Cuestiones de seguridad vial, ordenadas por puntos.
¿Cómo es que un automóvil con controles extremadamente simples (adelante, atrás, izquierda, derecha) causa la muerte anual de más de un millón de personas? Obviamente, esto no se debe a la complejidad de la conducción, sino a los problemas de organización del tráfico (límites de velocidad, orden de conducción, etc.). Establecemos la tarea de encontrar una solución completa para cada problema de tráfico. En este artículo consideraremos el nivel conceptual, es decir, lo que se debe hacer para resolver completamente cada problema. Y cómo implementarlo y cuánto costará, lo consideraremos más adelante.
1. El problema de la falta de información.
Lo primero que necesita para tomar una decisión de administración es la información más completa sobre el objeto de administración. Y aquí descubrimos que, en el caso general, el controlador no tiene información completa y, en teoría, ni siquiera puede tenerla. Es decir, incluso si ponemos todos los sensores existentes en el automóvil, aún no recibiremos la información completa necesaria para tomar decisiones de gestión por cualquier dinero.
¿Necesita una cámara que muestre si hay un peatón en la esquina del edificio?
No es visible desde el automóvil lo que sucede incluso detrás del automóvil estacionado más cercano, sin mencionar lo que sucede a la vuelta de la esquina. Además, no hay sensores instalados en el automóvil (radares, lidares, etc.) no ayudarán aquí. En parte, los sistemas prometedores de automóvil a automóvil pueden ayudar aquí, pero no podrán resolver el problema por completo, ya que habrá casos en los que simplemente no habrá otros automóviles en las cercanías. En consecuencia, necesitamos una fuente externa (con respecto al automóvil) de información de tráfico constante. Es decir, la infraestructura de monitoreo completo y constante de todas las carreteras y territorio de carretera. Desafortunadamente, incluso los prometedores sistemas Car-to-I Car-to-X (infraestructura del automóvil y todo-automóvil) tampoco pueden resolver completamente el problema. Dado que, en principio, no están completos, lo que en cierta etapa incluso reducirá la seguridad. Por ejemplo, si no hay sistemas, entonces, antes de un giro a ciegas, el conductor disminuye la velocidad, porque no sabe qué hay allí. Y si los sistemas CarToX están instalados en el 99% de los automóviles, entonces el conductor piensa que dado que la información de la esquina no ha llegado, entonces con una probabilidad del 99% no hay nada peligroso allí y, por lo tanto, no es necesario reducir la velocidad. Está claro que con una probabilidad del 1% detrás del giro puede haber un camión roto o un árbol caído. Pero como la probabilidad de esto es muy pequeña, muchos conductores no disminuirán la velocidad y, en consecuencia, conducirán al camión a una velocidad mayor que en ausencia de información adicional de CarToX.
La solución es obvia, es necesario quitar los sensores de observación del automóvil y colocarlos de manera uniforme a lo largo de todo el camino.
Por lo tanto, para resolver completamente el problema de la visibilidad limitada e insuficiente desde el automóvil, es necesario crear una infraestructura externa para el monitoreo continuo completo de todas las carreteras desde los postes de iluminación existentes. Es muy posible, solo ponemos tantas cámaras como sea necesario, y tan a menudo como sea necesario.
2. La adivinación, en principio, no puede resolver el problema de la falta de información
Dado que el transporte se mueve a alta velocidad y tiene una gran inercia, no es suficiente conocer las coordenadas exactas de todos los usuarios de la carretera. Necesitamos información precisa sobre sus intenciones. Las reglas de tráfico existentes requieren que el conductor prediga las acciones de otros participantes en el movimiento. Obviamente, si no eres Baba Wang, entonces las predicciones precisas son imposibles. Una vez más, incluso los prometedores sistemas CarToX no pueden resolver completamente el problema, ya que en principio no tienen integridad y confiabilidad. Pero la solución a este problema es bien conocida. Este es un despacho central, por ejemplo, como en la aviación. Es decir, en lugar del principio existente de "comida como quiero", se introduce un principio permisivo "de acuerdo con el despachador". Por lo tanto, el despachador tendrá toda la información precisa sobre las intenciones de todos los conductores.
