Πώς τα έξυπνα φανάρια θα μπορούσαν να μειώσουν την κίνηση στην Αθήνα

Εάν με μία αισιόδοξη διάθεση φανταστούμε την Τεχνητή Νοημοσύνη σαν ένα «αόρατο χέρι» που σε λίγα χρόνια θα έχει απαλλάξει το ανθρώπινο είδος από περιττές ταλαιπωρίες, το πρώτο πράγμα στο οποίο σίγουρα θα ήλπιζε ένας Αθηναίος οδηγός, θα ήταν λιγότερες ώρες υπομονής στο τιμόνι – με τα σημερινά δεδομένα, υπολογίζεται ότι έχουμε φτάσει να σπαταλάμε περίπου το 34% της ημέρας κολλημένοι στην κίνηση και ότι αθροιστικά ανά έτος χάνουμε πάνω από 100 ώρες, δηλαδή κάτι περισσότερο από ένα ολόκληρο τετραήμερο (!).

Πράγματι, τα νευρωνικά δίκτυα δείχνουν το μέλλον και στον τομέα της κυκλοφοριακής διαχείρισης.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, AI προγράμματα έχουν ενσωματωθεί σε συστήματα ελέγχου φωτεινής σηματοδότησης ήδη από το 2016 και πλέον διαθέτουμε χειροπιαστά αποτελέσματα από διαφορετικές μεγαλουπόλεις: με αυτό τον τρόπο, το Πίτσμπεργκ κατάφερε μείωση 25% στους χρόνους των μετακινήσεων και 30% στο φρενάρισμα των οχημάτων, το Λος Άντζελες αντίστοιχα σημείωσε αμέσως 12% πτώση στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, ενώ στο Φοίνιξ, την πέμπτη μεγαλύτερη πόλη των Ηνωμένων Πολιτειών, οι χρόνοι αναμονής έπεσαν κατακόρυφα, κατά 54%.

Στην ίδια κατεύθυνση κινείται η Σιγκαπούρη, το Λονδίνο, η επαρχία Χουμπέι στην Κίνα.

Τα τελευταία χρόνια, πρόθεση αξιοποίησης της Τεχνητής Νοημοσύνης έχει δηλώσει και η ελληνική κυβέρνηση για την Αττική, χωρίς όμως να έχει ανακοινωθεί το σχετικό χρονοδιάγραμμα ή κάποια δέσμευση προϋπολογισμού για το έργο. Η αλήθεια είναι ότι απέχουμε από τον παραπάνω στόχο. Για την ακρίβεια, όπως καταλαβαίνουμε απ’ όσα μας μεταφέρει ο συγκοινωνιολόγος Δρ. Δημήτρης Σερμπής ο οποίος εργάζεται χρόνια στο Κέντρο Διαχείρισης Κυκλοφορίας της Περιφέρειας Αττικής, οι υπάρχουσες υποδομές του δικτύου βρίσκονται όχι ένα, αλλά δύο βήματα πίσω στην εξελικτική πορεία των τεχνολογιών.

Σε αυτό το σημείο, είναι χρήσιμο να διευκρινίσουμε τις γενικές κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται τα συστήματα φωτεινής σηματοδότησης ανάλογα με το είδος προγράμματος που εφαρμόζεται για τον έλεγχό τους. Υπάρχουν φανάρια με:

Προγράμματα σταθερού χρόνου: Τα οποία δίνουν συγκεκριμένο χρόνο πράσινης ένδειξης στις επιμέρους κινήσεις, με βάση προεκπονημένα προγράμματα που έχουν προκύψει από τα ιστορικά δεδομένα του κυκλοφοριακού φόρτου στο σημείο. Τα προγράμματα αυτά ενεργοποιούνται ανάλογα με την ώρα – συνήθως, είναι τέσσερα διαφορετικά: για πρωινή αιχμή, για μεσημεριανή/απογευματινή αιχμή, για κατάσταση ισορροπίας και για νυχτερινές ώρες.
Επενεργούμενα προγράμματα μη βελτιστοποιημένα από την κυκλοφορία: Τα οποία αξιοποιούν τη χρήση ανιχνευτών και δύνανται να δώσουν επιπλέον χρόνο κίνησης ανάλογα με την τρέχουσα ζήτηση των οχημάτων, αλλά και πάλι με βάση τα προεγκατεστημένα προγράμματα. Η χρονική παράταση που έχουν ρυθμιστεί να παρέχουν κυμαίνεται συνήθως στα επιπλέον 3-10 δευτερόλεπτα.
Επενεργούμενα προγράμματα βελτιστοποιημένα από την κυκλοφορία: Τα οποία, ως μετεξέλιξη των προηγούμενων, εκτός από ανιχνευτές σε όλες τις κινήσεις διαθέτουν και ένα κεντρικό σύστημα δυναμικού συντονισμού σε πραγματικό χρόνο (προσαρμοστικό σύστημα ελέγχου κυκλοφορίας), έχοντας έτσι τη δυνατότητα συνεχούς αναπροσαρμογής στη συνολική διάρκεια του κύκλου και σε συνάρτηση με τους κοντινούς κόμβους του δικτύου, ανάλογα με τις υφιστάμενες ανάγκες. Σε αυτή την κατηγορία μπορούν ακολούθως να ενσωματωθούν και μοντέλα AI.

