Digitalni minimalizam u prometu

Može li biti previše digitalnog u prometu?

Pročitao sam knjigu Digitalni minimalizam Cala Newporta. Istina, knjiga je strukturom tipičan američki self-help uradak, usmjerena ka pojedincu s napucima kako se osloboditi (pre)velikog utjecaja mobitela i društvenih mreža te ostalih "pomagala". Zbog autorovog iskrenog, jasnog i konkretnog pristupa, svatko vezan na informacijske i komunikacijske tehnologije (IKT) može pronaći mnoge analogije primjenjive i na druge segmente digitalnog društva. Malo ili jako dvolično od mene, zalažem se za promociju IKT-a, puno tema na ovom blogu sam posvetio ITS-u, jedna je bila posvećena ultimativnom digitalnom rješenju – digitalnim blizancima, a sada se zalažem "za dijetu".

Motivacija za temu je primjenjivost prijedloga iz knjige na redovito inženjersko promišljanje prometnog problema (izazova, dileme) i/ili ITS usluge. Gospodin Cal Newport kaže da se ljudi ovisni o mobilnim uređajima mogu "detoksicirati" ako su spremni: (1) svjesno sagledati zatrpanosti svojih uređaja bespotrebnim aplikacijama, (2) optimizirati svoje ponašanje – koristiti samo one aplikacije koje im trebaju i to isključivo u određeni dio dana (ne tipkati svakih 5 minuta) te (3) nakon nekog vremena vidjeti što je zaista potrebno, a ostalo odbaciti. Predlaže sljedeće konkretne korake po toj metodologiji: (1) koji tip aplikacije koristi poboljšanju (društvenog i profesionalnog) života, (2) izabrati konkretnu aplikaciju i (3) nakon nekog vremena (npr. 30 dana) iskreno procijeniti je li došlo do poboljšanja/nazadovanja u daljnjem (društvenom i profesionalnom) životu.

Može se postaviti analogija u promišljanju/projektiranju ITS usluge ili nekog prometno tehnološkog rješenja: (1) projektiramo li previše tehnologije; jesmo li postigli (ne)željenu redundanciju, (2) hoće li izabrano rješenje zaista poboljšavati (optimizirati) zadane učinke/pokazatelje i (3) hoće li djelovanje projektiranog sustava biti dodana vrijednost ukupnom prometnom sustavu.

Je li nečega previše/premalo pokazat ću na jednom aktualnom, složenom, političkom, stručnom i "stručnom" primjeru o kojem svi (baš svi) mogu nešto izreći. Radi se o aktualnom izazovu (konačno sam i ja našao pravi izričaj za primjenu ove najpopularnije EU riječi), a to je tehnologija samoupravljavljivih vozila (automobila). Svi znamo da je za to potrebno još par (velikih) tehnoloških iskoraka. Preduvjet je napravljen uvođenjem i komercijalizacijom 5G mreže; krupnim koracima i u Hrvatskoj. Valja nam još posložiti HW/SW u automobilima, složiti IKT za V2V, V2I i V2X, sve to normirati i još par tehnoloških "sitnica". Paralelno treba uskladiti i zakonodavstvo: uvesti samoupravljiva vozila u nacionalne i međunarodne legislative, odlučiti tko će biti kriv za buduća stradavanja u prometu (malobrojna, ali događat će se): proizvođač vozila, proizvođač HW/SW i/ili proizvođač senzorike koja se ugrađuju u vozilo (ako je više dobavljača), vlasnik vozila, operator prometnog sustava, dionik odgovoran za ispravnost signalizacije i infrastrukture, …, te još par legislativnih sitnica i "sitnica". Je li to baš tako ili može i drugačije?! Na Internetu možete naći primjere javno predstavljenih samogradnji samoupravljivih vozila za vrlo male (zaista male) novce koji voze isto (ne)precizno kao i korporacijski automobili. Gdje je istina? Samom sebi postavljam mnoga pitanja glede samoupravljivih vozila i ovo je jedno od njih. Na prikazanom trokrakom raskrižju znak B02 (stop) jasno regulira raskrižje (lijeva slika). Što će se dogoditi kada ga neki vandal strga/ukloni/učini nečitljivim. Znamo što će se dogoditi danas u "vrijeme paklenih vozača" (po Atomskom skloništu). Vozilo na glavnom pravcu će u oba slučaju voziti bez zaustavljanja jer (jako) malo nas zna (poštuje) osnovno pravilo desne strane. Vozač na sporednom privozu će na lijevoj slici (ako je razuman) zaustaviti i propustiti sve sudionike koji imaju prednost. Na desnoj slici moguća su tri slučaja: (1) ući će u raskrižje jer ima prednost pa će vozilo na zapadu morati jako usporiti ili će skriviti prometnu nesreću, (2) oprezno će ući i izbjeći ili svojom radnjom upozoriti vozača na zapadu na situaciju, (3) ipak će stati i propustiti "paklenog vozača". Ima stotinu potpitanja, a osnovno je: vozač stalno koristi sporedni privoz i danas nema znaka, kako se ponašati, po pravilima prometa ili biti svjestan da je znak postojao i da je (vjerojatno) vandaliziran (namjerno sam ostavio stup znaka na desnoj slici)? Kako će se ponašati vozač na desnoj slici koji prvi put pristupa raskrižju iz sporednog privoza?

