سیستم جدید LiDAR رفتار عابر پیاده را برای بهبود کارایی و ایمنی در تقاطع ها مشخص می کند

ایمنی عابران پیاده برای بهبود پیاده روی در شهرها حیاتی است. برای این منظور، محققان NITC سیستمی را برای جمع آوری داده های رفتار عابر پیاده با استفاده از حسگرهای LiDAR توسعه داده اند. نرم افزار جدید ایجاد شده توسط یک تیم تحقیقاتی چند دانشگاهی که در دو تقاطع در تگزاس آزمایش می شود و به زودی در یکی دیگر از تقاطع ها در سالت لیک سیتی، یوتا آزمایش می شود، می تواند به طور قابل اعتماد رفتار عابر پیاده را مشاهده کند و می تواند به کاهش درگیری بین عابران پیاده و وسایل نقلیه در تقاطع های علامت دار کمک کند. . وزارت حمل و نقل یوتا (UDOT) در حال حاضر روی پیاده سازی این سیستم جدید برای بهبود جمع آوری داده ها در تقاطع ها کار می کند.

سیستم LiDAR به ویژه می‌تواند سفر چندوجهی را در تقاطع‌هایی با گردش‌های مجاز به چپ، که با فلش زرد چشمک زن نشان داده می‌شوند، بهبود بخشد. پژوهش قبلی نشان داده است که در جایی که فلش زرد چشمک زن یا FYA وجود دارد، خودروهایی که به دنبال شکافی در ترافیک هستند ممکن است به دنبال عابران پیاده نباشند. برای حذف خطر برای افرادی که راه می‌روند، برخی از سیگنال‌ها طوری برنامه‌ریزی شده‌اند که با فشار دادن دکمه راه رفتن، FYA را خاموش کنند.

اما اگر دکمه پیاده روی فشار داده شود و عابر پیاده واقعاً از آنجا عبور نکند، یا خیلی سریع از آن عبور کند و سپس عابر پیاده را آزاد بگذارد، چه؟ خودروهایی که به چپ می‌چرخند همچنان باید بقیه چرخه را منتظر بمانند.

“هنگام عبور از یک تقاطع بر روی یک مورب، متوجه می‌شویم که بسیاری از مردم انتخاب می‌کنند که هر دو دکمه راه رفتن را فشار دهند، و هر کدام را ابتدا تغییر می‌دهد. بنابراین راه‌حل ما قصد واقعی عابر پیاده را برای عبور با ردیابی رفتار این عابر پیاده در هنگام رنگ زرد و تمام قرمز بررسی می‌کند. محقق اصلی پروژه، دکتر پنگفی (تیلور) لی از دانشگاه تگزاس در آرلینگتون، گفت و چند ثانیه اول سبز شد.

اگر عابر پیاده حضور نداشته باشد، FYA می‌تواند از سر بگیرد تا وسایل نقلیه چپ‌گرد دوباره بتوانند بپیچند. این راهی برای افزایش کارایی و توان عملیاتی و در عین حال اولویت دادن به ایمنی است.

تیم تحقیقاتی به رهبری لی شامل دانشجویان فارغ التحصیل پیرونگ (اسلید) وانگ و فرزانا چاودری از دانشگاه تگزاس در آرلینگتون بود. دکتر سیریشا کوتوری و دانشجوی فارغ التحصیل کاترین کیلینگ از دانشگاه ایالتی پورتلند. و دکتر Xianfeng (Terry) Yang از دانشگاه یوتا سپس (دانشگاه مریلند فعلی).

تست کردن سیستم

محققان سیستم LiDAR خود را در دو تقاطع در تگزاس مستقر کردند:

• خیابان کوپر در بلوار UTA، تقاطع بزرگی که دو پردیس شهری دانشگاه تگزاس در آرلینگتون را با حجم پیاده‌روی بسیار بالا در طول ترم به هم متصل می‌کند.
• West Walnut Hill Lane در North Belt Line Road در ایروینگ، تگزاس، نزدیک به یک دبیرستان.

هنگام آزمایش میدانی دستگاه های LiDAR، آنها دو مطالعه جداگانه انجام دادند. اولین مورد مطالعه رفتار عابر پیاده بود که مواردی مانند زمان انتظار قبل از عبور، زمان ادراک-واکنش تعمیم یافته به علامت WALK و سرعت راه رفتن را تجزیه و تحلیل می کرد.

