Eroavaisuudet perinteisen ja adaptiivisen valo-ohjauksen välillä

Tässä alaluvussa kerrotaan lyhyesti niistä eroista, joita on perinteisen valo-ohjauksen ja adaptiivisen valo-ohjauksen välillä koskien liikennevalosuunnittelua, ylläpitoa ja käyt-töönottoa.

Aiemmissa luvuissa esiteltiin eri valo-ohjaustavat ja – periaatteet, sekä muutaman kehit-tyneen adaptiivisen valo-ohjausjärjestelmän toiminta. Tämän alaluvun tarkoituksena on esittää selkeä ja suoraviivainen tiivistelmä perinteisen ja adaptiivisen valo-ohjauksen eroavaisuuksista ennen kuin siirrytään tarkastelemaan Tampereen adaptiivisen valo-ohjauksen projektia.

Liikennevalosuunnittelu

Perinteisen ohjauksen suunnittelu on hyvin erilaista verrattuna adaptiivisen valo-ohjauksen suunnitteluun. Suunniteltaessa perinteisiä yhteenkytkentöjä liikennesuunnit-telija hyödyntää olemassa olevia liikennemäärätietoja luodessaan kiinteäkiertoaikaisia valo-ohjelmia. Varsinkin kaupunkien keskustoissa, joissa esiintyy keskenään risteäviä yhteenkytkentöjä, on perinteisten kiinteää kiertoaikaa noudattavien valo-ohjelmien luo-minen haastavaa. Usein jokaisen liittymän kohdalla valo-ohjelmia joudutaan suunnitte-lemaan neljästä viiteen kappaletta eri vuorokauden ajoille. Tästä johtuen haastavien yhteenkytkentäjaksojen suunnittelu voi helposti viedä useita kuukausia aikaa. Niissä tapauksissa, joissa liittymät sijaitsevat kauempana toisistaan, on perinteisen erillisoh-jauksen suunnittelu kuitenkin melko yksinkertaista. (Kulmala 2015)

Adaptiiviset valo-ohjausjärjestelmät ovat perinteistä valo-ohjausta huomattavasti mo-nimutkaisempia. Kuten aiemmin mainittiin, adaptiivisissa alueellisissa valo-ohjausjärjestelmissä katuverkon liikenne kuvataan yleisesti liikennemallilla, joka päivit-tyy liikenneilmaisimien keräämän liikennetiedon perusteella (Sane 2014). Adaptiivisten ohjausjärjestelmien vaatiessa toimiakseen erillisen järjestelmän, osallistuu valo-ohjauksen suunnitteluun useampia sidosryhmiä kuin perinteisessä valo-ohjauksessa.

Kaupungin koosta riippuen, perinteisestä valo-ohjauksesta voi vastata esimerkiksi vain yksi kaupungin liikennesuunnittelija. Adaptiivista valo-ohjausta suunniteltaessa kau-pungin edustaja yhdessä laitetoimittajan kanssa päättää järjestelmän toiminnan kannalta olennaiset asetukset. Näiden asetusten perusteella laitetoimittaja konfiguroi valo-ohjausjärjestelmän toiminnan. Tämän lisäksi projektissa voi olla mukana ulkopuolinen konsultti, joka tuottaa valo-ohjauksen toiminnan analysointiin tarvittavan simulointi-mallin. (Imtech Traffic & Infra 2014) Simulointimallin ja valo-ohjausjärjestelmän kon-figurointiin kuluu huomattava määrä aikaa. Eri sidosryhmien työskennellessä ensim-mäistä kertaa yhdessä ja toimintatapojen ollessa kaikille uusia, kuluu suunnittelussa luonnollisesti ylimääräistä aikaa osapuolten väliseen kommunikointiin. Kun adaptiivi-nen valo-ohjausjärjestelmä on otettu käyttöön, on sen laajentamiadaptiivi-nen huomattavasti

yk-sinkertaisempaa ja nopeampaa kuin kokonaan uuden järjestelmän pystyttäminen. Esi-merkiksi ImFlow – järjestelmän tapauksessa, järjestelmän alkuperäinen konfigurointi vie kuukausia, mutta ImFlow serverin ollessa toiminnassa, järjestelmän laajentaminen kattamaan uusia valoliittymiä vie ainoastaan muutamia viikkoja (Alanissi 2015). Kau-pungin omistaessa adaptiivisen valo-ohjausjärjestelmän, järjestelmän laajentaminen kattamaan uusia liittymiä on huomattavasti nopeampi ja tehokkaampi ratkaisu kuin suunnitella kyseisiin liittymiin uudet valo-ohjelmat ja yhteenkytkennät.

Käyttöönotto

Perinteisen valo-ohjauksen käyttöönottoa voidaan pitää yksinkertaisempana kuin adap-tiivisten valo-ohjausjärjestelmien käyttöönottoa. Tämä johtuu siitä, että perinteisessä valo-ohjauksessa valo-ohjelmat suunnitellaan valmiiksi, jonka jälkeen ne ajetaan liitty-mäkojeisiin. Valo-ohjauksen toiminta tunnetaan entuudestaan, koska liittymäkojeet noudattavat valo-ohjelmia siten, kuin ne on suunniteltu toimimaan. Usein kuitenkin valmiiksi suunniteltuja valo-ohjelmia joudutaan muokkaamaan eri syistä. Valo-ohjelman toiminnasta voidaan esimerkiksi havaita, että tietyille ajosuunnille suunniteltu vihreä aika ei ole riittävä, tai yhteenkytkentäjakson vihreä aalto ei toimi suunnitellusti.

