如何让交通信号灯更智能？

　　交通灯真是傻死了！

　　在等绿灯等得搓火的时候，你或许会一边用手指敲着方向盘，一边盯着一直不变的红灯这么暗自抱怨。

　　要让史蒂夫？史密斯博士说，这种看法字面上完全成立。

　　他解释说：“按常规交通管理系统的工作方式，你需要提前对定时系统进行预编程。但系统一安装好就会开始老化。而交通模式与流量一直在持续变化。”

　　随着人口与地形的变化，对一个十字路口进行重新编程的成本可能需要数千美元，因此，许多城市根本没有考虑这样做。那些令你陷入交通堵塞的信号模式，可能在三五年前便已过时。

　　由此产生的低效率会扩展到整体经济。德州农工大学交通研究所的《城市交通报告》发现，2011年，美国的交通拥堵成本总计为1210亿美元，而在1982年仅为240亿美元。

　　史密斯希望改变这种状况。他不仅是卡耐基梅隆大学的研究教授，也是初创公司Surtrac的老板。这家公司正在将先进的人工智能技术与规划应用于交通管理。Surtrac的智能交通信号依靠先进的传感器和强大的处理技术，每隔几秒钟（而非几年时间）就更新一次信号模式，以此响应交通流量的变化和意外事件，如交通事故或道路封闭等。自2012年以来，该公司一直在匹兹堡的东利伯蒂社区进行试点研究。

　　史密斯迅速指出，动态交通信号的理念并非他的发明。洛杉矶早在筹备1984年奥运会期间，便安装了最早的动态交通信号系统，现在该系统被称为“自动交通监控和控制系统”。目前，该系统仍在通过一台强大的中央计算机，协调超过4500个交通信号灯。这台计算机用越来越少的人力投入，做出及时的决策。

　　但史密斯认为，集中管理是洛杉矶系统的弱点之一。与之相反，Surtrac由每一个交通信号灯做出自己的交通管理决策。这些信号灯会与邻近的系统分享信息，但不存在集中控制，也没有主动的人为管理。

　　史密斯表示：“在试点研究开始几个月之后，穿过我们研究区域的一条主干道被切断。交通模式发生了巨大的变化——但我们没有做任何事情。”

　　结果显示，交通秩序变得高度协调。

　　史密斯解释说：“通过与邻近信号系统的通信，信息可以多跃程传播。因此，你可以通过一种分散式途径建立一个合理的长远规划。”

　　Surtrac信号合作的方式，与蚂蚁或鸟相同。这种方式被称为“虫群战略”，常被用于协调多架自动无人机执行各种任务，如调查研究和救援等。这种方式的优势包括可扩展性——额外增加信号灯非常容易，持久性——一个单元出现故障，剩余部分会自动调整以做出补救。

　　Surtrac在匹兹堡取得的成果非常显著。史密斯称，试点区域内的出行时间缩短了25%，这在很大程度上得益于空转时间减少了40%。而这也意味着排放减少21%。尽管Surtrac的结果仅来自24个交通信号灯，但它的效果远远超过洛杉矶系统减少交通拥堵16%的成果。试点得到了当地基金会和公私合营机构的资助，今年夏天将扩大规模，新增25个信号灯。

　　随着试点规模的扩大，Surtrac自适应技术的效果将得到最好的检验。匹兹堡首先将重新调整常规模型的信号灯计时，在Surtrac安装其智能系统的同时，该设置就处于运行状态。这意味着从一开始，这套智能系统就跟常规设置进行比较。

　　史密斯对结果充满信心。他说道：“传统观念认为，自适应信号不适合密集的城区。我们必将证明这种观念是错误的。”