Si vous êtes conducteur dans une ville ou une banlieue, il est probable que vous ayez vécu l’expérience frustrante d’être coincé dans une longue file de véhicules à un feu rouge. Vous attendez ce qui semble être une éternité jusqu’à ce que le rouge passe au vert et que les voitures et les camions commencent lentement à traverser l’intersection, puis vous vous arrêtez à nouveau lorsque le feu devient jaune puis rouge. Une fois que c’est enfin à votre tour de traverser l’intersection, vous ne pourrez peut-être rouler que quelques centaines de mètres avant d’être confronté à un autre feu sur le point de devenir rouge. Oui, la rage au volant est réelle et la frustration semble monter chaque jour.
Même en 2020, une année au cours de laquelle les fermetures pandémiques ont réduit le trafic, les conducteurs ont connu des ralentissements qui ont ajouté 27 heures à leur temps de trajet (en baisse considérable par rapport aux années sans pandémie – 38 heures en 2000 et 54 en 2019) et ont augmenté leurs coûts de carburant de 605 $. chacun, selon une étude publiée par le Texas A&M Transportation Institute. Avec les rues et les autoroutes revenant à une densité de circulation normale et la flambée des prix de l’essence, les chiffres de cette année sont susceptibles d’être beaucoup plus élevés.
Il doit y avoir un meilleur moyen, non ? Heureusement, les visionnaires de l’ingénierie pensent la même chose depuis des années et ont développé une réponse : des feux de circulation « intelligents ». Ils surveillent le trafic entrant et ajustent en permanence leur timing pour que les véhicules circulent aussi facilement que possible, communiquant avec d’autres feux le long des itinéraires et travaillant ensemble pour empêcher les embouteillages de se développer.
De nombreuses entreprises, grandes et petites, poussent la technologie des feux de signalisation intelligents vers l’avant. À Pittsburgh, Stephen Smith, professeur de recherche à l’Université Carnegie Mellon (CMU), a commencé à travailler sur le problème en 2009, lorsqu’un chef d’entreprise local l’a approché avec des inquiétudes quant au fait que l’aggravation de l’embouteillage pourrait interférer avec les efforts de Pittsburgh pour se transformer d’une ville de cheminée en une technologie et pôle santé.
Smith, membre du corps professoral de l’Institut de robotique de la CMU qui étudie l’utilisation de l’intelligence artificielle pour coordonner de grands systèmes dans les transports, la fabrication et d’autres domaines, a développé des feux de circulation équipés d’ordinateurs individuels et de logiciels dotés de capacités d’IA, qui peuvent utiliser des caméras, un radar ou une boucle inductive détecteurs dans la chaussée pour repérer les véhicules qui approchent et ajuster leur synchronisation.
Lorsque Smith a installé quelques prototypes expérimentaux aux intersections d’East Liberty, une zone très encombrée de l’East End de Pittsburgh, il a immédiatement obtenu des résultats. Le temps de trajet moyen des conducteurs pour se rendre à destination a diminué de 25 % et ils ont passé 40 % de temps en moins à tourner au ralenti dans les embouteillages, comme détaillé dans cet article de 2017.
Depuis lors, la société de Smith, Rapid Flow Technologies, a installé sa technologie de gestion intelligente du trafic Surtrac dans 22 villes nord-américaines.
Contrairement à certains autres systèmes de trafic intelligents, qui mettent à jour la synchronisation des feux toutes les quelques minutes en fonction du trafic récent, « Nous générons les plans de synchronisation en temps réel », explique Smith. “Donc, nous surveillons le trafic qui s’approche de l’intersection. Et puis, en temps réel, nous générons un plan de synchronisation des signaux pour déplacer ce trafic à travers l’intersection. Ainsi, nous planifions en fait le trafic réel sur la route.”
Les feux de circulation intelligents peuvent également partager leurs plans de circulation avec d’autres signaux le long de l’itinéraire. “Une fois qu’un carrefour établit un plan de synchronisation et commence à l’exécuter, il enverra à ses voisins en aval, par exemple, le trafic qu’il s’attend à envoyer selon son horaire”, explique Smith.
Ces feux de circulation intelligents deviendront encore plus puissants à mesure qu’un nombre croissant de voitures et de camions utiliseront la technologie des véhicules connectés, ce qui leur permettra de communiquer à la fois entre eux et avec des infrastructures telles que les feux de circulation.
