La inteligencia artificial está dando luz verde a más conductores de Pittsburgh.

El desarrollo e implementación de la tecnología para mantener el flujo de tráfico requirió un equipo de investigadores y especialistas en robótica de la Universidad Carnegie Mellon junto con la ayuda de ingenieros de la ciudad y fondos de fundaciones.

Todo comenzó porque Henry Hillman, el difunto líder empresarial y filántropo de Pittsburgh, estaba frustrado con los semáforos que no giraban a pesar de la falta de tráfico. En 2009, se acercó al entonces presidente de CMU, Jerry L. Cohon, promover la idea de que Pittsburgh podría utilizarse como banco de pruebas para los sistemas de transporte. No solo podría ayudar a que el tráfico se mueva sin problemas, pero la tecnología se podría desarrollar y escindir, creando así más puestos de trabajo en Pittsburgh.

Su conversación se convirtió en el ímpetu para el Traffic21 Institute de CMU, un instituto de investigación multidisciplinario con el objetivo de diseñar, prueba, implementar y evaluar soluciones basadas en tecnología de la información y las comunicaciones para abordar los problemas de transporte. El centro está dirigido por el Heinz College of Information Systems and Public Policy de CMU.

"No tenemos un departamento de transporte, pero miramos a nuestro alrededor e identificamos que había profesores trabajando en transporte en la universidad, "dijo Stan Caldwell, director ejecutivo del Traffic21 Institute de CMU.

Como una de sus primeras iniciativas, Traffic21 distribuyó subvenciones para una docena de proyectos piloto para abordar problemas de transporte que podrían resolverse con socios externos. El capital inicial fue proporcionado por The Hillman Foundation junto con el apoyo adicional del Proyecto Breathe de The Heinz Endowments y de la Fundación Richard King Mellon.

Surtrac, un sistema de señalización de tráfico inteligente, fue uno de los pilotos.

Stephen Smith, profesor de investigación en el Instituto de Robótica de CMU, dirige Surtrac. Su grupo investiga trabajos relacionados con la toma de decisiones de múltiples agentes.

"Nos centramos en problemas en los que ningún agente está a cargo y las decisiones se toman como una actividad colaborativa, ", Dijo Smith." Parecía una aplicación natural para aplicar a los semáforos ".

El software permite que las señales "hablen entre sí". Cada señal toma sus propias decisiones sobre el tiempo al detectar los flujos de tráfico que se acercan y generar un plan de tiempo para optimizar el movimiento a través de las intersecciones. Las señales luego comparten planes con señales vecinas para crear acciones coordinadas.

El sistema emplea inteligencia artificial para coordinar los semáforos en función de las condiciones del tráfico, lo que mejora el flujo de tráfico y reduce los tiempos medios de viaje en un 25%. Y a medida que los automóviles pasan menos tiempo en ralentí (hasta un 40 por ciento), También se reduce la contaminación del aire por emisiones.

El proyecto comenzó en 2012 con nueve intersecciones en el vecindario East Liberty de Pittsburgh. En el momento, el vecindario más antiguo estaba experimentando congestión en parte debido a tiendas más nuevas como Home Depot, Target y Whole Foods, y Google acababa de mudarse a Bakery Square cercano. El área se equipó con nuevos semáforos que incluían cámaras con accionamiento y cables de fibra óptica que conectaban las señales.

"East Liberty Development Inc. fue un gran socio que dijo 'Sí, nos encantaría tener esto demostrado en nuestro barrio, '", Recordó Caldwell.

Hillman elogió el proyecto cuando se instalaron las primeras luces en 2012.

"Este tipo de avance tecnológico es justo lo que esperábamos que sucediera cuando se creó Traffic21 con una amplia asociación comunitaria liderada por CMU, "Dijo Hillman.

Smith obtuvo la licencia de la tecnología para crear Rapid Flow Technologies, ha desplegado comercialmente Surtrac en cuatro ciudades más allá de Pittsburgh, y está instalando señales en dos municipios canadienses para fin de año.

En la zona, 50 intersecciones, o el 15 por ciento del total en Pittsburgh, han sido equipados con el sistema inteligente.

"Este proyecto personifica la investigación de Traffic21, modelo de desarrollo e implementación que conecta a los socios de la comunidad con la investigación innovadora que se lleva a cabo en la universidad, "Dijo Caldwell.

Una nueva exhibición en el Aeropuerto Internacional de Pittsburgh muestra la asociación entre Carnegie Mellon y la ciudad que explica los beneficios de los semáforos inteligentes. Surtrac es solo una de las colaboraciones en curso entre la universidad y Pittsburgh.

"Si miras a Pittsburgh, lo que ves es un laboratorio urbano, ", dijo el alcalde de Pittsburgh, Bill Peduto." Es un lugar donde la investigación y el desarrollo se llevan a cabo dentro de nuestros derechos de paso públicos ".

