控制車輛密集地區(qū)的公路交通絕非易事,任何在交通高峰時上下班的城市通勤者想必都深有體會,德國人正試圖用新技術改變這一現(xiàn)狀。據(jù)美國《每日科學》雜志報道,德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員正在研發(fā)一種有機交通信號燈,或許它能讓交通擁堵成為歷史。
這種交通信號燈的核心是“有機計算”??査刽敹蚶砉W院的霍爾格·普羅斯曼表示,所謂的“有機計算”能夠對極為復雜的系統(tǒng)進行建模。最近幾年,他們一再指出有機計算已經成為一系列涉及復雜自治系統(tǒng)(裝有傳感器和控制器)問題的可能解決手段。
具體到城市交通系統(tǒng)之上,安裝在公路信號架以及其他地方的閉合電路電視攝影機將充當傳感器,交通信號燈則將扮演控制器或者制動器的角色,有效控制交通流。當前的交通信號燈或者安裝定時控制器,或者安裝一個中央控制系統(tǒng)。頗受歡迎的綠信比、周期和相位差優(yōu)化技術(SCOOT)現(xiàn)在已得到廣泛使用,負責對交通進行控制。這項技術為所有交叉口計算一個單一的周期時間并將這個周期時間分割成每一個交叉口的綠燈時間,而后調整相位差,以便將等待時間減至最少。SCOOT的首要目標是保持交通順暢和步行者安全。現(xiàn)代交通感應城市控制(TUC)系統(tǒng)又將公共交通納入其中。
雖然這些系統(tǒng)多年來一直不斷進步,但它們仍存在技術缺陷。由于交通流控制問題,交通擁堵更為頻繁地出現(xiàn),超出駕駛者的預計。固定定時器明顯存在缺陷,因為它們無法對交通本身做出響應,即使中央系統(tǒng)也無法隨公路交通的改變做出最佳響應。這些缺陷導致交通擁堵并浪費駕駛者的時間和汽車燃料,同時導致城鎮(zhèn)的交通污染進一步惡化。
普羅斯曼解釋說:“交通控制系統(tǒng)在環(huán)境和經濟方面的重要性以及交通節(jié)點的分布式特性和不斷改變的交通需求,使得交通信號燈控制成為有機計算方式的一個完美測試對象?!逼樟_斯曼和同事已經利用有機計算方式研發(fā)出一種分散式交通控制系統(tǒng),并將其對交通流產生的影響與一個常規(guī)系統(tǒng)進行比較。
普羅斯曼解釋說:“有機這種方式是基于工業(yè)標準的交通燈控制器?!苯涍^調整和改進,它們已經擁有一個觀察/控制器結構,允許交通燈對交通流做出響應,并將信息傳送給附近路段的其他交通燈。
在漢堡的繁忙交叉口進行的測試顯示,行駛車輛平均停車等待次數(shù)大幅減少,同時避免了因擁堵造成的延誤,駕駛者所花費時間也相應減少。所有這些都讓駕駛者、步行者以及城市居民受益,具體就體現(xiàn)在節(jié)省燃料、降低污染和保護環(huán)境上。(10月26日,人民網(wǎng))