3. El problema de la integridad de la información y su generalidad.
El controlador se bloquea a veces solo una cantidad prohibitiva de información. Y muchos signos no solo necesitan ser reconocidos, sino también recordar la zona de su acción. ¿Y si la señal no es visible detrás de las ramas de los árboles? ¿Y si él estaba impresionado, o los desamparados fueron removidos por chatarra? Además, la información debe ser GENERAL para todos. Es decir, el tráfico unidireccional debe mostrarse correctamente desde dos direcciones, de lo contrario es posible una colisión frontal en la que todos se considerarán correctos. Otro problema es que casi todos los signos son permanentes. Pero los límites de velocidad dependen en gran medida del clima específico y las condiciones del camino, pero las señales no reflejan esto.
Bueno, la pregunta principal, ¿por qué necesitas todos estos signos? Son necesarios para regular de alguna manera el caos existente. Es decir, se trata de muletas que de ninguna manera resuelven el problema del caos. Pero está completamente resuelto por un único sistema de ayuda (despacho central).
4. Hay muchos pronósticos, pero un plan.
La desventaja de los sistemas de despacho central es el crecimiento exponencial de la informática al escalar. Dado que la adición de N + 1 participantes obliga a construir pronósticos de su interacción con N participantes existentes. Por lo tanto, no solo el operador humano, sino también una computadora de alta velocidad no podrán enviar una gran cantidad de automóviles. Otro inconveniente del despacho central es su operación en tiempo real (cualquier situación debe resolverse aquí y ahora). Obviamente, pueden surgir situaciones por casualidad que, en principio, no tienen una solución segura (la tarea de un carro no se trata de un automóvil automático, sino del movimiento caótico existente, que a veces no se puede gravar de manera segura ni siquiera en teoría). ¡Pero hay una solución completa! Solo necesita abandonar los pronósticos y pasar a un plan de ruta previamente conocido y acordado. Por lo tanto, en lugar de muchos pronósticos probabilísticos de la situación de la carretera, obtenemos un plan de carreteras conocido. Además, computacionalmente, este es un problema simple y resuelto desde hace mucho tiempo de construir rutas en un gráfico de una red de carreteras. Incluso es un orden de magnitud más simple que la construcción de ruta existente, ya que no opera con probabilidades, pero tiene información completa de despacho central. Incluso una computadora doméstica, o más bien muchas computadoras con una estructura jerárquica de relaciones, se encargará de tal tarea. Por lo tanto, se hace posible el envío centralizado AUTOMÁTICO de todo el tráfico en tiempo real. Es decir, el problema de la falta de información está completamente resuelto.
Al mismo tiempo, la programación centralizada + la videovigilancia permanente completa resuelve el problema extremadamente importante y prácticamente insoluble en otras formas de la fiabilidad de la información. ¿Cómo asegurarse de obtener información confiable de otros autos en los sistemas CarToX y no falsificarla de los hackers?
5. Hay muchas soluciones, por lo que los conflictos son inevitables. Pero un plan
¿Alguna vez se preguntó de dónde vienen los conflictos y la grosería? De multivariancia! Es decir, cuando hay opciones en competencia que no están escritas estrictamente en el SDA, siempre habrá conflictos.
Y no hay nada que hacer, ya que para cualquier persona solo hay dos opciones: su opinión y la opinión equivocada. Pero la forma de resolver cualquier situación de conflicto es bien conocida: es un árbitro independiente. El despacho central automático puede actuar como tal árbitro. Además, ¿por qué necesitamos un árbitro? ¡No necesitamos un árbitro! Después de todo, el árbitro es necesario para resolver situaciones de conflicto emergentes, pero tenemos un movimiento planificado, que el árbitro mismo planea. Es decir, en la etapa de planificación, es suficiente crear un plan de tal manera que las situaciones potencialmente conflictivas simplemente no surjan. ¡Entonces, en principio, ni los conflictos ni la rudeza del automóvil basada en ellos existirán!
6. ¿Quién tiene la culpa y qué hacer al respecto?
