Vägen framför

En lång väg 90 nära San Antonio börjar bromsljusen blinka. Tjugofem kilometer bort smuttar Sam Mendoza på kaffe i regionens TransGuide trafikledningscenter, där 16 väggmonterade tv-monitorer visar scener från några av de 109 videokamerorna som tittar på 100 kilometer av områdets motorvägar. Plötsligt signalerar ett pipande ljud att trafiken på väg 90 har saktat ner under 40 kilometer i timmen, vilket avkänns av några av de 1 700 magnetiska slingdetektorerna som är inbäddade i regionens vägar. Mendoza griper en datormus och zoomar in en motorvägsmonterad kamera mot problemplatsen; snart avslöjar hans bildskärm två skäggiga män i haverifilen som kämpar för att fixa en pickups punkterade däck. Han skriver snabbt ett tangentbordskommando, vilket orsakar en pil på en elektronisk skylt som hänger över höger hand
körfält för att blinka från grönt till gult. Ljuset varnar förarna om plattfixarna, så att de förhoppningsvis kan undvika en olycka eller kanske hitta en annan väg.

Vid första rodnad ser systemet till Mendozas förfogande ut som ett smart sätt att bekämpa trafiken. Det är vad den federala regeringen tänkte för ett decennium sedan när den började finansiera intelligenta motorvägar, en snabb term för ett mödosamt program för att installera sensorer, videokameror och programmerbara skyltar längs landets motorvägar. Idag ger system på plats i San Antonio och 49 andra stadsområden verkligen snabbare reaktion på olyckor. Men kostnaden ökar, med den totala skattebetalarfliken som toppar 8,5 miljarder dollar hittills. Och trots den investeringen kan styrenheter inte upptäcka trafik bortom där sensorerna är installerade. Vad värre är, de har begränsade sätt att varna förare; vanligtvis är det antingen via skyltar eller genom att meddela nyhetsmedia. Och som vilken som helst
föraren vet, även en 10-minuters försening tills nyheterna kommer på radio betyder ofta att det är för sent att undvika morrandet.

Den här historien var en del av vårt julinummer 2001

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Kort sagt, det är dags att slå på bromsen för Uncle Sams inställning till trafikledning. Istället för en massiv och kostsam ny fysisk infrastruktur som tar ett par decennier att rulla ut, visar det sig att vägen till verkligt intelligenta motorvägar leder till bilarna själva – eller mer exakt, till de trådlösa prylarna inuti dem. Tiotals miljoner fordon är nu laddade med mobiltelefoner, elektroniska avgiftsbelagda taggar, inbyggda datorer, tvåvägs personsökare och Global Positioning System-mottagare; alla lovar att spela en roll i en ny era av trådlös trafikhantering. Det beror på att när miljontals förare tjatar på sina mobiltelefoner kan radiosignalerna från dessa enheter fungera som praktiska trafik- och hastighetssensorer. Samtidigt börjar enheter som sträcker sig från den låga personsökaren till lyxiga navigationssystem erbjuda sätt för förare att få trafikinformation i realtid,
anpassade för sina rutter. Ännu bättre: vinstdrivande trådlösa företag verkar vara villiga att ta del av fliken.

Många kurvor och hinder lurar längs denna nya trådlösa motorväg. Tekniken behöver förfinas, affärsmodeller förblir oprövade och förare kommer att vilja ha garantier för att deras integritet inte kommer att invaderas av nya lyssningsinlägg på motorvägar. Men löftet är svårt att förneka. Runt om i landet, från den fullsatta Washington Beltway till San Francisco Bay, antyder begynnande tester av trådlös trafikavkänning redan att dessa
ny teknik kan förstärka - och till och med överskugga - det ursprungliga federala programmet, och göra det inom några år, inte decennier. Med trådlös teknik behöver vi inte vänta på att regeringen ska installera loopdetektorer, hävdar Kenneth Orski, president för Urban Mobility, ett Washington, DC-baserat transportkonsultföretag. Privata företag kan sätta upp mobilnät snabbare och billigare och utöka intelligenta motorvägar till praktiskt taget alla motorvägar i landet.

