作為道路使用者，我們常常覺得交通似乎在與我們作對(duì)。如果你曾經(jīng)在交通高峰時(shí)段在路口等了三個(gè)紅綠燈也沒通過，那么你就會(huì)明白很多人所感受到的沮喪了。幸運(yùn)的是，智慧城市努力可以緩解交通和擁堵問題，并減少事故。智能交通信號(hào)燈是其中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。

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而傳統(tǒng)的交通信號(hào)燈被編程設(shè)定為在預(yù)定時(shí)間內(nèi)改變信號(hào)，比如典型的高峰時(shí)段。相比之下，智能交通系統(tǒng)從道路使用者那里獲取數(shù)據(jù)，并與中央控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，以根據(jù)需要變換燈光顏色和長(zhǎng)度。

智能交通控制系統(tǒng)主要包括：

• 中央控制系統(tǒng)
• 智能交通信號(hào)燈
• 攝像頭和車輛隊(duì)列檢測(cè)器

攝像頭和隊(duì)列檢測(cè)器可以監(jiān)測(cè)并通知控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)交通狀況。反過來，信號(hào)燈可以根據(jù)信息做出響應(yīng)，改善交通流量，減少擁堵，并優(yōu)先考慮行人和應(yīng)急車輛。

智能紅綠燈有什么好處?

城市可以將智能交通燈與路線規(guī)劃相結(jié)合，以減少交通擁堵、降低二氧化碳排放量，并重新分配交通流量。Provider NoTraffic 使用 AI 嵌入式傳感器優(yōu)化交通信號(hào)燈網(wǎng)格，這些傳感器可以檢測(cè)不同的出行模式，例如汽車、自行車、公共汽車或行人——并根據(jù)每個(gè)模式的需要變換燈光顏色。

優(yōu)先考慮緊急車輛、公共交通和行人

德國(guó)城市路德維希堡(Ludwigsburg)配備了帶有路邊單元的交通信號(hào)燈。這些裝置與安裝在消防車和其他緊急車輛上的車載裝置相對(duì)應(yīng)，允許他們?cè)诰o急情況下以綠燈通過。該系統(tǒng)的工作原理是，將緊急車輛的位置和速度信息以每秒多次的速度發(fā)送到紅綠燈控制器。在那里，信號(hào)被處理并與存儲(chǔ)在程序中的場(chǎng)景進(jìn)行比較。一旦緊急車輛通過路口，紅綠燈控制器會(huì)盡快恢復(fù)正常，以盡量減少對(duì)道路交通的影響和干擾。

智能自行車燈：自由騎行還是更大問題的一部分?

2019年，狂熱的自行車愛好者和IBM研究人員喬希·安德烈斯(Josh Andres)與RMIT運(yùn)動(dòng)游戲?qū)嶒?yàn)室合作，開發(fā)了“Ari”，這是一款智能電動(dòng)自行車，可以擴(kuò)展騎手的身體和認(rèn)知能力，讓他們趕上綠燈。

Ari 使用人工智能和物聯(lián)網(wǎng)來幫助騎手調(diào)節(jié)速度，并在綠燈時(shí)通過路口。研究人員使用了維多利亞州道路和交通管理局VicRoads提供的交通數(shù)據(jù)和綠波模型，在墨爾本街道的真實(shí)交通條件下測(cè)試了電動(dòng)自行車。他們計(jì)算出在測(cè)試地點(diǎn)最有可能通過所有綠燈所需的最佳速度(每小時(shí)22公里)。然后他們對(duì) Ari 進(jìn)行編程以幫助騎手達(dá)到這個(gè)參考速度——通過增加電機(jī)轉(zhuǎn)速來支持加速，并通過骨傳導(dǎo)耳機(jī)耳語“慢一點(diǎn)” 在認(rèn)知上為騎手提供幫助。

在荷蘭，城市進(jìn)行了概念驗(yàn)證試驗(yàn)，以在騎自行車的人靠近時(shí)優(yōu)先亮起綠燈。一個(gè)例子是使用移動(dòng)應(yīng)用程序Schwung，一旦激活，它就會(huì)連接到智能交通信號(hào)燈。該應(yīng)用程序在騎車時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)(騎手不需要做任何其他事情)，并且紅綠燈會(huì)識(shí)別你正在接近并變綠。