Todos los que se han enfrentado al análisis de un accidente saben que es extremadamente difícil establecer al verdadero culpable. No hay información objetiva o no es suficiente, y los testigos a menudo son personas interesadas. Y el problema aquí es fundamental, porque de acuerdo con las reglas de tráfico existentes, en principio, no existe el concepto de una trayectoria correcta, en este contexto, segura. Es decir, si ambos conductores violaron groseramente las reglas de tránsito, y ambos atravesaron el doble sólido hacia el carril que se aproxima, pero al mismo tiempo se dispersaron sin una colisión, entonces este incidente ni siquiera entrará en los boletines. Y si un conductor sigue estrictamente las reglas de tránsito y frena directamente, habrá una colisión frontal. Además, en la corte, este conductor incluso puede ser declarado culpable, ya que no cumplió con otro párrafo de la SDA y no hizo todo lo posible para evitar una colisión. Y las reglas de tráfico están llenas de tales contradicciones. Como resultado, casi siempre, al menos en algo, puedes culpar a cualquier conductor. Tenga en cuenta que la policía de tránsito, que creó reglas de tránsito tan conflictivas, siempre no tendrá nada que ver con eso. Por otro lado, está claro que es imposible describir todos los casos potencialmente peligrosos. ¡Pero hay una solución! Es necesario que el despacho central automático prescriba la trayectoria CORRECTA para cada transporte. Esto se puede hacer de manera muy simple con el modelado gráfico más confiable y simple. Es decir, no hay dos caminos en el plan de carretera que nunca se crucen. Por lo tanto, el primero en desviarse de su trayectoria correcta es el culpable. Como resultado, la cuestión de la responsabilidad siempre se resuelve de manera objetiva y sin ambigüedades.
7. Problemas de interacción
Por lo tanto, se excluyen todas las situaciones de conflicto en el sistema de envío central planificado. Queda por agregar un dispositivo que interactúe con cada participante con el sistema central de despacho y, a través de él, con todos los demás usuarios de la carretera. Para este propósito, se instala un "semáforo individual" (IP) para automóviles y peatones en cada automóvil, que proporciona una comunicación bidireccional constante con un despachador automático. Se compone de dos pantallas, una dentro del automóvil para el conductor y la otra frente al exterior para el peatón. Por lo tanto, absolutamente todas las intersecciones y transiciones se vuelven reguladas por el tráfico, y todas las restricciones son contextuales. Al mismo tiempo, físicamente, los semáforos y las señales de tráfico generalmente no se necesitan en ningún lado. Es decir, el problema de la interacción de todos los usuarios de la carretera se resuelve por completo mediante el uso de un solo intermediario (despacho central automático).
8. Interacción con los peatones.
¿Cómo planificar las acciones de los peatones? Y no necesitan ser planificados, es lo suficientemente seguro como para administrarlos. De hecho, desde el punto de vista de la seguridad, mientras el peatón está en la acera, no está interesado en el sistema de seguridad vial. Es decir, dónde y cómo caminan los peatones por la acera no afecta la seguridad de ninguna manera (la colisión de peatones entre sí no es fatal).
Por lo tanto, es suficiente para nosotros garantizar la seguridad del paso de peatones en lugares convenientes para peatones. Para hacer esto, se instala un "semáforo individual" (IP) delante de cada automóvil para los peatones (una tira de LED rojo-verde en la parte superior del parabrisas fuera del automóvil). Dado que este circuito integrado para peatones está controlado por un despacho central automático común, garantiza la seguridad de los peatones. Y dado que este semáforo se mueve junto con los automóviles, el paso de peatones puede estar en cualquier lugar donde el despachador les indique a los automóviles que se detengan para dejar pasar a los peatones. Es decir, en cualquier lugar donde sea conveniente cruzar al peatón, pero no en cualquier momento.
Es decir, los peatones fuera de la calle muy incómodos se vuelven sin sentido.
El despacho central regula completamente los intervalos de tránsito peatonal y los vehículos (semáforo adaptable mejorado).
Existen tres diferencias fundamentales con respecto a los semáforos peatonales existentes:
- El verde de los semáforos peatonales existentes no garantiza la seguridad (que un peatón de la tercera fila, a quien el peatón no ve, no puede peatón), y el IS verde garantiza la seguridad, ya que la oficina central de despacho lo ve todo y controla todo el transporte. Es decir, el verde en el circuito integrado de peatones se iluminará solo cuando TODOS los automóviles de esta sección se detengan.