Što će se dogoditi u vremenima prevladavajućih samoupravljivih automobila? Ako će raskrižje biti opremljeno potrebnom IKT infrastrukturom onda će putem npr. IoT (Internet of Things) vozila dobiti pravodobnu informaciju o statusu raskrižja: važećoj organizaciji i regulaciji prometa. Možda zbog toga više nećemo imati vidljivih prometnih znakova!? Koliko će vremena proteći da se sve ceste/raskrižja u jednoj državi, regiji, širem području kao što je EU, kontinentu, svijetu, opreme potrebnom tehnologijom? Hoćemo li do tada imati autonomna vozila koja će se isključivo ponašati "promatranjem" okoline ili će vozila dolaskom u neko područje dobivati informacije (datoteke, mape) uređenja prometa na području kojim voze? Hoće li vozila na glavnom pravcu stalno usporavati dolaskom na raskrižje dok "ne prepoznaju" situaciju? Koliko će to biti problematično u prijelaznom razdoblju kada će se susresti vozilo s vozačem i samoupravljivo vozilo? U slučaju povećanog prometa (povećanih repova čekanja) kako će se autonomna vozila uključivati na glavni pravac: hoće li biti neki algoritam tipa izmjeničnog uključivanja kojeg danas poštuju mnogi vozači, ali ne svi!? Kada se sve to "razgrne", moguće je jako puno pristupa i rješenja. Ovdje ću navesti dva: (1) nakrcati vozilo svime i svačime da može prepoznati i prometni znak i vuka i lisicu ,…, (2) opremiti vozilo potrebnom senzorikom koja neće moći funkcionirati bez podrške lokalnog stanja prometnog sustava. Danas svi preferiramo i promoviramo cloud computing (usluga/računarstvo u oblaku) i sve je nekako okrenuto prema tome, čak i primjer koji ću opisati u San Franciscu. Je li to sve u vrijeme 4G/5G mreža dovoljno pouzdano? Ovdje opet ima desetak "podvarijanti": hoće li se svi izračuni obavljati u vozilu, hoće li se svi izračuni obavljati u oblaku i odluke slati u vozilo, hoće li se izračuni obavljati u vozilu, a stanje sustava (prometne mreže) dobivati iz oblaka (cloud), … ?