Τα προσαρμοστικά συστήματα ελέγχου αποτελούν τη μεγάλη τομή στη διαχείριση της αστικής κυκλοφορίας, ακόμη και χωρίς τη χρήση Τεχνητής Νοημοσύνης – από μόνα τους μπορούν να δημιουργήσουν το λεγόμενο «πράσινο κύμα» με τον συντονισμό διαδοχικών κόμβων, να εντοπίζουν έγκαιρα ειδικής κατηγορίας οχήματα π.χ. ασθενοφόρα, πυροσβεστικά, λεωφορεία εξασφαλίζοντας ταχύτερη διέλευση, ακόμη και να συμβάλλουν στη μείωση του κινδύνου ατυχήματος.

Όπως τονίζει ο Δημήτρης Σερμπής, «η επιπρόσθετη αξία της χρήσης συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης σε προσαρμοστικά συστήματα ελέγχου κυκλοφορίας είναι μικρή σε σχέση με την αξία της καθαυτής εγκατάστασης των ίδιων των προσαρμοστικών συστημάτων ελέγχου κυκλοφορίας, ειδικά σε ένα οδικό δίκτυο όπως αυτό της Αθήνας». Εν ολίγοις, η ΤΝ επιτρέπει καλύτερες δυνατότητες ανίχνευσης οχημάτων και πεζών, όπως και μεγαλύτερη αξιοπιστία στους αλγόριθμους.

Σε αντίθεση με την εικόνα που κατά καιρούς καλλιεργείται στη δημόσια σφαίρα, όπως παραθέτει ο ίδιος, «επενεργούμενα προγράμματα βελτιστοποιημένα από την κυκλοφορία» ισχύουν αποκλειστικά σε επτά (7) ανισόπεδους κόμβους της λεωφ. Κηφισού (π.χ. Κηφισού – Π. Ράλλη, Λ. Κηφισού – Λ. Αθηνών), ενώ όλο το υπόλοιπο σύνολο των φωτεινών σηματοδοτών στους περίπου 2.250 κόμβους του δικτύου μοιράζεται κατά 50% σε προγράμματα σταθερού χρόνου και 50% επενεργούμενα προγράμματα μη βελτιστοποιημένα από την κυκλοφορία.

Το πείραμα στη λεωφόρο Αλεξάνδρας

Κατά τη διάρκεια της πρόσφατης ημερίδας που διοργάνωσε για το κυκλοφοριακό αδιέξοδο της πρωτεύουσας ο Σύλλογος Ελλήνων Συγκοινωνιολόγων, αναφέρθηκαν μερικά ενδεικτικά στοιχεία από της μετρήσεις του Athens Traffic Dashboard του ΕΜΠ, του ερευνητικού κέντρου που συλλέγει και αναλύει δεδομένα κίνησης στην Αττική: μεταξύ 11-17% πιο αργές διαπιστώνονται οι μέσες ταχύτητες κυκλοφορίας στο κέντρο της Αθήνας, μετά την πανδημία. Το ίδιο διάστημα, από τα στοιχεία της ΕΛΣΤΑΤ γνωρίζουμε ότι εκτοξεύθηκαν σε επίπεδα-ρεκόρ τα οχήματα που είναι σε κυκλοφορία, με την πρωτεύουσα να κατέχει πλέον την 1η θέση στην Ευρώπη ως προς την αναλογία οχημάτων και κατοίκων.

«Λαμβάνοντας υπόψη τις υφιστάμενες κυκλοφοριακές συνθήκες στην Αθήνα, το προσαρμοστικό σύστημα ελέγχου στους φωτεινούς σηματοδότες θεωρείται απαραίτητο για τη βελτιστοποίηση της κίνησης των οχημάτων», επισημαίνει ο Δημήτρης Σερμπής, ο οποίος είχε επίσης συμμετοχή στην παραπάνω ημερίδα. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των συγκοινωνιολόγων, σε ένα δίκτυο όπως αυτό της ελληνικής πρωτεύουσας «η απόκλιση που θα επέτρεπαν σε σχέση με τα προγράμματα σταθερού χρόνου είναι της τάξης του 25% σε επίπεδο μέσων καθυστερήσεων κίνησης των οχημάτων», αν και η διακύμανση εξαρτάται πρακτικά από πολλές παραμέτρους.

