Τρόποι Ρύθμισης Φωτεινής Σηματοδότησης

Πρωταρχικός στόχος ενός αρμόδιου συγκοινωνιολόγου, όσον αφορά στο κομμάτι της Φωτεινής Σηματοδότησης, είναι η ρύθμιση μεμονωμένων ή ενός συνόλου κόμβων, οι οποίοι βρίσκονται σε κάποια σημαντική αρτηρία, μέσω ενός Κεντρικού Συστήματος Ρύθμισης Φωτεινής Σηματοδότησης.

Οι μέθοδοι που ακολουθούνται για τη ρύθμιση της Φωτεινής Σηματοδότησης μπορούν επίσης να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες. Στην πρώτη κατηγορία ανήκει η χρήση του «εβδομαδιαίου αυτόματου»

Πιο συγκεκριμένα, γίνεται αρχικά στατιστική παρατήρηση που αφορά στις συνήθειες των οδηγών ανάλογα με την ημέρα μέσα στην εβδομάδα και την ώρα μέσα στην ημέρα και στη συνέχεια δημιουργούνται προγράμματα τα οποία εξυπηρετούν την είσοδο ή έξοδο σε μια περιοχή με βάση αυτή την παρατήρηση και υλοποιείται εν τέλει ο «εβδομαδιαίος αυτόματος» δηλαδή ο καθορισμός του ποια προγράμματα θα χρησιμοποιούνται ποιες ημέρες της εβδομάδας και ποιες ώρες μέσα στην ημέρα. Για παράδειγμα, εάν η παρατήρηση δείξει ότι σε μια συγκεκριμένη περιοχή το πρωί της Δευτέρας είναι η είσοδος στην περιοχή, ο συγκοινωνιολόγος θα πρέπει να φροντίσει τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται τις πρωινές ώρες να εξυπηρετούν το συντονισμό στην είσοδο της περιοχής. Αφού δημιουργηθεί ο «εβδομαδιαίος αυτόματος» τροφοδοτείται στον κεντρικό υπολογιστή ή απευθείας στους ρυθμιστές καθενός από τους κόμβους, που εντάσσονται στο υπό μελέτη σύνολο, ως ένας χρονικός προγραμματισμός του τι προγράμματα θα επιλέγει ο ρυθμιστής. Στη συνέχεια, για να εξασφαλιστεί ότι το σύστημα των κόμβων λειτουργεί σε συντονισμό το μόνο που χρειάζεται είναι η ώρα του ρολογιού του καθενός ρυθμιστή να είναι συγχρονισμένη σε επίπεδο δευτερολέπτου με τις ώρες των υπολοίπων ρυθμιστών αυτού του συνόλου, κάτι που επιτυγχάνεται μέσω GPS. Στο παρελθόν ήταν μια πιο σύνθετη διαδικασία διότι έπρεπε να υπάρχει ενσύρματη διασύνδεση τόσο μεταξύ των ρυθμιστών όσο και με το κέντρο η οποία είχε υψηλό κόστος όσον αφορά στην εγκατάσταση και στη συντήρηση αυτών των καλωδίων, διότι πολύ εύκολα εξαιτίας κάποιου έργου (αποχέτευση, ύδρευση) δημιουργούνταν βλάβες στα καλώδια.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Το κόστος εφαρμογής είναι αρκετά χαμηλό.
• Αρκετά αξιόπιστο λόγω της εξασφάλισης ότι η ώρα στους ρυθμιστές είναι συγχρονισμένη μέσω δορυφόρων.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Στηρίζεται σε στατιστική παρατήρηση με αποτέλεσμα να μην μπορεί να αντιδράσει στις πραγματικές συνθήκες.
• Υπάρχει ο κίνδυνος αναποτελεσματικότητας του συστήματος σε περίπτωση που κάποιος δεν παρακολουθεί τυχόν αλλαγές στις συνήθειες των οδηγών για διαφόρους λόγους (π.χ. άνοιγμα κάποιου εμπορικού καταστήματος, αλλαγή ωρών λειτουργίας των καταστημάτων, αστική ανάπτυξη νέων περιοχών κλπ.).

