I Storbritanniens storstäder är det fler människor än någonsin som hoppar på sina cyklar och cyklar till jobbet. Antalet har ökat med 144 % under det senaste decenniet i centrala London, och mer än 80 % i Brighton, Bristol och Manchester, enligt Office for National Statistics.
Med fler cyklister på vägen är det viktigt att ta reda på hur man kan ge dem utrymme för att vara säkra och ta sig runt effektivt, utan att skära in i gångvägar eller tvinga dem att slåss med bilar.
Transport välgörenhet Sustrans hoppas kunna ge en lösning, och det börjar med att ta reda på hur många cyklister som faktiskt är på vägen. Välgörenhetsorganisationen kommer sedan att använda den insamlade informationen för att förbättra cykelbanor och annan väginfrastruktur.
”Vi ville ha något som kunde berätta för oss hur många människor som använder utrymmet nu, så att vi kan anpassa gatorna för att göra dem bättre för promenader och cykling”, förklarade Dr Cecilia Oram, projektansvarig på Sustrans.
New Yorks Times Square stod inför en liknande utmaning. ”Det förekom en hel del personer som gick på körbanan, och därför var det ganska hög andel olyckor”, förklarade hon. ”De undersökte hur de kunde modellera korsningarna för att göra det lättare för fotgängare att ta sig över vägen och göra mer utrymme på körbanan åt dem.”
Räknar bilar och cyklar
Enkelt, eller hur? Inte så. Medan du enkelt kan räkna bilar med en smart list i vägen eller via en kamera, är cyklister och fotgängare svårare att identifiera. Du kan använda en standardkamera och utveckla en algoritm för att skilja fotgängare från cyklister och förstå deras rörelser, men detta väcker integritets- och dataskyddsproblem eftersom individer kan identifieras. Orams initiala lösning var faktiskt att använda CCTV, men integritetsproblem sattes på den idén.
Sustrans nya planer använder sig av ett holländskt och danskt utvecklat infrarött sensorsystem som kan räkna människor utan att väcker rädsla för dataskydd. ”Det är anonym data; man kan inte känna igen människor från värmebilden”, sa hon.
Dessutom fungerar det oavsett förutsättningar, noteras Rikke Gade, biträdande professor vid Aalborg Universitet i Danmark, som utvecklar systemet. ”Den förlitar sig inte alls på ljus, så den fungerar både dag och natt”, sa hon. ”Den kommer att pågå 24 timmar.”
Hur det fungerar
Den infraröda kameran är monterad högt upp över en korsning, livlig gata eller torg – den kräver sådan höjd att dess sikt inte hindras av de många höga byggnaderna i en stad. Kameran samlar sedan in värmebilderna som analyseras med datoralgoritmer – Gades specialitet.
”Det är väldigt svårt, eftersom kamerans upplösning är ganska låg”, sa hon. ”Det kan bara vara några få pixlar som vi försöker särskilja… Vi får inte alltid en bra profil av personen, så det kan vara svårt att skilja på en person, en liten bil, en cyklist eller till och med en hund. Det är en fråga vi jobbar med.”
Bilderna är också överlagrade på en matris för att fixera dem i geografiskt utrymme, så att varje pixel i bilden kan matchas till en verklig koordinat. Detta är arbetet av Søren Zebitz Nielsen, forskare vid Köpenhamns universitet. ”Du tar reda på vilken verklig koordinat varje pixel refererar till, mer eller mindre, och du gör det för åtta eller 20 pixlar. Sen du [can build] en matris mellan marken och bilden”, sa han.
Att hitta svar
Alla dessa data låter forskare se en fotgängare eller cyklist röra sig in i zonen och spåra hur de använder utrymmet. Kan cyklister rinna genom korsningar, eller sitter de farligt bland bilar och väntar på deras tur att korsa? Drar fotgängare kvar i ett område eller går förbi? De insamlade uppgifterna kan hjälpa till att besvara sådana frågor.
Och detta är inte bara teori: systemet används i praktiken. Den har redan värvats inomhus på sportarenor för att registrera fansens rörelser, medan i Nederländerna har sådana kameror spårat korsningar där bilar och cyklister tvingas in på nära håll. ”De försökte [capture] situationer där bilar och cyklister var nära att träffa varandra, säger Gade och syftar på ett specifikt vägskäl där bilar kan svänga in i ett körfält med cyklister som går rakt. ”De här situationerna där de är nära varandra, vi tittade på flödet i bilbanan och flödet i cykelbanan.”
Sustrans planerar nu att ta forskarnas arbete och tillämpa det här i Storbritannien. Oram tror att det troligen först kommer att testas i Edinburgh – på en plats praktiskt nära Sustrans kontor, där en komplicerad korsning har en cykelbana som löper genom sig.
Bygg smartare städer
Projektet skulle kunna ge stadsplanerare data för att förbättra gator och samhällen. ”Datorn kan utföra ganska komplexa analyser av hur människor beter sig i ett offentligt utrymme”, tillade Gade. ”Den kan räkna antalet människor som dröjer sig kvar i ett visst utrymme och berätta hur länge de dröjer sig kvar. Detta har konsekvenser för ekonomin på dessa platser och hur boende de är, säger hon.
En kamera kan till exempel visa att människor rusar genom ett visst torg och inte stannar vid butiker eller parker i området. Stadsplanerare kan till exempel lägga till bänkar eller träd, eller göra andra mindre ändringar och sedan titta på kameradata för att se deras effekt – en ”feedback loop”. Om resultaten är positiva kan just det området utvecklas genom att lägga till mer grönska eller sittplatser för att göra det till ett mer attraktivt alternativ för människor att välja den vägen, eller uppmuntra dem att stanna kvar längre.
”Vi skulle ha bevis som visar att folk tillbringar längre tid här,” sa Oram, ”vilket skulle vara ett ganska bra argument för förändringarna.”
Även om projektet är fokuserat på cyklister och fotgängare, sa Oram att det på en bredare nivå handlar om hur vi tänker kring stadsdesign. ”Jag tror att det finns anledning att ändra hur vi tänker om städer,” sa hon. ”Istället för att tänka på dem som utrymmen och platser och platser, [we could] tänka på dem som handlingar och interaktioner och transaktioner.”
Slutgiltiga tankar: Smart tech får grönt ljus
En bil som kan ändra alla röda trafikljus till grönt? Nu är det smart – och utvecklare vid Newcastle University testar för närvarande en sådan teknik i Newcastles centrum.
Enheten, som fästs på vindrutan på ett fordon, kommunicerar med trafikljus för att säkerställa en smidig, kontinuerlig resa. Vissa fordon – som de som används av NHS för att transportera patienter – får prioritet, medan resten av oss uppmanas att justera vår hastighet för att säkerställa att vi bara ser gröna signaler.
”Till exempel kan systemet råda en förare att om de färdas i 24 mph kommer de att slå de nästa fyra uppsättningarna av trafikljus på grönt,” sa Phil Blythe, professor i intelligenta transportsystem vid Newcastle University. ”I mer överbelastade områden, eller vid särskilt trafikerade tider på dygnet, kan fordon på viktiga vägar prioriteras för att hålla trafiken flytande.”
Förutom trafiksignaler kan systemet varna förare om en olycka framför dem, eller varna dem om någon har hoppat över rött ljus vid en kommande korsning. Hittills har 20 uppsättningar trafikljus och 14 fordon utrustats med den experimentella tekniken, och fler kommer att följa.
