Fremtidens lyskryds kan blive styret af kunstig intelligens

Smarte lyskryds, der tilpasser sig trafikken, mindsker køretiden og CO₂-udledningen.

Det kan blive fremtiden, hvis man udskifter nutidens signalanlæg med systemer, der styres af kunstig intelligens (AI).

AI-signalanlæg kan nemlig indsamle informationer om trafikken og beregne den bedste lysregulering i et trafikkryds lige med det samme.

Systemet kan også kodes til at prioritere bestemte trafikanter, grønne bølger eller for eksempel en mere klimavenlig kørsel.

Området er i rivende udvikling. Nye systemer testes som simuleringer, og nogle systemer afprøves allerede i virkelighedens trafik, også i Danmark.

I denne artikel skal vi se nærmere på tendenserne inden for fremtidens lyskryds.

Før vi kommer for godt i gang, er det værd at få et par ting på plads om de forskellige typer af signalanlæg. De er:

• Tidsstyrede signalanlæg, der skifter lyset efter faste tidsintervaller, eventuelt med et morgen-, aften- og natprogram for intervallerne.
• Trafikstyrede signalanlæg, der kan forlænge grøntiden for den retning, der i øjeblikket har grønt.
• AI-styrede signalanlæg, der detaljeret aflæser trafikken på vej hen mod stopstregen og i realtid udmåler grøntid, så den samlede forsinkelse bliver mindst mulig.

Nu hvor de tre slags signalanlæg er på plads, kan vi begynde at se på, hvad der rører sig derude.

Nyt studie har fokus på støjreduktion

Et af de irriterende elementer ved trafikken er den larm, der er fra diverse køretøjer. Derfor har professor Sadok Ben Yahia fra Syddansk Universitet udviklet et nyt trafikstyringssystem, som bruger kunstig intelligens til blandt andet at reducere støjen.

Det hedder EcoLight+, og det er i stand til at aflæse trafikken og tilpasse trafiklysene derefter.

I tre måneder testede man EcoLight+ i en simulering i et af de mest trafikerede vejkryds i Estlands hovedstad, Tallinn. Testen viste markante reduktioner af både CO₂-udledning, støj og brændstofforbrug.

Til Videnskab.dk fortæller professor Sadok Ben Yahia, at forskerne har opnået gode resultater, når de sammenligner EcoLight+ med andre signalanlæg:

»Vi har sammenlignet vores resultater med de mest moderne trafiklys, vi fandt i litteraturen. Det er både signalanlæg, som er styret af faste tidsintervaller, og dem, der bruger ’reinforcement learning’.«

Reinforcement learning (RL) er en matematisk metode, en slags kunstig intelligens, der løbende lærer af konsekvenserne af forskellige handlinger.

I det videnskabelige studie, der er kommet ud af arbejdet, sammenlignes EcoLight+ både med ældre og nyere teknologi. Det klarer sig særdeles godt sammenlignet med tidsstyret signalanlæg.

Men det er lang tid siden, at det var den måde, vi i Danmark regulerede trafikken på. Nu er det mest udbredt at bruge trafikstyrede signalanlæg.

Der er stadig et stykke vej for Ecolight+. Indtil videre er systemet blevet testet i en simulering, men ikke ude i virkeligheden.

Fra simulering til virkelighedens trafikkryds

Sadok Ben Yahia, der står bag EcoLight+, håber at få et samarbejde med en by, der ønsker at implementere et AI-styret signalanlæg:

»Det, vi endnu ikke har været i stand til at teste i Tallinn, er, hvorvidt vi bare rykker trafikproppen til næste trafikkryds. Jeg håber, vi kan få en by-partner, der kan hjælpe os med at teste flere trafikkryds, så vi kan se, hvordan trafikken forløber.«

Det er nemlig afgørende, at de ændringer som sker i det lyskryds, man tester, ikke forårsager eller rettere sagt skubber trafikpropper til det næste kryds. Det vil en afprøvning i virkelighedens trafik kunne afsløre.

AI-signalanlæg testes allerede i Danmark

Harry Lahrmann er trafikforsker ved Aalborg Universitet, og spørger man rundt i Danmark, er han en af de førende eksperter i signalanlæg.

Ud over sit arbejde på Aalborg Universitet er Harry Lahrmann medejer af virksomheden IntelliGo, der udvikler AI-signalanlæg.

Virksomheden har i dag implementeret et AI-signalanlæg i et lyskryds i Jammerbugt Kommune i Nordjylland, og det er ved at blive implementeret i yderligere 5-10 kommuner.

Lahrmann og hans kollegaer har allerede demonstreret, at IntelliGo virker i virkeligheden.

20 gange i sekundet modtager IntelliGo informationer om alle objekter, der er på vej hen mod stopstregen i lyskrydset.

Den information behandles i et RL-program, der finder ud af, om der skal blive ved med at være grønt, eller om det er mere optimalt at skifte til grønt i en anden retning.

De hyppige registreringer af objekter på vej til lyskrydset giver mange muligheder for at overvåge trafikken, forklarer Harry Lahrmann:

»Det giver os mange muligheder for at foretage justeringer og optimering af både fremkommelighed og mobilitet.«

AI kan give grønne bølger

Både Harry Lahrmann og Sadok Ben Yahia er enige om, at AI er fremtiden for signalanlæg. Der er nemlig et væld af fordele ved at have en intelligent styring af trafikken.

AI kan kodes til at prioritere bestemte køretøjer eller typer af trafikanter alt efter behov og ønsker. Man kan for eksempel vælge at prioritere, at cykler kommer hurtigere frem, at busserne har mindre ventetid og meget mere.

AI kan også være med til at sikre, at redningsfolk kommer hurtigere frem. Udrykningskøretøjer er i dag udstyret med GPS, der kan sende signaler til lyskryds, om at de er i udrykning og har brug for en grøn bølge.

Og grønne bølger er ikke kun forbeholdt specielle køretøjer. AI vil nemlig også øge de grønne bølger for alle bilister, siger Harry Lahrmann:

»Med et AI-signalanlæg kan man få flere biler igennem krydset med færre start og stop. Det vil være med til at reducere CO₂-udledningen i trafikken.«

Afgifter på kørsel batter mest for miljøet

Selvom EcoLight+ har vist flotte resultater i forhold til at reducere CO₂, kan kunstig intelligens ikke gøre det hele for os, hvis vi ønsker, at trafikken skal have en mindre miljøbelastning.

Vejbaner reserveret til samkørsel og mere dynamiske lyskryds kan forbedre trafikken. Men det er ikke det, der batter mest, hvis man virkelig vil gøre noget for miljøet, understreger Harry Lahrmann:

Hvis man virkelig vil rykke ved noget, skal man gøre det dyrere at køre bil, siger han.

»Mange trafikplanlæggere taler om kørselsafgifter, fordi de ved, at det er det, der virker. Først derefter skal vi gøre en masse for at gøre forholdene bedre i trafikken.«