作為道路使用者，我們常常覺得交通似乎在與我們作對。如果你曾經在交通高峰時段在路口等了三個紅綠燈也沒通過，那么你就會明白很多人所感受到的沮喪了。幸運的是，智慧城市努力可以緩解交通和擁堵問題，并減少事故。智能交通信號燈是其中的一個關鍵組成部分。

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而傳統的交通信號燈被編程設定為在預定時間內改變信號，比如典型的高峰時段。相比之下，智能交通系統從道路使用者那里獲取數據，并與中央控制系統進行通信，以根據需要變換燈光顏色和長度。

智能交通控制系統主要包括：

• 中央控制系統
• 智能交通信號燈
• 攝像頭和車輛隊列檢測器

攝像頭和隊列檢測器可以監測并通知控制系統實時交通狀況。反過來，信號燈可以根據信息做出響應，改善交通流量，減少擁堵，并優先考慮行人和應急車輛。

智能紅綠燈有什么好處?

城市可以將智能交通燈與路線規劃相結合，以減少交通擁堵、降低二氧化碳排放量，并重新分配交通流量。Provider NoTraffic 使用 AI 嵌入式傳感器優化交通信號燈網格，這些傳感器可以檢測不同的出行模式，例如汽車、自行車、公共汽車或行人——并根據每個模式的需要變換燈光顏色。

優先考慮緊急車輛、公共交通和行人

德國城市路德維希堡(Ludwigsburg)配備了帶有路邊單元的交通信號燈。這些裝置與安裝在消防車和其他緊急車輛上的車載裝置相對應，允許他們在緊急情況下以綠燈通過。該系統的工作原理是，將緊急車輛的位置和速度信息以每秒多次的速度發送到紅綠燈控制器。在那里，信號被處理并與存儲在程序中的場景進行比較。一旦緊急車輛通過路口，紅綠燈控制器會盡快恢復正常，以盡量減少對道路交通的影響和干擾。

智能自行車燈：自由騎行還是更大問題的一部分?

2019年，狂熱的自行車愛好者和IBM研究人員喬希·安德烈斯(Josh Andres)與RMIT運動游戲實驗室合作，開發了“Ari”，這是一款智能電動自行車，可以擴展騎手的身體和認知能力，讓他們趕上綠燈。

Ari 使用人工智能和物聯網來幫助騎手調節速度，并在綠燈時通過路口。研究人員使用了維多利亞州道路和交通管理局VicRoads提供的交通數據和綠波模型，在墨爾本街道的真實交通條件下測試了電動自行車。他們計算出在測試地點最有可能通過所有綠燈所需的最佳速度(每小時22公里)。然后他們對 Ari 進行編程以幫助騎手達到這個參考速度——通過增加電機轉速來支持加速，并通過骨傳導耳機耳語“慢一點” 在認知上為騎手提供幫助。

在荷蘭，城市進行了概念驗證試驗，以在騎自行車的人靠近時優先亮起綠燈。一個例子是使用移動應用程序Schwung，一旦激活，它就會連接到智能交通信號燈。該應用程序在騎車時自動啟動(騎手不需要做任何其他事情)，并且紅綠燈會識別你正在接近并變綠。

然而，網絡安全專家批評荷蘭自行車信號燈存在安全漏洞，來自一家名為 Zolderat 的安全公司的安全研究人員 Rik van Duijn 和 Wesley Neelen 在 2020 DEFCON 黑客大會上展示了他們的漏洞。黑客們能夠向應用程序中輸入虛假數據，誘使系統為不存在的自行車開綠燈。

研究人員可以輕而易舉地破解該應用程序，這突出表明需要采用安全第一的方法來設計和測試以及進一步實施所有智能信號燈計劃。這一點尤其重要，因為我們已經看到許多針對來自不同公司不同道路用戶的計劃，其中許多計劃都有自己的協議和專有軟件——從補丁到插件和應用程序。我們將如何確保所有這些都適當安全(并保持如此)?

車輛到基礎設施的能力只是一個開始

2019年，奧迪在德國因戈爾施塔特推出了車輛到基礎設施(V2I)服務“交通燈信息”。 自2016年以來，該技術已在美國大部分地區上市，并正在進行更大規模的推廣。奧迪司機可以通過儀表板看到到達下一個綠燈所需的速度。如果在允許的速度限制內無法實現，則將進入下一綠色階段倒計時。

奧迪預測，在未來，他們的客戶可能會享受到更多的好處。其中包括在紅燈時更多地利用制動能量為電池充電的汽車。他們還預測，預測自適應巡航控制可以使汽車在紅燈時自動剎車。

可為無人機充電的智能交通燈基礎設施

交通信號燈提供了物理基礎設施——一種附加技術的載體。首爾市政府近日宣布，共安裝了26根“智能電桿(S-Poles)”。S-Poles旨在整合整個城市的道路設施，如路燈和交通信號燈。功能包括公共WI-FI接入點和智能閉路攝像頭。

S-Poles 充當道路設施，結合無線接入點、智能攝像頭、物聯網、智能人行橫道和其他城市技術。除了基本功能外，每個S-Poles還具有特定區域的技術。例如，首爾廣場(首爾市政廳前的露天公共空間)的S-Poles上就設有一個名為“KkachiOn”的公共WiFi接入點。

該市計劃今年將 S-Poles 的安裝擴展到新社區。它計劃建立升級后的 S-Poles，可以為無人機和電動汽車充電。無人機將能夠從S-Poles上部充電，同時向其控制塔發回數據，這將有助于當局監測潛在的災害和緊急救援工作。S-Poles還可以打擊違章停車。

智能交通信號燈與智慧城市

在內羅畢，這座城市有400多個路口，但只有42個路口安裝有交通信號燈。其中一半的交通信號燈使用人工預設置的數據，而另一半則使用自動智能系統為交通繁忙的道路分配紅綠燈時間。這是一個熟悉的智慧城市場景。智慧城市創新受到地域限制(有時在研究階段作為試驗臺安裝)。與此同時，這座城市的其他部分也都萎靡不振。技術必須跨城市應用，讓整個城市都受益。這將仍然是一個痛點，直到智慧城市應用可以以任何可承受的價格進行擴展為止。