Το επόμενο επίπεδο από πλευράς σύνθεσης και «εξυπνάδας» είναι το επίπεδο στο οποίο έχουν εκπονηθεί κάποια προγράμματα που εξυπηρετούν διαφορετικές καταστάσεις της κυκλοφορίας (εισόδου, εξόδου κλπ.), αλλά δεν εφαρμόζονται με βάση αποτελέσματα στατιστικής παρατήρησης. Αντιθέτως, χρησιμοποιούνται ανιχνεύσεις σε πραγματικό χρόνο, με ανιχνευτές τοποθετημένους σε στρατηγικά σημεία στην εκάστοτε περιοχή ενδιαφέροντος και οι οποίοι δείχνουν σε πραγματικό χρόνο τις κυκλοφοριακές συνθήκες που επικρατούν. Με τον όρο στρατηγικά εννοούνται τα σημεία στην εκάστοτε περιοχή, με βάση την κρίση του συγκοινωνιολόγου, όπου οι κυκλοφοριακές συνθήκες αντιπροσωπεύουν το σύνολο της περιοχής. Με βάση τις μετρήσεις αυτών των ανιχνευτών, που έχουν εγκατασταθεί στα στρατηγικά σημεία, και αλγόριθμων που τις συγκρίνει, ο κεντρικός υπολογιστής λαμβάνει την απόφαση του ποιο από τα εκπονημένα προγράμματα είναι το καταλληλότερο για την τρέχουσα κυκλοφορία και στη συνέχεια δίνει εντολή στους ρυθμιστές να βάλουν σε εφαρμογή αυτό το πρόγραμμα. Επειδή οι μετρήσεις κυκλοφορίας είναι συνεχείς μπορούν να αντιμετωπιστούν ακόμα και τυχαίες φορτίσεις λόγω κάποιου έκτακτου συμβάντος, έτσι ώστε να αποφευχθεί πιθανή συμφόρηση και επομένως η κυκλοφορία να ρέει φυσιολογικά.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Παρακολουθεί και εξυπηρετεί καλύτερα τις πραγματικές συνθήκες κυκλοφορίας.
• Είναι αρκετά αξιόπιστη διότι η εφαρμογή της εξαρτάται από λίγες θέσεις ανίχνευσης, οι οποίες δύναται να είναι υπό παρακολούθηση, ώστε να συντηρούνται και να λειτουργούν σωστά.
• Οι αλγόριθμοι που χρησιμοποιούνται είναι αρκετά απλοί και μπορεί να τους ελέγξει και να τους διαφοροποιήσει εύκολα ένας συγκοινωνιολόγος.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Απαιτεί μεγαλύτερες δαπάνες όσον αφορά την εγκατάσταση και συντήρηση των ανιχνευτών σε σχέση με την πρώτη μέθοδο.

Το τρίτο επίπεδο, που θεωρείται το εξυπνότερο όλων και στο οποίο δεν υπάρχει τίποτα εκπονημένο, πέραν ενός πολύπλοκου αλγορίθμου, είναι αυτό των συστημάτων βελτιστοποίησης ρυθμίσεων φωτεινής σηματοδότησης. Σε κάθε κύκλο ο κεντρικός υπολογιστής δύναται να παράγει καινούργια προγράμματα διαφορετικής περιόδου, διαφορετικών διαρκειών πρασίνου για κάθε πρόσβαση αλλά και διαφοροποιημένου συντονισμού για όλους τους κόμβους της περιοχής που ελέγχονται με αυτό τον τρόπο. Τέτοια συστήματα είναι το SCOOT (Αγγλία), το  SCATS, το UTOPIA στην Ιταλία κ.ά.. Για να μπορέσει να εφαρμοστεί μια τέτοια είδους λογική, προϋπόθεση είναι να υπάρχει ένα ευρύτατο δίκτυο ανιχνευτών σε κάθε κόμβο που εντάσσεται σε αυτό το σύστημα, τόσο επί της κεντρικής οδού όσο και επί των παρόδων. Στην Ελλάδα και συγκεκριμένα στην Αθήνα είχε χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν δοκιμαστικά ένα τέτοιο σύστημα, αλλά απαιτούσε πολύ υψηλό κόστος συντήρησης για να διατηρεί την αξιοπιστία του, λόγω των πολλών ανιχνευτών που χρειάζονταν συνεχή παρακολούθηση και συντήρηση. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να  αποσταθεροποιείται συχνά το σύστημα και να δίνει αποτελέσματα που δεν εξυπηρετούσαν την κυκλοφορία. Στην Αθήνα δεν χρησιμοποιείται πλέον τέτοιου είδους προσέγγιση λόγω κόστους αλλά και διότι από τη στιγμή που το ΚΔΚ διαθέτει ένα ανθρώπινο δυναμικό και σύστημα καμερών σε 24ωρη βάση, η εξυπηρέτηση της κυκλοφορίας μπορεί να προσεγγιστεί είτε με το πρώτο επίπεδο (στατιστική παρατήρηση), που είναι και το πιο οικονομικό, είτε με το δεύτερο επίπεδο το οποίο σε κάποιες περιπτώσεις κρίνεται απαραίτητο διότι η κυκλοφορία παρουσιάζει διακυμάνσεις μη στατιστικά εμφανείς.

Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Εξυπηρετεί καλύτερα από όλες τις προηγούμενες μεθόδους τις πραγματικές συνθήκες κυκλοφορίας.

Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι:

• Πολύ υψηλό κόστος εγκατάστασης και συντήρησης όλων των ανιχνευτών.
• Πολύπλοκοι αλγόριθμοι οι οποίοι είναι δύσκολο να παρακολουθούνται από ανθρώπινο παράγοντα.

Όσον αφορά στις τοπικές ρυθμίσεις – δηλαδή σε επίπεδο κόμβου –μπορούν επίσης να εφαρμοστούν κάποιες «έξυπνες» τεχνικές. Η πιο απλή περίπτωση αφορά σε διάβαση πεζών που εξυπηρετείται με μπουτόν. Συγκεκριμένα, τα οχήματα έχουν πράσινη ένδειξη συνεχώς μέχρις ότου να υπάρξει ζήτηση από κάποιο από τα μπουτόν. Μία πιο σύνθετη περίπτωση αποτελούν οι κόμβοι στους οποίους υπάρχουν προσβάσεις που εξυπηρετούν μια συγκεκριμένη δραστηριότητα η οποία αναπτύσσεται κάποιες συγκεκριμένες ώρες ή που σπανίως έχουν ζήτηση. Σε αυτή την περίπτωση μπορούμε επίσης να τοποθετήσουμε ανιχνευτές ζήτησης που αφορούν σε οχήματα. Τέλος, υπάρχουν και οι  ανιχνευτές παράτασης που αφορούν σε παράταση του χρόνου πρασίνου μιας πρόσβασης όταν αυτή το χρειάζεται, πάντα κρατώντας κάποιους κανόνες σε σχέση με το μέγιστο πράσινο που δύναται να έχει κάθε πρόσβαση. Σε κάποιες πολύ σύνθετες περιπτώσεις, όπως είναι οι περιπτώσεις κάποιων κόμβων στη Λ. Κηφισού χρησιμοποιούνται πιο προηγμένες τεχνικές. Αναλυτικότερα, εφαρμόζεται το τρίτο επίπεδο κεντρικής ρύθμισης που αναφέρθηκε παραπάνω, με τη διαφορά ότι εφαρμόζεται σε μεμονωμένους κόμβους. Ο ρυθμιστής διαθέτει κατάλληλες ανιχνεύσεις, πολύ περισσότερες από ότι θα είχε διαφορετικά, ώστε να «βλέπει» την προσερχόμενη κυκλοφορία κάθε πρόσβασης και να σχεδιάζει το πρόγραμμα που θα εφαρμόσει την επόμενη περίοδο. Όταν έρχεται η ώρα της εφαρμογής των σχεδιασθέντων προγραμμάτων γίνεται μια επιπλέον ρύθμιση με βάση μετρήσεις από κοντινότερους ανιχνευτές με σκοπό να μοιράζεται ο χρόνος πρασίνου σε κάθε πρόσβαση με βάση τις πραγματικές της ανάγκες.