- IS permite que un peatón cruce la carretera de manera segura en cualquier lugar conveniente para él, y el semáforo peatonal existente (cruce) obliga al peatón a convertirse en un intruso, ya que la probabilidad de meterse debajo del automóvil es significativamente menor que el costo de cientos de metros de caminata hasta el cruce peatonal más cercano.
- Todos los semáforos peatonales son "adaptativos", es decir, una situación en la que no hay nadie allí, pero el rojo está encendido a tiempo, completamente excluido.
Solo queda acordar cómo el peatón le informará al despacho central que va a cruzar la calle. Por ejemplo, simplemente puede escribir en el SDA que dicha solicitud es una parada peatonal bajo la luz o una señal de la transición. Al mismo tiempo, no es necesario instalar botones de "llamada" para peatones.
Por lo tanto, en dicho sistema, si el peatón ciertamente no es un suicidio, nunca irá a la luz roja de la IP, ya que esto está GARANTIZADO como peligroso.
9. Falta de tiempo de respuesta
Dado que tenemos un plan seguro garantizado y coordenadas exactas de todo el transporte, simplemente restando dos vectores (el real del planificado) en la etapa más temprana posible determina incluso situaciones potencialmente peligrosas. Esto resuelve el problema de falta de tiempo de respuesta tanto como sea posible. Por ejemplo, ahora el conductor ve que el auto que viene se desplaza ligeramente a la línea central. Que hacer Pero nada, ya que la razón de este cambio es completamente desconocida: ¿puede el conductor dar la vuelta al pozo y luego regresar a su carril, o tal vez el conductor ha perdido el control y esta es la fase inicial de la salida al carril que se aproxima?
Ahora, como dicen, ¡no todo es tan simple!
El problema es que cuando resulta obvio ir al carril que se aproxima, puede que no haya suficiente tiempo para reaccionar. Pero la presencia de una ruta segura garantizada en el plan resuelve completamente este problema. En este ejemplo, se sabe con precisión que esta es la fase inicial del carril que se aproxima, ya que no hay desvío en el plan en el plan. Por lo tanto, esta es la fase inicial de la pérdida de control y debemos comenzar a responder.
10. Y cómo salir de forma segura
Entonces hay una situación peligrosa, condicionalmente, dos autos van de frente. Que hacer Se debe tomar una decisión coordinada (tanto a la izquierda como a la derecha). Entonces, ¿dónde, izquierda o derecha? Está claro que el segundo responderá a la decisión del primero. ¿Pero quién debe girar primero? Ahora, en principio, no hay una respuesta inequívoca a estas preguntas (reglas no escritas y reglas no escritas porque no siempre funcionan).
Desvío del tonto izquierdo
Y aquí nuevamente el sistema central de despacho nos rescata, lo que da un comando inequívoco, por ejemplo, a la izquierda (que contradice las reglas escritas y no escritas) pero no conduce a un accidente.
11. ¿Y los ciclistas?
Naturalmente, absolutamente todos los usuarios de la carretera que están constantemente en la carretera, es decir, todos excepto los peatones, deben conectarse y seguir las instrucciones del despacho central. Y los ciclistas, como los vehículos menos protegidos, están más interesados en esto.
12. Sin multas
Dado que el plan y la realidad son conocidos por el envío automático, se emite una advertencia incluso con una desviación mínima, incluso en la etapa inicial. Por ejemplo, si presiona el gas con la misma intensidad, en unos segundos excederá la velocidad. Si este exceso mínimo ocurrió por accidente, el conductor se recuperará y no habrá una velocidad real. En consecuencia, ¡simplemente no hay nada con quien multarlo! De manera similar con todas las demás violaciones, por ejemplo, el conductor simplemente no recibe permiso para estacionar en un lugar prohibido. Por lo tanto, la única violación permanece: esta es la deliberada (después de varias advertencias) ignorando los comandos del despachador. Está claro que el conductor con respecto a quien fue objetiva y documentado demostró que violó intencionalmente las normas de tránsito no solo debería ser privado de la licencia de conducir, sino también iniciar un proceso contra la persona que le otorgó estos derechos.
13. ¿Y qué hacer con conductores inadecuados y violadores maliciosos?