Caldwell dijo que Traffic21 ha ayudado a mejorar la vida de los residentes, transformar la imagen de Pittsburgh como una ciudad inteligente y ha creado empresas con más de 200 puestos de trabajo en Pittsburgh para alimentar un ecosistema completamente nuevo de industria relacionada con el transporte inteligente.

Metro21:Smart Cities Institute de CMU amplía el trabajo que Traffic21 ha realizado y adopta un enfoque con visión de futuro para atraer a las personas, tecnología y políticas juntas para mejorar la calidad de vida de los ciudadanos del área metropolitana. El trabajo de Metro21 proporciona un modelo global para las ciudades del futuro innovadoras. Metro21, Sucesivamente, tomó el modelo de investigación de Pittsburgh / CMU, desarrollo e implementación y fundó la Red MetroLab, que se lanzó en 2015 como parte de la Iniciativa de Ciudades Inteligentes de la Casa Blanca y se separó de CMU en 2018. Hoy en día hay más de 45 asociaciones entre ciudades y universidades inspiradas en el éxito de CMU y la Ciudad de Pittsburgh.

En 2016, Traffic21 trabajó con la ciudad de Pittsburgh en el Smart City Challenge del Departamento de Transporte de EE. UU. Pittsburgh fue nombrada finalista y recibió una subvención de Advanced Transportation and Congestion Management Technologies (ATCMTD) por $ 10.8 millones del Departamento de Transporte de EE. UU. La ciudad está buscando agregar 150 intersecciones adicionales de señales de tráfico inteligentes a partir de fines de 2020. Rapid Flow Technology estará entre las empresas que compiten por el proyecto.

"Pittsburgh tendrá un sistema de señales inteligente y conectado en toda la ciudad que lo hará más eficiente, pero muchas otras cosas han sucedido simultáneamente para hacer de la ciudad un líder internacional, "Dijo Caldwell.

Entre esa docena inicial de programas piloto, incluyó los inicios de ParkPGH, Tiramsiu y Roadbotics.

El mundo se está dando cuenta. En 2017, Le Monde, un periódico con sede en París, reconoció a Smith con un premio Le Monde Smart Cities Global Innovation Award en la categoría de movilidad. Surtrac fue el único ganador con sede en EE. UU. Seleccionado por un jurado internacional de planificadores urbanos, sociólogos, periodistas y expertos en innovación.

Un futuro más conectado

Smith dijo que a medida que los vehículos se equipan para comunicarse directamente con las señales de tráfico, Se pueden compartir datos adicionales con las señales de tráfico para crear aún más eficiencias. Debido a que Surtrac modela y optimiza el flujo de tráfico real, puede aprovechar directamente cualquier información adicional que puedan proporcionar los vehículos. La infraestructura conectada mejorará la seguridad y la movilidad de los vehículos autónomos y conducidos por humanos por igual.

"Imagina un futuro en el que todo esté conectado, ", Dijo Smith." En lo que respecta a la comunicación directa y continua sobre dónde están los vehículos, qué tan rápido se mueven y en qué dirección se dirigen ".

Smith dijo que todavía faltan décadas para este futuro cuando todos los vehículos estén equipados. A corto plazo, todavía hay beneficios por obtener del uso de la tecnología de vehículos conectados. Por ejemplo, las empresas de transporte conocen sus rutas por toda la ciudad. Si las flotas están equipadas con la capacidad de comunicarse, Los semáforos inteligentes podrían optimizar sus rutas. Las empresas de transporte compartido también podrían optimizar sus rutas para transportar más pasajeros.

"Muchos viajeros siguen rutinariamente rutas producidas por aplicaciones de navegación como Google Maps o Waze y si un vehículo está dispuesto a compartir esta ruta con Surtrac, luego podemos moverlos más rápido a través de las intersecciones a lo largo de esta ruta y hacerlo sin afectar negativamente a los vehículos que no comparten esta información, ", Dijo Smith." Suena mágico al principio, pero realmente nos está dando más información y reduciendo la incertidumbre para que podamos hacer un mejor trabajo optimizando los tiempos de las señales ".

El equipo de Smith está trabajando para equipar a los autobuses de la Autoridad Portuaria del condado de Allegheny con radios que se comunican con las señales de Surtrac para predecir mejor las llegadas y dar prioridad a los autobuses cuando sea apropiado.

"La idea es que, dado que los autobuses pueden obstruir el tráfico en las intersecciones, si conocemos sus rutas y horarios de llegada, entonces podemos darles prioridad de una manera inteligente sin ignorar al resto del tráfico en las intersecciones, " él dijo.

Adicionalmente, su equipo está trabajando con la Administración Federal de Carreteras en una aplicación móvil para ayudar a los peatones con discapacidades. La aplicación se comunica directamente con el sistema Surtrac e indica cuánto tiempo necesita el usuario para cruzar la calle de forma segura. El sistema también le permite a la persona que cruza saber cuánto tiempo queda antes de que cambien las luces.

"Acabamos de completar una serie de pruebas de usuario con personas invitadas a probarlo y darnos sus comentarios y demás, "Dijo Smith." Es realmente positivo. Son abrumadoramente buenos comentarios ".