Utsläpp och Enervation

Nya idéer för att bekämpa trafiken kan inte komma snabbt nog. Federal Highway Administration uppskattar att amerikanska förare spenderar 4,3 miljarder plågsamma timmar varje år på igensatta vägar. En genomsnittlig amerikan spenderar nu 36 timmar per år fast i trafiken, upp från 11 timmar 1982, enligt en studie från Texas Transportation Institute som släpptes i maj. U.S. Environmental Protection Agency säger att avgasutsläppen är ansvariga för cirka 58 procent av USA:s utsläpp av kolmonoxid, 30 procent av kväveoxider och 27 procent av flyktiga organiska föreningar, bland andra föroreningar. Dessa dystra realiteter föranledde kongressen
att börja finansiera inbyggda sensorsystem 1991. Men medan det resulterande programmet Intelligent Vehicle Highway Systems släppte lös teknologi mot trafik, var det teknik som utvecklades på 1980-talet. Idag innehåller endast cirka 10 procent av de amerikanska motorvägarna dessa sensorer, en siffra som förväntas öka till högst 20 procent till 2020. Även om fördelarna med dessa system varierar mellan olika städer, har studier generellt visat att de mestadels hjälper genom att snabba upp nödberedskapen, med inga hårda bevis på att sensorer har förbättrat restider.

Allt detta lämnar det snabba körfältet öppet för ett helt nytt tillvägagångssätt för trafikledning, en där radiovågor ersätter magnetslingor som nyckelavkänningsteknik. Den tydliga ledaren för det trådlösa paketet, säger experter, är mobiltelefonen. Det var trots allt mobiltelefonen som först slog vägsensorerna hårt: förare började helt enkelt ringa 911 för att rapportera olyckor de hade sett. Idag tycks varje amerikansk kulle, kyrktorn och höghus ha skapat en cellulär radiosändare och antenn. Amerikaner äger cirka 111 miljoner mobiltelefoner - nästan en för varannan person - med 46 000 nya abonnenter varje dag, enligt Cellular Telecommunications & Internet Association, en handelsgrupp i Washington, DC.

Att omvandla denna trådlösa kommunikationsinfrastruktur till ett trafikavkänningsverktyg är nästa steg. Radiovågor som sänds ut av en förares mobiltelefon under vanliga samtal kan användas för att fastställa inte bara en bils plats utan också dess hastighet och riktning. Den första applikationen kommer att vara för nödsituationer: den federala regeringen kräver att mobiltelefonföretag senast i oktober 2001 ska kunna tillhandahålla exakt mobiltelefonposition när ett 911-samtal görs. Så småningom
dessa nya lokaliseringstekniker kan också avsevärt utöka och förbättra dagens intelligenta motorvägsinfrastruktur.

Den ledande metoden för att analysera mobiltelefonsignaler för att upptäcka trafikmönster utnyttjar det faktum att dessa signaler har distinkta fingeravtryck som ändras när telefonens plats ändras. Det beror på att en mobiltelefonsignal studsar mot byggnader, kullar och andra hinder innan den konvergerar mot ett mobiltorn, vilket producerar
ett unikt signalmönster för varje plats längs en vägbana. När dessa fingeravtryck har kartlagts och lagrats i en databas är det möjligt att skapa programvara som
analyserar signalen från en förbipasserande mobiltelefon genom att prova den flera gånger per minut för att fastställa bilens exakta position, riktning och hastighet.

Trådlös ringväg

Att utveckla en sådan karta är just uppgiften för en vit Ford E-150 skåpbil som regelbundet kryssar en 30 kilometer lång sträcka av Washington, DC, Beltway, ett av landets epicentra för både trafik och prat (60 procent av invånarna i området äger cell telefoner). Skåpbilen ägs av San Ramon, CA-baserade U.S.Wireless, en ledare inom den begynnande verksamheten att generera trafikinformation. Medan skåpbilen kör nerför en överbelastad sträcka av I-495 från Springfield, VA, till Andrews Air Force Base, MD, pratar en passagerare i en mobiltelefon. Varje nyans av signalens fingeravtryck från den konversationen fångas av ett nätverk av antenner och datorer som företaget har installerat på kontors- och industritak längs motorvägen.

Sedan, tack vare ett GPS-mottagarsystem i skåpbilen, matchas varje fingeravtryck med en exakt plats på rutten. Senare, när bilar med mobilchattende passagerare kör förbi, plockar U.S.Wireless-datorn upp fingeravtrycket, hittar en matchning från sin databas och spottar ut en plats. Genom att mäta hur fingeravtrycket
förändringar över tid, kan systemets algoritm även beräkna riktning och hastighet. Var vi än ställer upp nätverket kommer vi att kunna övervaka fordonstäthet, hastighet och acceleration och ge den informationen till alla som är beredda att betala oss, säger Howard Blank, U.S. Wirelesss vicepresident för teknologi.