¿Por qué todas estas advertencias correctas, si pueden ignorarse, y en consecuencia será imposible garantizar la seguridad?
Dos segundos, 22 cadáveres.
Por lo tanto, para garantizar la seguridad, es decir, la implementación estricta del plan, el "semáforo individual" en cada automóvil está conectado a los controles del automóvil y puede bloquear de forma remota cualquier acción potencialmente peligrosa del conductor. Esto garantiza un 100% de seguridad vial precisa para un mal funcionamiento técnico. Para esto, se deben mejorar los sistemas de frenado de emergencia en serie existentes, utilizando las capacidades de información completa y movimiento planificado. Es decir, funcionarán no en algunas situaciones simples, como lo son ahora, sino en todas las situaciones peligrosas.
Por lo tanto, las reglas de tráfico intencionalmente se pueden violar solo una vez. Y conducir sin licencia en un sistema de vigilancia completo es imposible en principio.14. responsabilidad
Desde el jardín de infantes, los padres enseñan a los niños que: "Salí a la carretera, tú mismo eres responsable de tu seguridad". Y debe mirar no al semáforo, sino a los automóviles, ya que ni un solo semáforo ha matado a un peatón. De lo contrario, tendrá razón, pero muerto. Y me puse al volante de un vehículo de alto riesgo, por lo que usted es responsable de todo.Pero, ¿quieren los conductores y los peatones ser responsables de las acciones de otros usuarios de la carretera, en las que no pueden influir de ninguna manera? La pregunta no es tan estúpida. Dado que, si hay lógica en la responsabilidad de sus acciones, entonces, en la responsabilidad de los demás, ¡no hay lógica! Por lo tanto, toda la responsabilidad de la organización del tráfico debe asignarse al sistema de despacho central automático, que tiene toda la información y puede afectar directamente las acciones de todos los participantes del tráfico a través de los semáforos de automóviles y peatones. Es decir, Euclides con su geometría es responsable de la seguridad del plan, los programadores específicos son responsables de la implementación práctica de esta geometría,y los conductores y peatones solo son responsables de cumplir claramente con los requisitos del despacho central automático para cumplir con el plan de tráfico.15. ¿Y entonces por qué el conductor?
Dado que el conductor se convierte esencialmente en un intérprete y que una computadora puede desempeñarse mucho mejor que una persona, un automóvil automático completo del quinto nivel se obtiene solo, como un subproducto. Al mismo tiempo, no tiene sentido que un conductor que conduce con seguridad un automóvil prohíba el placer de conducir. Aunque el enfoque clásico de un automóvil automático en el futuro implica una prohibición total de los conductores de "carne". Pero más sobre eso en el próximo artículo ...Resultado: Habiendo examinado sucesivamente todos los problemas principales del camino, llegamos a la conclusión de que todos pueden resolverse por completo. Y la imagen divertida en el título del artículo, en principio, se puede implementar en la práctica.Este es el segundo artículo de la serie. En el primer artículo del ciclo de enlaces dePS se puede encontrar una visión general del principio del funcionamiento de un sistema ITS SPRUT de este tipo. Dado que los partidarios de Earth Vision Zero han explotado mi karma, prácticamente no tengo oportunidad de luchar contra los trolls, sino también de responder a los comentarios. Pero leí todos los comentarios, y todos los comentarios son esencialmente y estrictamente sobre el tema del artículo (les recuerdo que en este artículo discutimos la solución solo a nivel conceptual) responderé en la Actualización del artículo.Contestaré de inmediato por qué me involucré en criticar a Vision Zero. El problema es que, si bien Vision Zero se considera ideal e indiscutible, ¡otros conceptos simplemente no se consideran! Por qué
Después de todo, tenemos la solución perfecta de Vision Zero, la registramos en las hojas de ruta y eso es todo. Por lo tanto, la principal organización rusa para la innovación, la Iniciativa Tecnológica Nacional (NTI), me escribe así: “La idea del proyecto se consideró conveniente, pero no se puede implementar en el marco de la Hoja de ruta de Autonet, ya que no se corresponde con ninguna de sus instrucciones y no se puede enviar a CONSIDERACIÓN por el Grupo de Trabajo Avtonet ".
Continuará ...