Статья для тех айтишников, которые работают в Автодорах регионов. Т.к. от ваших рекомендаций зависит транспортная инфраструктура, давайте обсудим, что творится на наших дорогах в сфере высоких технологий!
Тема просто набила оскомину. Когда в каком-нибудь регионе выделяются деньги на ИТС (интеллектуальная транспортная система), все хотят поставить умные решения на самые загруженные перекрестки центра города. В компанию Спецлаб постоянно обращаются с этим вопросом, и мы уже устали объяснять, что это плохая идея.
С момента этой статьи на Хабре про умные светофоры прошло много лет, за это время весь наш опыт показывает дикую статистику насильственного внедрения технологий с целью решения социальных проблем.
Интеллектуальные технологии не добавляют дорожного покрытия, они не уплотняют время, а чаще вообще только увеличивают пиар руководителей. Умный светофор использует конкретные физические величины, которые не были задействованы в результате статического переключения. Что значит «статического»? В противовес динамического – без обратной связи.
По сути, можно посадить человека, который, видя ситуацию на перекрестке, будет сам управлять светофорными объектами. Есть множество факторов, которые можно задействовать для ускорения даже самого загруженного перекрестка, и нужен лишь фидбэк. Его дают датчики транспорта, которые видят очередь на въезде.
Раньше прокладывали индукционные линии под дорожным покрытием, теперь достаточно умных камер, что проще и дешевле. (Мы так подробно, потому что специалисты в госорганах постоянно меняются.)
Посмотреть на Рутьюб https://rutube.ru/video/241b0a68390a24fa5c6d22fed81c841b/
Т.е. Умный светофор – это автоматическая работа с обратной связью. Он преобразует несовершенство пассивных статических установок в динамическую смену алгоритма переключения.
Так считалось раньше, и обзывалось адапитивным светофором. Десятилетия попыток их применения показали их бесполезность. Хотя они неплохо работают на загородных трассах, где для пропуска одной сельской машины в час требовалось каждые 5 минут перекрывать движение.
Ночью адаптивные светофоры тоже отлично себя зарекомендовали: мы часто стоим на красный, хотя никого с другого направления нет. Давать зеленый только тем, кто едет – отличная идея, если она не упирается в какую-нибудь пробку.
И именно по этой причине адаптивный светофор не прижился в городе. Да, он позволяет ускорить загруженный перекресток, транспортные средства проезжают его быстрее, но, вдруг, они упираются в этот самый выезд. На пути другой перекресток, у которого Умного светофора нет, и он не рассчитан на увеличение нагрузки.
Или – часто приходится слышать от заказчика: следующие перекрестки далеко и там много разъездов, всё будет хорошо, вы делайте ускорение! Мы ускоряем, но в потоке оказывается трактор, он долго-долго разгоняется. А пока он разгоняется, сзади его весь поток машин также долго и медленно едет. Мы ускорили проезд перекрестка, но весь ускоренный поток уперся в пробку сразу после перекрестка. Мы загнали поток в стенку, упс.
Что, не пускать трактора и фуры в город? Тогда и ученические машины, и неопытных водителей, которые бояться поднажать, а самое главное – всех блондинок, которые долго реагируют на зеленый сигнал.
«Что делать?» – однажды спросил Чернышевский и остался без ответа. А мы вам расскажем. Во-первых, надо действительно прекратить ставить адаптивные светофоры. Хотя бы потому, что у уже установленных съезжают мозги, периодически они всем дают зеленый свет – не раз происходило. И в этой связи запретить прямое управление светофорными объектами программой, она должна только изменять фазы, жестко зашитые в контроллере – где физически невозможны сценарии «всем зеленый».
Второе, ставить нейросетевые светофоры, умеющие понимать трафик на уровне распознавания типа каждого транспортного средства. Едет фура – нельзя ее ставить перед стоп-линией, потом весь поток будет разгоняться медленно. И здесь более 18 параметров, которые в своей отработке дают приличную пропускную способность. Вплоть до того, чтобы автобусам и другому общественному транспорту давать приоритет. И не нужны никакие выделенные полосы, нейросетевой светофор сам все разрулит. В том числе проезд для спецтранспорта.
Но это все цветочки. Если нет никаких ресурсов в площади дорожного полотна или в окнах ожиданий, есть только один вариант: ВООБЩЕ НЕ ОСТАНАВЛИВАТЬ ДВИЖЕНИЕ!
Смело? Именно этот вариант подсказала сама нейронная сеть Умных светофоров, включенных в единую систему. Да, нейронные сети – это про самообучение, и таков их вердикт. Пока нас не обозвали совсем с ума сошедшими, объясним. Третье и главное: Вообще не ставить умные системы на загруженных перекрестках без связки с прилежащими перекрестками!
Разгружать убитые перекрестки надо ДО самих убитых перекрестков – на предыдущих. За счет этого мы можем вообще не останавливать транспорт на перекрестке, просто будем подгонять его к зеленой фазе. Нейросетевой светофор легко рассчитывает количество машин и их скорость от предыдущих перекрестков так, чтобы он в центре города, где раньше был стоячий затор, всегда шел на скорости 60 км/час и более.
А теперь понимаете, что происходит? Количество транспорта не меняется, просто скорость его с околонулевой увеличивается в десять раз. Это и есть ключик к борьбе с заторами.
К сожалению, мы сталкиваемся с чиновниками, которые никогда не видели элементарных программ моделирования городского движения. Несколько больших мониторов на видеостене – почему-то всегда выключенных или показывающих какую-то муть – в департаментах дорожного транспорта называется интеллектуальной транспортной системой (ИТС). Большие руководители стремятся решать большие проблемы, поэтому сразу требуют ставить умные устройства только на загруженных перекрестках в центре города. На периферию денег нет. Даже, если есть хоть какие-то средства, такую архитектуру надо городить от периферии к центру. Первые деньги вкладывать в умы светофоров окраин. В менее загруженных местах есть свободные периоды, которые можно использовать для ускорения без каких-либо «зеленых волн». Особенно в сторону выезда из города – это вообще самый беспроигрышный вариант.
А вторым этапом двигаться к центру, задействуя периферийную логику в общей связке. Да, не все гладко, аварии могут тормозить такую схему. Вот поэтому надо добавлять к Умным светофорам системы автоматического контроля соблюдения ПДД, чтобы желания ехать быстрее или на красный не было.
Или соблюдать правила и двигаться быстро, или анархия – матерь пробок.