KeSimpulan.com Dokumentasi Berita Sains
(2008-2013)
HOME - ARSIP - PENCARIAN

Sunday, September 19, 2010

Pendekatan Bottom Up Lampu Lalu Lintas Atasi Kemacetan

KeSimpulan - Untuk menjinakkan lalu lintas harus mengikuti arus. Traffic light harus menanggapi mobil, bukan sebaliknya, demikian hasil sebuah studi.

Lampu lalu lintas yang bertindak secara lokal dapat ditingkatkan untuk lalu lintas global, demikian saran penelitian baru. Untuk mengurangi kemacetan, pendekatan ini dapat menghemat uang, mengurangi emisi, bahkan menguranggi tingkat frustrasi masyarakat.

Pendekatan baru ini membuat lampu lalu lintas agar mengikuti arus dan bukan memperbudak driver ke dalam tirani sinyal waktunya. Dengan mengukur kendaraan yang masuk dan keluar melalui setiap persimpangan (karena setiap lampu saling berkoordinasi dengan lampu tetangga terdekat) maka kelancaran akan muncul di semua sistem, demikian laporan para ilmuwan dari Santa Fe Institute.

"Ini sangat menarik, pendekatan ini adaptif dan sistem yang bisa secara aktif responsif. Begitulah mestinya, bagaimana kita bisa mendapatkan hasil lebih maksimal dari sistem saat ini," kata Gabor Orosz, insinyur mikanika dari University of Michigan di Ann Arbor.

Tujuan akhir dalam prinsip arus lalu lintas adalah "selamanya lampu hijau" berpergian, barang-barang, sayuran dan sebagainya yang memungkinkan pasukan kendaraan bergerak dengan lancar melalui titik-titik persimpangan. Ketika itu terjadi, tidak ada pengemudi harus menunggu sangat lama dan bagian dari jalan tidak menjadi begitu penuh dengan mobil di mana tidak ada ruang bagi kendaraan untuk masuk ketika lampu merah. Inilah kebahagiaan yang langka.

Lampu lalu lintas biasanya dikendalikan secara top down di mana siklus operasional memaksimalkan arus lalu lintas untuk waktu tertentu dalam satu hari seperti jam sibuk. Bahkan untuk waktu yang khas pada hari-hari biasa. Ada begitu banyak variabilitas jumlah mobil di setiap lampu dan masing-masing arah mobil dalam meninggalkan sebuah persimpangan jalan untuk bisa diisi mobil yang lain.

Kombinasikan kondisi ini didukung dengan ketidaksabaran pengemudi dan persimpangan dengan mudah menjadi macet. Sama frustasinya di mana sopir berhenti di lampu merah dalam beberapa menit meskipun tidak ada mobil di depan mata.

"Hal ini sebenarnya bukan kontrol optimal karena situasi rata-rata tidak pernah terjadi. Ada variabilitas besar jumlah mobil di setiap lampu merah, artinya meskipun kita memiliki skema yang optimal, optimalisasi ini tidak kena sasaran," kata Dirk Helbing, ilmuwan sistem dari Swiss Federal Institute of Technology Zurich.

Helbing dan rekannya Stefan Lämmer dari Dresden University of Technology di Jerman merubah pendekatan top-down dan menjadi bottom-up. Mereka mencatat bahwa ketika banyak orang yang mencoba untuk bergerak melalui ruang sempit (seperti melalui sebuah pintu yang menghubungkan dua lorong), ada osilasi alami: Sebuah massa orang dari satu sisi akan bergerak melalui pintu, sementara orang lain menunggu, lalu tiba-tiba switch aliran satu arah.

"Sepertinya mungkin ada lampu lalu lintas, namun tidak ada. Ini sebenarnya penumpukan tekanan pada sisi di mana orang harus menunggu yang akhirnya mengubah arah aliran," kata Helbing. "Kami pikir mungkin bisa menerapkan prinsip yang sama untuk persimpangan jalan, yaitu lampu lalu di atur oleh lalu lintas, bukan sebaliknya."

Pengaturan ini menempatkan dua sensor di setiap persimpangan: Satu langkah aliran masuk dan satu langkah aliran keluar. Setiap lampu terkoordinasi dengan semua lampu persimpangan, seperti satu lampu memberi sinyal pada lampu berikutnya, "Hei, beban berat masuk."

Dalam kesempatan singkat lampu memberi sinyal antisipasi untuk persimpangan berikutnya sehingga cukup waktu untuk mempersiapkan masuknya sepasukan kendaraan, kata Helbing. Intinya adalah untuk menghindari penghentian setiap peleton kendaraan yang masuk. "Ini bekerja dengan sangat baik," kata Helbing. Kesenjangan antar peleton adalah kesempatan untuk melayani arus dari arah lain dan koordinasi lokal secara alami menyebar ke seluruh sistem.

"Ini efek paradoks yang terjadi dalam sistem yang kompleks. Anehnya, proses keterlambatan dapat meningkatkan sistem secara serentak. Ini adalah efek ‘lambat adalah cepat’. Anda dapat meningkatkan kinerja (mempercepat seluruh sistem) jika Anda menunda proses tunggal dalam sistem pada waktu dan jumlah yang tepat," kata Helbing.

Para peneliti segera melakukan simulasi pendekatan mereka di pusat kota Dresden. Wilayah ini memiliki 13 lampu lalu lintas persimpangan, 68 penyeberangan pejalan kaki, sebuah stasiun kereta api yang melayani lebih dari 13.000 penumpang pada hari biasa, dan 7 stasiun bus dan jalur trem yang melintasi jaringan setiap 10 menit untuk arah yang berlawanan.

Pendekatan mereka secara fleksibel mengurangi waktu tunggu lalu lintas sebesar 56 persen untuk trem dan bus, 9 persen untuk mobil dan truk, dan 36 persen untuk pejalan kaki dalam melintasi setiap persimpangan. Dresden sekarang semakin dekat untuk menerapkan sistem baru, kata Helbing, dan Zurich juga sudah mempertimbangkan pendekatan ini.

Kemacetan lalu lintas tidak hanya menyebalkan, tetapi juga beban biaya, waktu dan uang, kata Orosz. Terhitung dalam satu tahun, populasi mengemudi di US secara kumulatif menghabiskan 500.000 tahun di jalan dengan biaya sekitar US$100 miliar. Dan jalanan semakin lama lebih padat.

Cara optimal untuk mengatasi kemacetan tersebut adalah untuk mengambil pendekatan seperti Helbing dan dikombinasikan dengan teknologi yang berhubungan dengan perilaku pengemudi, kata Orosz. Sensor mobil yang mendeteksi jarak antar bumper anda dan mobil di depan anda dapat mencegah sapuan rem mendadak yang dapat menumpuk lalu lintas. "Secara umum algoritma ini meningkatkan lalu lintas, tetapi mungkin tidak akan banyak yang mereka lakukan seperti di atas kertas karena pengemudi masih manusia dan mengemudi adalah perilaku," kata Orosz.

Stefan Lammer and Dirk Helbing. Self-Stabilizing decentralized signal control of realistic, saturated network traffic. Santa Fe Institute, working paper # 10-09-019. September, 2010.

Artikel Lainnya:

No comments :

Post a Comment