“Si vous imaginez un avenir où tous les véhicules sont connectés, ou tous les voyageurs sont connectés, cela va transformer le contrôle des feux de circulation”, déclare Smith. Au lieu de compter sur le repérage des véhicules au fur et à mesure qu’ils arrivent dans la portée des caméras, par exemple, les feux de circulation intelligents pourront prendre des décisions en fonction des messages qu’ils reçoivent des voitures concernant leur emplacement et leur direction, ou même l’ensemble de leur itinéraire prévu dans avance. Mais Smith pense qu’il faudra quelques décennies pour que cela devienne la norme.
Des feux de circulation intelligents peuvent même rendre plus sûr le fait d’avoir des rues complètes, dans lesquelles les voitures et les camions partagent les rues avec les cyclistes, les piétons et les personnes utilisant des appareils de mobilité tels que les scooters. Un feu de signalisation intelligent peut avoir la capacité de détecter les piétons aux coins des rues et de calculer le temps dont ils ont besoin pour traverser une intersection en toute sécurité. Smith dit que son entreprise travaille sur une application pour smartphone pour les piétons handicapés, qui communiquerait avec des signaux intelligents.
“Si vous vous déplacez avec un déambulateur, ou quelque chose comme ça, il sait combien de temps vous devez prendre pour traverser la rue”, explique Smith. “Donc, il communique cela au signal à l’avance, de sorte que, lorsque vous obtenez le feu vert, vous serez assuré d’avoir suffisamment de temps pour traverser.”
Une entreprise israélienne, NoTraffic, que le magazine Time a placée sur sa liste des 100 entreprises les plus influentes de 2022, adopte une approche quelque peu différente. Au lieu de feux de circulation intelligents décentralisés, il fournit aux villes des capteurs Internet des objets “plug and play” pour les intersections, qui incluent des caméras et des radars, et les combine avec un centre de gestion virtuel du trafic basé sur le cloud.
“Nous avons l’habitude d’être connectés à tout moment via nos smartphones ou nos montres, de recevoir des notifications push en temps réel à propos d’une tempête de neige qui approche ou de notre livraison Amazon”, explique Dvir Reznik, vice-président du marketing de l’entreprise, par e-mail. “Mais la majorité des feux de signalisation aux États-Unis ne sont connectés à aucun réseau. Ainsi, si un feu de signalisation ne fonctionne pas, s’éteint par mauvais temps ou est touché lors d’un accident, la ville ne le saura pas. Dans De plus, les feux tricolores sont “orientés” vers les véhicules, tandis que nos villes ont adopté des modes de transport multimodaux – marche, vélo, transports en commun, trains… Notre plateforme peut détecter tous les usagers de la route, améliorant l’équité et la sécurité du trafic, tout en réduisant les émissions. “
“L’amélioration de l’équité et de la sécurité du trafic sont les principaux avantages du déploiement de la plate-forme NoTraffic, mais les avantages secondaires peuvent avoir un impact plus important à l’avenir”, déclare Reznik. “Nous parlons beaucoup du potentiel de mobilité qui se libère dans nos communautés, mais l’infrastructure nécessaire pour répondre à la demande n’est tout simplement pas connectée au réseau. Et c’est là qu’intervient NoTraffic. Le premier avantage est la visibilité et la connectivité, en réalité La capacité de savoir combien de véhicules, camions de livraison, cyclistes, piétons, bus, ont traversé l’intersection, et d’optimiser le flux de trafic de manière autonome, en temps réel.
En plus de réduire le temps de trajet et les temps d’attente aux feux de circulation, Reznik affirme que le système NoTraffic contribue également à rendre les rues plus sûres.
“Nous avons également démontré comment notre plate-forme peut potentiellement réduire le nombre de conducteurs traversant un feu rouge de près de 80 % en moyenne, simplement en optimisant le flux de trafic, en temps réel”, a-t-il déclaré.
Alors que l’utilisation de systèmes de contrôle de signal adaptatifs gagne du terrain aux États-Unis, elle est encore loin d’être universellement acceptée et mise en œuvre. Une partie de la raison peut être le coût. Selon le site Web Intelligent Transportation Systems (ITS) du département américain des Transports, le coût de déploiement de certaines technologies STI est supérieur à 20 000 $ par intersection, mais les chiffres de ces systèmes varient considérablement en fonction de l’emplacement et des mises à niveau des intersections qui pourraient être nécessaires.
Néanmoins, Reznik affirme que les feux de circulation intelligents deviendront encore plus importants une fois que les véhicules autonomes sans conducteur seront largement utilisés, ce qui, selon les experts en transport, se produira au cours des prochaines décennies.
“Nous nous dirigeons vers une plus grande connectivité dans tous les domaines, y compris nos véhicules”, déclare Reznik. “Afin d’adopter éventuellement des véhicules autonomes à plus grande échelle, nous devons développer une infrastructure capable de se connecter à des véhicules individuels pour une plus grande visibilité et sécurité.”