För att hjälpa till att stödja detta storslagna experiment i mobiltelefon-signalkartografi ponnyar Maryland och Virginias transportbyråer sammanlagt 400 000 dollar. De första resultaten är uppmuntrande, säger David Lovell, biträdande professor i transportteknik vid University of Maryland, som utvärderar testet för delstaten Maryland. Tekniken spårar fordonets bana kontinuerligt, vilket gör att du kan få en bättre känsla för mönstret av trängsel på motorvägen än vad som ges av sensorer med magnetslingor, säger han. Testet fortsätter, men en rapport som bedömer dess resultat kommer inte förrän i december. Lovell säger dock att allt verkar fungera bra hittills.

Ändå är inte alla övertygade av testerna. Det är verkligen ett bisarrt sätt att göra det här, säger Paul Najarian, chef för telekommunikation på Intelligent Transportation Society of America, en forskningsorganisation baserad i Washington, DC. Varje gång en byggnad kommer upp eller går ner måste de kalibrera om den. Och den lokala topografin förändras efter årstiderna. De måste i princip köra sin skåpbil genom täckningsområdena om och om igen för att hålla det hela uppdaterat.

U.S. Wireless-tjänstemän säger att omkalibreringskostnaderna är triviala jämfört med installation och underhåll av loopdetektorer. Men medan företaget arbetar för att fullända sin teknologi, utvecklar huvudkonkurrenten TruePosition of King of Prussia, PA, ett alternativt tillvägagångssätt som aldrig behöver omkalibreras. TruePositions schema är baserat på trianguleringsbestämmande mobiltelefonposition från de gånger det tar signaler att nå tre eller fler stationer. Genom att också analysera vinkeln med vilken en signal kommer, kan företaget åstadkomma denna bedrift med bara två torn, säger Matthew Ward, TruePositions chef för strategisk produktutveckling. Hastigheten beräknas från förändringar i plats över tiden, som med U.S. Wireless-tekniken. TruePosition fokuserar för närvarande på att tillhandahålla teknik för 911-telefonsökning. Men Ward säger att företaget planerar att testa sin teknik för trafikapplikationer.

Utöver mobiltelefoner finns det en annan trådlös teknik som redan förstärker trafikrapporterna i vissa områden: de allt vanligare avgiftsbelagda, vindrutemonterade radiotaggarna. Normalt känner en speciell taggläsare för vägtullar den passerande enheten, registrerar kodnumret som är associerat med ägarens konto och subtraherar vägtullen – och det är det. Men E-ZPass-taggarna som används av mer än fyra miljoner förare i New York-området fungerar nu som hastighets- och trafikdetektorer.

För att använda taggarna för detta nya ändamål, monterar Transcom-koalitionen av regionala transportbyråer läsare med jämna mellanrum (från 0,4 till 2,4 kilometer) längs en motorväg. Genom att analysera tiden det tar för en taggad bil att passera mellan läsarna, kan specialprogramvara beräkna hastigheten på trafiken längs viktiga artärer, med resultaten som visas i ett regionalt trafikledningscenter i Jersey City, NJ. Precis som Sam Mendoza gör i San Antonio, publicerar operatörer eventuella morrar på elektroniska vägskyltar eller genom att varna nyhetsmedia. I slutet av detta år kommer mer än 300 kilometer motorväg som sträcker sig från Hartford, CT, till Trenton, NJ, att fyllas med taggläsare för hastighetsdetektering, med Massachusetts och Pennsylvania som tittar på idén.

I slutändan kan det vara möjligt att komplettera – eller till och med ersätta – denna växande arsenal av sensorer med en tredje trådlös enhet: GPS-mottagaren dyker upp i fler och fler bilar, främst som ett navigeringshjälpmedel ( ser Pendlardatorn , TR juni 2000 ). GPS kan i teorin ge ett sätt att kontinuerligt spåra ett fordons position. Men även om trafikplanerare skulle älska att samla in alla dessa rullande positionssiffror och pressa siffrorna för hastighet och trafikdata, kommer det att vara svårt att uppnå, åtminstone för nu. Det beror på att GPS-mottagare bara är det - mottagare, som bestämmer position från inkommande satellitsignaler - och skickar inte positionsdata om inte en förare initierar en länk, som när du ringer polisen för att få hjälp eller letar efter vägbeskrivningar. Sådana samtal är relativt sällsynta jämfört med telefonprat; dessutom skulle avläsning av en bils position innebära avlyssning av innehållet i ett samtal snarare än att bara känna av en signal.

Trafficking I Trafik

Men innan dessa framväxande trafikhanteringstekniker verkligen kan sätta sina spår, återstår några kritiska frågor att besvara. En av de mest grundläggande är vem som ska betala. Tekniken är tillgänglig, säger Najarian på Intelligent Transportation Society. Men det som saknas är ett intäktsflöde som knyter ihop alla dessa element.

