نسل جدید چراغ راهنمایی و رانندگی

چراغ راهنمایی و رانندگی نخستین بار در سال ۱۹۱۴ در کلیولند ایالت اوهایو آمریکا استفاده شد. این چراغ تنها یک رنگ قرمز داشت و کنترل آن بصورت دستی توسط یک اپراتور (عمدتا افسران پلیس ترافیک) صورت می گرفت. چراغهای کنترل ترافیک سه رنگ از سال ۱۹۲۰ ابتدا در دیترویت آمریکا و سپس در سایر نقاط جهان بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.

البته هنوز در برخی از کشورها (نظیر کره شمالی) از روش های کنترل دستی ترافیک توسط افسران پلیس در تقاطع ها استفاده می شود که بیشتر جنبه نمادین دارند. با گذشت بیش از صد سال از معرفی چراغ راهنمایی و رانندگی و ظهور خودروهای خودران، ضرروت بازبینی در فلسفه طراحی چراغهای ترافیکی کامل حس می شود.

در سال‌های اخیر، با گسترش خودروهای خودران (خودروهای بدون راننده)، بحث‌هایی درباره‌ نیاز به رنگ چهارم (علاوه بر سه رنگ اصلی سبز، نارنجی و قرمز) در چراغ راهنمایی و رانندگی مطرح شده است. این ایده به‌ویژه برای بهبود ارتباط بین چراغ‌های راهنمایی و خودروهای خودران و همچنین افزایش ایمنی در ترافیک شهری طراحی شده است. رنگ چهارم نخستین بار از طرف دکتر علی حاج بابایی پژوهشگر ایرانی رشته حمل و نقل دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی (NC State University) پیشنهاد شده است.

این ایده در حال حاضر در مرحله پژوهش و آزمایش در برخی شهرهای پیشرفته است؛ اما ممکن است در آینده‌ای نزدیک به یک واقعیت در مدیریت ترافیک تبدیل شود.  هدف از اضافه کردن چراغ سفید این است که نشان دهد که یک خودروی خودران در حال تصمیم‌گیری و کنترل ترافیک است. در این شرایط سایر رانندگان انسانی و عابران باید طبق رفتار آن خودروی خودران عمل کنند (مثلاً توقف کنند یا عبور را ادامه دهند).

پیشنهاد رنگ چهارم: رنگ سفید!

برخی از پژوهشگران و مهندسان ترافیک پیشنهاد کرده‌اند که یک  چراغ سفید به چراغ‌های سنتی (قرمز، زرد، سبز) اضافه شود. این رنگ چهارم نشان‌دهنده‌ی حالت خودران (Autonomous Mode) است و به معنی این است که خودروهای خودران کنترل تقاطع را به عهده گرفته‌اند و سایر رانندگان انسان‌ باید از دستورات آن‌ها پیروی کنند.

چگونگی عملکرد چراغ چهارم: 

۱. وقتی چراغ سفید روشن است: 

– خودروهای خودران با یکدیگر و سیستم مرکزی تقاطع ارتباط برقرار می‌کنند و به‌صورت هماهنگ از تقاطع عبور می‌کنند. عملیات هدایت ترافیک توسط چراغ راهنمایی در این شرایط توسط هدایت هوشمند و هوش مصنوعی (بدون دخالت رانندگان انسانی) صورت خواهد گرفت.

– رانندگان انسانی باید فقط دنباله‌روی خودروهای خودران باشند (مانند حرکت در پشت سر آنها). این وضعیت تا زمان روشن بودن چراغ چهارم (چراغ سفید رنگ) برقرار است.

۲. وقتی چراغ قرمز، زرد یا سبز است:

– سیستم هدایت ترافیک درست مانند قبل عمل می‌کند. در این شرایط خودروهای خودران نیز مانند خودروهای عادی ملزم به تبعیت از قوانین موجود هستند.

فواید اضافه کردن رنگ چهارم:

– کاهش ترافیک: هماهنگی بهتر بین خودروهای خودران باعث روان‌تر شدن عبور و مرور می‌شود.

– افزایش ایمنی: کاهش خطاهای انسانی در واکنش به چراغ‌ها و تصمیم‌گیری در تقاطع‌ها.

– سازگاری با فناوری آینده: آماده‌سازی زیرساخت‌های شهری برای عصر خودروهای خودران.

چالش‌های احتمالی: 

– نیاز به تغییر زیرساخت‌های موجود چراغ‌های راهنمایی در سطح شهر.

– آموزش رانندگان سنتی برای درک معنای چراغ جدید.

– استانداردسازی بین‌المللی برای جلوگیری از سردرگمی رانندگی.

یک مثال عینی:

تصور کنید چهار راهی وجود دارد که تعدادی خودروی خودران در آن تردد دارند. در این صورت، با استفاده از یک چراغ سفید در ترکیب چراغ راهنمایی، به خودروهای خودران مجوز داده می‌شود تا بر اساس داده‌های لحظه‌ای، تصمیم بگیرند که چه زمانی حرکت یا توقف کنند. در این شرایط بدون نیاز به زمان‌بندی غیر بهینه چراغ‌های سنتی و سه رنگ فعلی ترافیک با پردازش رایانه ای و به کمک الگوریتمهای هوش مصنوعی با بالاترین بازدهی ممکن مدیریت خواهد شد. خودروهای غیر خودران (با راننده) هم از خودروهای خودران در حرکت یا توقف تبعیت خواهند کرد.

چرا نیاز به رنگ چهارم احساس می‌شود؟

با افزایش تعداد خودروهای خودران، سیستم فعلی و سنتی سه‌رنگ (قرمز، زرد، سبز) مطمئنا برای هماهنگی بهینه بین انسان و ماشین کافی نخواهد بود. معرفی و بکارگیری رنگ چهارم می‌تواند به خودروهای دیگر اطلاع دهد که یک وسیله نقلیه خودران و هوشمند در حال هدایت جریان عبور و مرور است. علاوه بر این در شرایطی که ترافیک سنگین است یا چراغ‌های ترافیکی از کار افتاده‌اند، از تصمیمات الگوریتمی خودروهای خودران برای بهبود جریان ترافیک استفاده شود.

سوالات متداول