Tämä voi johtua esimerkiksi siitä, että suunnittelun pohjana käytetyt liikennemäärät ja liikennemäärien jakautuminen ajosuuntien välillä eivät vastaa todellisuutta. Valo-ohjelmaan on saattanut jäädä myös muita epäkohtia, jotka havaitaan vasta ohjelman käyttöönotossa. (Kulmala 2015)

Adaptiivisten valo-ohjausjärjestelmien käyttöönoton hankaluus on siinä, että järjestel-mät eivät noudata valmiiksi suunniteltuja ohjelmia. Tämän johdosta valo-ohjauksen toimintaa ei tunneta täysin ennen järjestelmän käyttöönottoa. Valo-valo-ohjauksen toimintaa on toki simuloitu suunnittelun edetessä, mutta simulointi ei koskaan täysin vastaa kentällä olevaa tilannetta. Ennen järjestelmän käyttöönottoa valo-ohjauksen toi-mintaa on simuloitu runsaasti ja järjestelmälle on suoritettu erilaisia teknisiä testejä, jotta varmistutaan siitä, että järjestelmä toimii teknisesti oikein. Järjestelmän käyttöön-oton yhteydessä valo-ohjauksen toimintaa seurataan paikanpäällä. Samalla järjestelmän toimintaa optimoidaan toimimaan todellisten liikenneolosuhteiden mukaisesti. Käyt-töönoton aikaista työmäärää vähentää käytetyn simulointimallin tarkkuus. Mitä lähem-pänä todellista tilannetta simulointimalli on, sitä vähemmän ylimääräistä työtä järjes-telmän toiminnan optimointiin kuluu. (Imtech Traffic & Infra 2014)

Ylläpito

Suurimmat eroavaisuudet perinteisen valo-ohjauksen ja adaptiivisen valo-ohjauksen välillä ovat ohjauksen ylläpidossa. Perinteisessä ohjauksessa kiinteitä valo-ohjelmia joudutaan ajoittain päivittämään, jotta ne vastaisivat olemassa olevia liiken-nemääriä ja liikenteen suuntautumista. Kyseinen toimenpide teettää paljon työtä, sillä liikennemäärien muutokset pitää ensin selvittää ja tämän jälkeen jokainen valo-ohjelma

tulee ajoittaa uudelleen kyseisten liikennemäärien perusteella. Esimerkiksi Tampereella valo-ohjelmia päivitetään, mikäli valojen toiminnassa on havaittu parannettavaa. Valoja saatetaan päivittään myös kaupunkilaisilta saatujen palautteiden perusteella. Ajoittain kaikki valo-ohjelmat käydään joka tapauksessa läpi ja tarkastetaan, että ne vastaavat olemassa olevia liikennemääriä. (Kulmala 2015)

Adaptiivisissa järjestelmissä, kuten ImFlow:ssa ei hyödynnetä lainkaan kiinteäkiertoisia ohjelmia, joten vastaavalta toimenpiteeltä vältytään. Adaptiivisten valo-ohjausjärjestelmien osatessa automaattisesti mukautua liikennemäärien muutoksiin, vähentävät järjestelmät huomattavasti liikennesuunnittelijoiden työtä. (Stevanovic 2006) Vaikka adaptiiviset valo-ohjausjärjestelmät osaavat mukautua liikennemäärien muutok-siin, on liikennemäärien huomattavat muutokset hyvä ottaa huomioon järjestelmän toi-minnassa. Esimerkkinä tästä on tapaus, jossa liikennemäärien jakautuminen eri ajosuun-tien välillä vaihtuu huomattavasti verrattuna tilanteeseen, jolloin järjestelmän asetukset on määritelty. Tällöin asetuksia on syytä tarkastella ja mahdollisesti muunnella eri ajo-suunnille määriteltyjä painoarvoja. Vastaavanlaisessa tapauksessa ImFlow:n toiminta-linjausten painoarvojen säätäminen käy liikennesuunnittelijalta muutamassa minuutissa.

Esimerkiksi ImFlow:n tapauksessa, mikäli valo-ohjauksen toimintaa halutaan säätää yksityiskohtaisesti, esimerkiksi vaihdettaessa opastinryhmien vihreiden pyyntötapoja, tulee tällöin olla yhteydessä laitetoimittajaa, joka muuttaa järjestelmän asetuksia. Tilaaja ei itse kykene muuntamaan vastaavanlaisia yksityiskohtaisia asetuksia muuntelemalla toimintalinjausten painoarvoja johtuen siitä, että järjestelmän käyttäminen pyritään pi-tämään tilaajan kannalta mahdollisimman yksinkertaisena. Sama periaate pätee tosin myös perinteisiä valo-ohjelmia noudattavassa valo-ohjauksessa. Kaupungin liikenne-suunnittelija kykenee muuttamaan ohjelmaa ilman ulkopuolista apua, mutta valo-ohjelman ajaminen liittymäkojeeseen vaatii kuitenkin ulkopuolista työpanosta.

Yhteenveto

Adaptiivisen valo-ohjausjärjestelmän hankkiminen edellyttää sitoutumista yhteen lait-teistokonseptiin. (Sane 2014) Järjestelmien hankintakustannukset ovat korkeat (Gardner et al 2009), mutta aiemmissa luvuissa esitetyt tulokset puhuvat järjestelmien toiminnan puolesta. Järjestelmät vähentävät liikennesuunnittelijoiden työtä ja parantavat ohjattavan alueen liikenteen sujuvuutta. Sujuvuuden parantuminen on kuitenkin riippuvainen aikai-semman valo-ohjauksen tasosta. Ajan kuluessa adaptiivisten valo-ohjausjärjestelmien tuottamat liikenteelliset hyödyt maksavat itsensä takaisin ja tekevät hankinnasta kannat-tavaa.