نتایج نشان می‌دهد که رفتارهای عابر پیاده همیشه با توصیه‌های موجود در راهنمای طراحی تأسیسات عابر پیاده مانند «کتاب سبز» AASHTO مطابقت ندارد. این مطالعه همچنین نشان داد که دکمه‌های فشاری عابر پیاده (قابل شنیدن) مطابق با ADA می‌توانند زمان حرکت عابران پیاده را در پاسخ به سیگنال WALK به میزان قابل توجهی کاهش دهند.

مطالعه دوم، کاوشی در مورد چگونگی جدا کردن وسایل نقلیه مجاز به چپ از عابران پیاده با عبور همزمان، با استفاده از راه حل جدید فلش زرد چشمک زن (D-FYA) بود. راه حل D-FYA نیز در یک پلت فرم شبیه سازی، با نتایج امیدوارکننده مورد ارزیابی قرار گرفت. به زودی در تقاطع آزمایشی در سالت لیک سیتی ارزیابی خواهد شد. یافته‌های این مطالعه مجموعه دانش را در مورد ایمنی عادلانه ترافیک، به‌ویژه ایمنی عابران پیاده ارتقا می‌دهد.

کوتوری، محقق اصلی PSU که مطالعه تجزیه و تحلیل رفتار را رهبری کرد، چندین مطالعه تحقیقاتی را انجام داده است. داده های چندوجهی و زمان بندی سیگنال متمرکز بر عابر پیاده. او به ارزیابی رفتارهای ثبت شده عابر پیاده و توسعه نرم افزار سفارشی که معیارهای عملکردی مانند زمان عبور عابر پیاده را ثبت می کند، کمک کرد. دکتر یانگ نیز انجام داده است کار گسترده در استراتژی های تحرک مبتنی بر داده برای حمل و نقل چندوجهی و سیستم های وسایل نقلیه متصل.

مارک تیلور، مهندس عملیات سیگنال ترافیک در وزارت حمل و نقل یوتا (UDOT)، خوشبین است که سیستم حسگر جدید می تواند عملکردهای مهمی را بر اساس تشخیص دوچرخه و عابر پیاده بهبود یافته ارائه دهد.

ما این اهداف و مقاصد را داریم تا تقاطع‌ها و جاده‌های خود را ایمن‌تر کنیم و برای همه حالت‌های سفر ایمن‌تر کنیم. نه فقط وسایل نقلیه، و نه فقط اتوبوس‌ها و کامیون‌ها، بلکه کاربران آسیب‌پذیر جاده نیز؛ دوچرخه‌ها و عابران پیاده، و با صفر تلفات. نکته مهم در مورد LiDAR این است که شما می توانید یک تصویر سه بعدی از همه چیز اطراف خود و اتفاقاتی که در زمان واقعی اتفاق می افتد به دست آورید. با این سیستم، می توانید مواردی مانند روشن شدن چراغ قرمز و موارد نزدیک را مشاهده کنید. تیلور گفت: برای عابران پیاده و وسایل نقلیه، و شما می توانید اطلاعات بیشتری را ببینید که آشکارساز سنتی قادر به ارائه آنها نیست.

حسگرهای بهبودیافته LiDAR می‌توانند UDOT را قادر می‌سازند تا سیگنال‌های ترافیکی را برای نیازهای مسافران تنظیم کند و به‌طور بالقوه زمان‌بندی سیگنال را در زمان واقعی تنظیم کند. این سیستم همچنین می‌تواند با فناوری خودرو متصل به زیرساخت (V2X) ادغام شود.

تیلور گفت: «ما در حال بررسی سرعت راه رفتن هستیم، به این معنی که در صورت نیاز می‌توانیم زمان عبور اضافی را برای عابران پیاده کندتر فراهم کنیم. ما همچنین در حال بررسی امکان گرفتن موقعیت عابر پیاده و پخش آن مکان به فناوری وسایل نقلیه متصل هستیم.

بر اساس این پروژه NITC، UDOT از پروژه دیگری با عنوان “استفاده از حسگرهای LIDAR برای تشخیص حرکات عابر پیاده در تقاطع های علامت دار” برای استقرار سیستم ردیابی عابر پیاده در یک تقاطع آزمایشی در سالت لیک سیتی پشتیبانی می کند. این پروژه یکی از سه پروژه موازی مبتنی بر LiDAR است که UDOT به منظور درک بهتر پتانسیل حسگرهای LiDAR برای بهبود عملیات ترافیک روی آن کار می کند.

این اثر در نشریه منتشر شده است مجله مهندسی حمل و نقل، قسمت الف: سیستم ها.