«Λέγοντας, βέβαια, κάτι τέτοιο, δεν εννοώ ότι ένα τέτοιο σύστημα θα πρέπει να εφαρμοστεί στο σύνολο των κόμβων που ρυθμίζονται με φωτεινή σηματοδότηση», συνεχίζει ο ίδιος, «μακάρι να γινόταν, αλλά το κόστος είναι υψηλό και δεν θεωρείται αναγκαία η εφαρμογή του στο σύνολο των κόμβων που ρυθμίζονται με φωτεινή σηματοδότηση». Πρέπει να προηγηθεί μια στρατηγική επιλογή. Προτεραιότητα πρέπει να δοθεί στους βασικούς οδικούς άξονες της πόλης (π.χ. λεωφ. Αλεξάνδρας, λεωφ. Βασιλίσσης Σοφίας, λεωφ. Κηφισίας), οι οποίοι παρουσιάζουν σταθερά τις μεγαλύτερες καθυστερήσεις.

Προκειμένου να προσεγγίσει τη σχέση κόστους-οφέλους στο σενάριο εφαρμογής ενός τέτοιου συστήματος, το Κέντρο Διαχείρισης Κυκλοφορίας προέβη σε μία θεωρητική άσκηση στην αρτηρία της λεωφόρου Αλεξάνδρας – μίας αρτηρίας με 14 κόμβους ρυθμιζόμενους από φανάρια και φορτίο της τάξης των 2.000 οχημάτων ανά ώρα σε καθένα από τα δύο ρεύματα. Για την άσκηση, έλαβαν υπόψη όλα τα συστήματα που θα έπρεπε να εγκατασταθούν ή να επικαιροποιηθούν, προκειμένου να εφαρμοστεί το μοντέλο Fusion της εταιρείας Yunex, εκτιμώντας το τελικό κόστος σε αντίστιξη με τα οφέλη που θα επέφερε.

«Η ανάλυση κατέδειξε πως σε λιγότερο από 3 χρόνια (2,7 για την ακρίβεια) θα έχει επιτευχθεί η απόσβεση του έργου, με προφανή επιπλέον οφέλη από τη συνέχιση της εφαρμογής του προσαρμοστικού συστήματος ελέγχου κυκλοφορίας τα επόμενα χρόνια».

Τι υποδομές απαιτούνται για την εγκατάσταση

Στον δημόσιο διάλογο, επικρατεί μέχρι σήμερα αρκετή σύγχυση γύρω απ’ τον όρο «έξυπνα φανάρια», όρος ο οποίος είναι από μόνος του ασαφής αλλά ταυτόχρονα φιλικός για δημοσιογραφική χρήση, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται συχνά για δημιουργία εντυπώσεων. Πρόσφατα, δημοσιεύματα περιέγραφαν έτσι τα φανάρια με κάμερες που τοποθετεί η Περιφέρεια Αττικής σε διασταυρώσεις κεντρικών δρόμων (;).

Παλαιότερα, από τη διοίκηση Πατούλη είχαμε ακούσει για μία πολλά υποσχόμενη συνεργασία με την Google και ένα νέο μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που «θα ελέγχει τα έξυπνα φανάρια της Αττικής», όταν δεν υφίστανται καν οι υποδομές για κάτι τέτοιο.

Ρωτάω τον Δημήτρη Σερμπή ποια είναι τα βήματα που μας χωρίζουν σήμερα από τον στόχο της εφαρμογής ενός προσαρμοστικού συστήματος ελέγχου.

«Για την εγκατάσταση ενός τέτοιου συστήματος απαιτούνται ουσιαστικά τρεις διαφορετικές ενέργειες», μου εξηγεί:

Την αναβάθμιση του υφιστάμενου κεντρικού συστήματος φωτεινής σηματοδότησης, ώστε να είναι σε θέση να υποδεχτεί ένα σύστημα προσαρμοστικού ελέγχου κυκλοφορίας. Αυτή η αναβάθμιση απαιτείται να γίνει μια φορά και αναφέρεται πάντα σε ένα νέο σύστημα το οποίο θα δύναται να υποδέχεται έως έναν συγκεκριμένο αριθμό κόμβων της τάξης των 30-40 κόμβων.
Την αλλαγή των ρυθμιστών κυκλοφορίας στους κόμβους οι οποίοι πρόκειται να λειτουργήσουν με το νέο σύστημα προσαρμοστικού ελέγχου.
Και τέλος, την εγκατάσταση συστημάτων ανίχνευσης της κίνησης των οχημάτων (και αν ενδιαφέρει και των πεζών) σε κάθε μία από τις προσβάσεις των κόμβων.

Όπως επισημαίνει, η τελευταία ενέργεια απαιτεί και το σημαντικότερο κόστος στο πλαίσιο του έργου – μάλιστα, διαφέρει ανάλογα με το είδος ανίχνευσης που θα επιλεχθεί. Σημειωτέον, οι ψηφιακές κάμερες οι οποίες εγκαθίστανται βάσει κυβερνητικού σχεδίου και σε συνεργασία με την Περιφέρεια Αττικής αυτή την περίοδο (με στόχο το δίκτυο να αριθμεί πάνω από 1.000 το 2026) δεν θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για ανίχνευση, παρά μόνο εάν ακυρώναμε την πραγματική τους χρήση (εποπτεία κυκλοφορίας).

ΣΧΕΤΙΚΟ ΘΕΜΑ