然而，網(wǎng)絡(luò)安全專家批評(píng)荷蘭自行車信號(hào)燈存在安全漏洞，來自一家名為 Zolderat 的安全公司的安全研究人員 Rik van Duijn 和 Wesley Neelen 在 2020 DEFCON 黑客大會(huì)上展示了他們的漏洞。黑客們能夠向應(yīng)用程序中輸入虛假數(shù)據(jù)，誘使系統(tǒng)為不存在的自行車開綠燈。

研究人員可以輕而易舉地破解該應(yīng)用程序，這突出表明需要采用安全第一的方法來設(shè)計(jì)和測(cè)試以及進(jìn)一步實(shí)施所有智能信號(hào)燈計(jì)劃。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)槲覀円呀?jīng)看到許多針對(duì)來自不同公司不同道路用戶的計(jì)劃，其中許多計(jì)劃都有自己的協(xié)議和專有軟件——從補(bǔ)丁到插件和應(yīng)用程序。我們將如何確保所有這些都適當(dāng)安全(并保持如此)?

車輛到基礎(chǔ)設(shè)施的能力只是一個(gè)開始

2019年，奧迪在德國(guó)因戈?duì)柺┧赝瞥隽塑囕v到基礎(chǔ)設(shè)施(V2I)服務(wù)“交通燈信息”。 自2016年以來，該技術(shù)已在美國(guó)大部分地區(qū)上市，并正在進(jìn)行更大規(guī)模的推廣。奧迪司機(jī)可以通過儀表板看到到達(dá)下一個(gè)綠燈所需的速度。如果在允許的速度限制內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)，則將進(jìn)入下一綠色階段倒計(jì)時(shí)。

奧迪預(yù)測(cè)，在未來，他們的客戶可能會(huì)享受到更多的好處。其中包括在紅燈時(shí)更多地利用制動(dòng)能量為電池充電的汽車。他們還預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)自適應(yīng)巡航控制可以使汽車在紅燈時(shí)自動(dòng)剎車。

可為無人機(jī)充電的智能交通燈基礎(chǔ)設(shè)施

交通信號(hào)燈提供了物理基礎(chǔ)設(shè)施——一種附加技術(shù)的載體。首爾市政府近日宣布，共安裝了26根“智能電桿(S-Poles)”。S-Poles旨在整合整個(gè)城市的道路設(shè)施，如路燈和交通信號(hào)燈。功能包括公共WI-FI接入點(diǎn)和智能閉路攝像頭。

S-Poles 充當(dāng)?shù)缆吩O(shè)施，結(jié)合無線接入點(diǎn)、智能攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)、智能人行橫道和其他城市技術(shù)。除了基本功能外，每個(gè)S-Poles還具有特定區(qū)域的技術(shù)。例如，首爾廣場(chǎng)(首爾市政廳前的露天公共空間)的S-Poles上就設(shè)有一個(gè)名為“KkachiOn”的公共WiFi接入點(diǎn)。

該市計(jì)劃今年將 S-Poles 的安裝擴(kuò)展到新社區(qū)。它計(jì)劃建立升級(jí)后的 S-Poles，可以為無人機(jī)和電動(dòng)汽車充電。無人機(jī)將能夠從S-Poles上部充電，同時(shí)向其控制塔發(fā)回?cái)?shù)據(jù)，這將有助于當(dāng)局監(jiān)測(cè)潛在的災(zāi)害和緊急救援工作。S-Poles還可以打擊違章停車。

智能交通信號(hào)燈與智慧城市

在內(nèi)羅畢，這座城市有400多個(gè)路口，但只有42個(gè)路口安裝有交通信號(hào)燈。其中一半的交通信號(hào)燈使用人工預(yù)設(shè)置的數(shù)據(jù)，而另一半則使用自動(dòng)智能系統(tǒng)為交通繁忙的道路分配紅綠燈時(shí)間。這是一個(gè)熟悉的智慧城市場(chǎng)景。智慧城市創(chuàng)新受到地域限制(有時(shí)在研究階段作為試驗(yàn)臺(tái)安裝)。與此同時(shí)，這座城市的其他部分也都萎靡不振。技術(shù)必須跨城市應(yīng)用，讓整個(gè)城市都受益。這將仍然是一個(gè)痛點(diǎn)，直到智慧城市應(yīng)用可以以任何可承受的價(jià)格進(jìn)行擴(kuò)展為止。