جوجل تبتكر نظام ذكاء اصطناعي يحسّن حركة المرور ويقلل الانبعاثات الناتجة عنها

بهدف تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن حركة المرور، أنشأت شركة جوجل مشروعاً قائماً على الذكاء الاصطناعي يُسمَّى «الضوء الأخضر» (Green Light)، يساعد على تحسين تدفق حركة المرور عند التقاطعات وتقليل الانبعاثات الناتجة عن التوقف والانطلاق.

الهدف من «الضوء الأخضر»

تنتج عن احتراق وقود السيارات ووسائل النقل البرية الأخرى نسبة كبيرة من الغازات الدفيئة العالمية والحضرية، وتكون الانبعاثات عند تقاطعات الطرق المزدحمة في المدن أعلى بـ 29 مرة من الطرق المفتوحة، وينتج نحو نصف الانبعاثات عند التقاطعات بسبب توقف حركة المرور ومن ثم إقلاعها من جديد.

من هذه النقطة، رأت جوجل أنه يجب إيجاد طريقة لتقليل هذه الانبعاثات على إشارات المرور بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وبادرت «أبحاث جوجل» بتصميم «الضوء الأخضر» بالاستفادة من خرائط جوجل، بالإضافة إلى الذكاء الاصطناعي، لنمذجة أنماط حركة المرور وتقديم توصيات لتحسين خطط إشارات المرور الحالية.

«الضوء الأخضر» من حول العالم

تختبر جوجل النظام عند 70 تقاطعاً في 12 مدينة حول العالم، منها أبوظبي وبالي وهامبورغ وحيدر أباد وجاكرتا وكولكاتا ومانشستر وريو دي جانيرو وسياتل. وعن النتائج الأولية فيها، تقول إن النظام أدّى إلى توفير الوقود وتقليل انبعاثات ما يصل إلى 30 مليون رحلة سيارة شهرياً، وتخفيض الانبعاثات حتى 30% في محطات التوقف، وما يصل إلى 10% عند التقاطعات.

وتدعو جوجل أيضاً مسؤولي المدن حول العالم للتسجيل في قائمة الانتظار الخاصة بالمشروع لتنفيذه في مدنهم، وتقول لهم إن تنفيذ النظام يتطلب أقل من خمس دقائق، ولا يحتاج إلى تعديلات في البنية التحتية الحالية.

آلية عمل النظام

على الرغم من أنه لا يمكن تجنب قدر معين من حركة المرور، فإنه يمكن منع جزء منها من خلال تحسين تكوينات توقيت إشارات المرور. لتحسين توقيت إشارات المرور، تحتاج المدن إمّا إلى تثبيت أجهزة مكلفة وإمّا إجراء عمليات إحصاء يدوية للمركبات، وهذان الحلان مكلفان ولا يوفّران المعلومات الضرورية كافة.

يحاول مهندسو الطرقات تحسين إشارات المرور باستخدام أجهزة استشعار باهظة الثمن، أو إحصاء يدوي للمركبات يستغرق وقتاً طويلاً، ولا توفّر هذه الحلول المعلومات الكاملة التي يحتاجون إليها.

يقدّم «الضوء الأخضر» حلاً سريعاً وغير مكلف، ويعمل كالتالي:

تُستنتج معلومات إشارات المرور الحالية بما في ذلك طول الدورة، ووقت الانتقال، وتقسيم الوقت بين أضواء إشارة المرور، والتنسيق وتشغيل المستشعر، وغيرها.
يُبنى نموذج ذكاء اصطناعي لكل تقاطع، يتضمن هيكل التقاطع وأنماط المرور تلك، مثل أنماط البدء والتوقف، ومتوسط أوقات الانتظار عند إشارة المرور، وجدولة أضواء الإشارات المرورية وتبديلاتها، وكيفية تفاعل حركة المرور، والتنسيق بين التقاطعات المتجاورة (أو عدم وجودها)، وكيفية تغيير خطط إشارات المرور على مدار اليوم، ثم يُبنى نموذج للتفاعل بين إشارات المرور المختلفة.
تُطوَّر تحسينات قائمة على الذكاء الاصطناعي استناداً إلى هذا النموذج، وتُشارك هذه التعديلات كتوصيات قابلة للتنفيذ في المدينة. يراجع مهندسو المرور في المدينة التوصيات ويوافقون عليها، ليصبح بالإمكان تنفيذها بسهولة في أقل من 5 دقائق، باستخدام السياسات والأدوات الحالية للمدينة. على سبيل المثال، تُحدد فرصة للتنسيق بين التقاطعات التي لم تتم مزامنتها بعد ويُقدّم توصيات حول توقيت إشارات المرور بحيث تتدفق حركة المرور بشكلٍ أكثر فاعلية على امتداد الطريق.
يحلل النظام آلاف التقاطعات في وقتٍ واحد، بما في ذلك قياس عدد محطات توقف السائقين، وتأثيرها في أنماط حركة المرور، ثم يُحسب التأثير المناخي لهذه التغييرات، ويُرسَل لمسؤولي المدينة المعنيين، مع مواصلة مراقبة أي تغييرات مطلوبة في المستقبل.

تؤدي هذه التحليلات إلى تحسين التدفق عبر التقاطعات المتعددة في المدينة. تعمل التوصيات المستندة إلى الذكاء الاصطناعي مع البنية التحتية الحالية وأنظمة المرور، ويستطيع مهندسو المدينة مراقبة التأثير ورؤية النتائج في غضون أسابيع.

فوائد استخدام الضوء الأخضر

يؤدي تطبيق النظام في المدينة إلى تحسين تدفق حركة المرور وتقليل انبعاثات التوقف والانطلاق، وذلك عند تطبيقه على عدة تقاطعات مرورية متجاورة، والتنسيق فيما بينها لإنشاء موجات من الأضواء الخضراء وله عدة ميزات:

الطريقة بسيطة وعالية التأثير للمدن لتصبح خضراء.
لا يلزم شراء أجهزة إضافية أو تركيبها أو صيانتها.
التغطية التلقائية للتقاطعات ومراقبتها وتحسينها.
التوصيات المُقدَّمة واضحة وقابلة للتنفيذ.
الواجهة سهلة الاستخدام.

يؤكد الفوائد عدة مسؤولين في شرطة المدن التي جُرّب فيها النظام. على سبيل المثال، يقول فينيت كومار جويال، مفوض الشرطة في مدينة كولكاتا في الهند: "أصبح الضوء الأخضر عنصراً أساسياً في شرطة المرور في كولكاتا؛ إنه يخدم العديد من الأغراض القيمة التي تسهم في تدفق حركة المرور بشكلٍ أكثر أماناً وكفاءة وتنظيماً، كما ساعدنا على تقليل الازدحام عند التقاطعات المزدحمة. منذ نوفمبر/ تشرين الثاني 2022، نفذنا الاقتراحات عند 13 تقاطعاً، وكانت النتيجة ممتازة وفقاً لتعليقات الركاب وموظفي المرور".