哪些公交車當(dāng)前獲得優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)見解，以及性能指標(biāo)的每日?qǐng)?bào)告。

優(yōu)化交通流量

對(duì)交通信號(hào)進(jìn)行優(yōu)先呼叫的正確方法更為復(fù)雜，并不局限于固定地點(diǎn)。與目前最先進(jìn)的設(shè)置、優(yōu)先級(jí)呼叫的方法不同，目前的解決方案使用一種“矢量化”的方法。在數(shù)學(xué)中，矢量是表示大小和方向的箭頭。在當(dāng)今先進(jìn)的交通管理軟件中，箭頭指的是交通燈的方向，量級(jí)是行駛時(shí)間。
當(dāng)系統(tǒng)建立時(shí)，交通信號(hào)、公交路線和公交車站都接收到這個(gè)向量上的數(shù)字表示。這就產(chǎn)生了一個(gè)數(shù)字地理空間圖，軟件可以沿著公交路線跟蹤公交進(jìn)程。
這就產(chǎn)生了一個(gè)系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)地發(fā)出交通呼叫，而不受車輛位置的影響。該系統(tǒng)根據(jù)預(yù)期到達(dá)時(shí)間進(jìn)行精確的優(yōu)先級(jí)呼叫，這是所有信號(hào)控制器供應(yīng)商支持的所有公交優(yōu)先簽到呼叫的基礎(chǔ)。而且由于跟蹤算法的性質(zhì)，任何對(duì)預(yù)計(jì)到到時(shí)間（Estimated Time of Arrival，ETA）的重大改變都可以調(diào)整。例如，如果一個(gè)公交車預(yù)計(jì)跳過一個(gè)公交站，但沒有，系統(tǒng)將檢測(cè)到這個(gè)變化，并相應(yīng)地調(diào)整優(yōu)先級(jí)調(diào)用。
開放數(shù)據(jù)的重要性
正如電動(dòng)汽車在沒有充電站的網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)設(shè)施的情況下無法兌現(xiàn)其承諾一樣，僅靠聯(lián)網(wǎng)車輛無法解決當(dāng)今交通問題的問題，智能交通系統(tǒng)只能在與它們運(yùn)行的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)良好的情況下正常運(yùn)行。
這些數(shù)據(jù)共享平臺(tái)已被證明是非常有效的，但只有當(dāng)監(jiān)督交通系統(tǒng)的城市和市政當(dāng)局開放它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)共享時(shí)。許多城市仍然與不愿在開放數(shù)據(jù)平臺(tái)下運(yùn)營(yíng)的智能交通解決方案提供商簽訂合同，這些城市嚴(yán)重限制了自己無法實(shí)現(xiàn)基于云的平臺(tái)所能提供的真正可能性。
這是一個(gè)問題，因?yàn)?1%的社區(qū)官員表示，他們目前的電子數(shù)據(jù)提供商不允許將公交車輛數(shù)據(jù)與其他系統(tǒng)集成。這個(gè)問題必須得到解決，因?yàn)檫@些官員中有90%認(rèn)為他們擁有自己的公交車輛數(shù)據(jù)，而不是提供商。
城市可以而且應(yīng)該為一個(gè)更流暢的平臺(tái)提供開源數(shù)據(jù)，該平臺(tái)依賴于自動(dòng)化即服務(wù)，并定義公共和私人交通運(yùn)營(yíng)商之間的參與規(guī)則，最終確保城市交通為所有人帶來好處，而不僅僅是少數(shù)人。
基于云的公交優(yōu)先系統(tǒng)考慮了路線的全局情況，并使用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)測(cè)最佳時(shí)間，以便在正確的時(shí)間為公交車輛開綠燈。它們最大限度地減少了對(duì)縱橫交錯(cuò)的路線的干擾，同時(shí)最大限度地提高了連續(xù)駕駛的可能性。
有了這項(xiàng)技術(shù)，城市和市政當(dāng)局就擁有了正確加速智能交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所需的技術(shù)，使該地區(qū)的每個(gè)人都受益。
by Timothy Menard，LYT的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人，LYT是一家智能互聯(lián)交通技術(shù)提供商，提供基于云的平臺(tái)，可協(xié)調(diào)當(dāng)今的智能交通系統(tǒng)。
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