U.S.Wireless, för en, hoppas kunna sälja sin data till statliga myndigheter, så att de kan sända uppdateringar via standardnyhetsrapporter och varningsskyltar, plus eventuella framtida vägar som utvecklas. Det är också en bra satsning att många förare kommer att betala åtminstone en blygsam avgift för att spara några av de 4,3 miljarder timmar som spenderats fast i trafiken. Cue, ett personsökarföretag i Irving, Kalifornien, tar redan $10 till $15 i månaden för personlig trafikinformation på mer än 60 amerikanska marknader. Cue samlar in sina data från alla tillgängliga källor, inklusive loopdetektorer, helikopternyhetsrapporter och, så småningom, mobiltelefonsignaler. Efter att en kund programmerat en rutt till en tvåvägspersonsökare skickar företaget personliga varningar. Dessa kan läsas som text på personsökaren eller höras via en röstsyntes.

Att övertyga människor att betala för sådana tjänster innebär att de får mycket exakt information i en form som de kan använda, konstaterar Gerald Conover, teknikchef på Ford Motor och ordförande för International Affairs Council vid Intelligent Transportation Society of America. Säg att jag är på Manhattan, säger han. Det jag vill ha är trafikmiljön i realtid på gatan som jag kör på, såväl som på gatorna ovanför och under mig. Jag vill ha sensordata på en karta så att jag kan fatta omedelbara beslut.

På den här fronten kunde GPS verkligen strula sina grejer. Även om GPS inte skickar trafikdata kan den spela en nyckelroll för att hjälpa förare att ta emot den. Med hjälp av en trådlös länk kan en förare ladda ner trafikdata i realtid som en omborddator kan filtrera baserat på bilens GPS-härledda position. Om nyheterna var dåliga kunde navigeringsprogram erbjuda alternativa rutter. Denna information kan betalas för genom prenumeration eller levereras gratis tillsammans med reklam (anpassad till plats i många fall: McDonald's vid nästa utgång!).

Men även om de rätta affärsmodellerna och kommunikationsmetoderna hittas kvarstår ett annat problem: att garantera integritet. Chaufförer oroar sig för att deras vägtullar, mobiltelefoner och andra prylar kan användas för att spåra deras rörelser för marknadsundersökningar, övervakning eller för att utmäta fortkörningsböter, säger James X. Dempsey,
biträdande chef för Center for Democracy & Technology, en integritetsorganisation baserad i Washington, DC. Det verkliga bekymret här är att informationen skulle kunna sammanställas och användas för att kategorisera, karakterisera och bedöma människor, säger Dempsey.

Rädslan hos E-ZPass-ägare på denna front mildrades när Transcom gick med på att blanda ihop identifieringsinformation innan programmet lanserades 1995. Men lösningen på mobiltelefonens integritetsproblem är något mindre tydlig. Mobiltelefonspårare U.S. Wireless och TruePosition insisterar på att de inte spelar in uppringarens identitet på sina nätverk. Vi kunde inte bry oss mindre om vilka som ringer, säger U.S. Wirelesss Howard Blank. Vi använder dummy-identifierare som uppringare nummer ett och uppringare nummer två.” Men företagslöften stöds inte av lag. Även om telekomföretag är förhindrade att avslöja någons identitet utan samtycke, noterar Dempsey att uppkomlingar som USWireless tekniskt sett inte är telekom transportörer, och de omfattas därför inte av sådana restriktioner. Cellular Communications Industry Association, en handelsorganisation baserad i Washington, DC, föreslog nyligen att FCC utvecklar sekretessriktlinjer som inkluderar en bestämmelse för att meddela kunder om hur deras cellsignaler kan användas.

En annan uppfattning är att människor gärna kommer att avstå en del av sin integritet för chansen att slå en trafikstockning. Motorvägsadministratörer i San Francisco, en av de första städerna att utforska mobiltrafikavkänning i detalj, är på väg att sätta den synen på prov. Regionens Metropolitan Transportation Commission är redo att underteckna ett sexårigt kontrakt på 5,2 miljoner dollar för att studera huruvida U.S.Wireless-metoden kan förstärka hjärnkraften hos stadens magnetslingor-baserade intelligenta motorvägar.

Vi skulle vilja använda systemet för att utveckla motorvägshastighetsprofiler som förare kan använda, säger Michael Berman, projektledare för Bay Area-kommissionen. Först sammankallar de dock fokusgrupper och genomför undersökningar om integritetsfrågan.

Kommer allmänheten att acceptera det? Det är en öppen fråga. Men har tekniken kommit för att leda trafikledning in i den trådlösa tidsåldern? Det samtalet har redan gjorts.

Dölj