Koliko je koji pristup u izravnoj suprotnosti (koliziji) s korporativnim interesima? Svi mi, puno stariji, znamo kako je to bilo tijekom 1990-tih i početkom 2000-tih kada smo morali redovito kupovati novi HW da bi mogli koristiti nove verzije SW. Svako novo SW rješenje zahtijevalo je puno GB novog memorijskog i još biše GB novog diskovnog prostora. Pojava prijenosnih uređaja, poglavito mobilne telefonije, svela je tu gramzivost na (podnošljivu) razumnu mjeru. Zadnjih 10-tak godina ne sjećam se kad sam morao mijenjati HW zbog nove verzije SW. Isključujem usko specijalizirane (i vrlo skupe i zahtjevne) SW pakete. Hoće li prevladati neko razumno rješenje ili će prva samoupravljiva vozila razine 5 (cjelokupna samovožnja u svim okolnostima, full automation) biti (pre)skupa kao i prvi automobili. Pa će većina nas morati čekati "1908. godinu" i "novog Henry Forda" i neki samoupravljivi "model T". Možda to i nije loše glede samog prometa i smanjivanja individualnog prometa, ali nimalo dobro s motrišta društvene (ne)jednakosti.

Da ovo razmišljanje nije "stručno baljezganje" pokazuje sljedeći slučaj. Jako je popularna tema (i u Hrvatskoj) razvoj robotaksija – samoupravljivih taksi vozila. Od kolovoza 2017. godine krenuli su robotaksiji u jednom dijelu San Francisca. Temelj je TensorFlow, Googleova besplatna programska podrška otvorenog koda za strojno učenje i umjetnu inteligenciju na kojoj je razvijen i Tensor Processing Units (TPU) za ubrzavanje modela strojnog učenja. Na tim platformama je tvrtka Waymo (vlasnik robotaksija) zajedno s Googlom razvila algoritam koji se odvija u oblaku (cloud computing). Vozilo je opremljeno Lidar senzorikom (Light Detection and Ranging), a očigledno sa cijeli algoritam odvija izvan vozila u oblaku (cloud). Tvrdi se da je robotaksi u San Franciscu razina 4 samoupravljivih vozila: cjelokupna samovožnja u određenim okolnostima.

Od 10. kolovoza ove (2023.) godine dozvoljeno je od strane California Public Utilities Commission prometovanje na području cijelog grada. Dan kasnije, 11. kolovoza navečer, 10-tak robotaksija je (za)stalo oko 15 minuta i uzrokovalo zagušenje u dijelu grada gdje se održavao glazbeni festival zbog preopterećenja mobilne mreže. Ako je propusnost mreže (throughput) problem za područje Silicon Valley, onda "ostali Svijet" zna kako se pripremiti u slučaju primjene takve tehnologije. Ili krenuti drugim putem? Ili su ovi problemi bespredmetni komercijalizacijom 6G (u planu najkasnije 2030. godine), 7G, … mreža? Evo još jedan problem koji će, u međuvremenu, biti potrebno (hitno) riješiti. Prioritetne službe San Francisca su i ranije upozoravale da ne uspijevaju ostvariti željeni prioritet kako im inače omogućuju vozači. Naglašavaju da nisu protiv razvoja usluge, ali to je realan problem zbog kojeg su produljena vremena intervencija. Kao i za sve probleme, izazove i dileme, naći će se sva (ili većina) rješenja do pune primjene ove paradigme na svjetskoj razini.

Za primjer optimizacije poboljšanja uzeo sam nešto (puno) jednostavnije (banalnije), ali takve stvari su ionako stalno prisutne u inženjerskoj praksi. Da bi prometno ovisno upravljali prometom na 3-krakom raskrižju moramo postaviti određenu senzoriku koja radi određenom logikom, kao što je prikazano u tablici. Ako se tablica malo bolje pogleda vidi se suvišnost (redundantnost) logičkog uvjeta LU5. Uvjet će biti ispunjen ako se vozilo zatekne na bilo kojem području senzora (zoni detekcije) D4 ili D5 ili D2 ili D3. Taj uvjet predstavlja kombinaciju uvjeta LU7 ili LU8. Zato se logika rada uređaja može pojednostaviti, smanjiti za jedan logički uvjet. Sljedeće moguće pojednostavljenje je logički uvjet LU10 koji promatra najave vozila i pješaka, a najava vozila na istom senzoru se opet ponavlja u logičkom uvjetu L12. Ako "oslobodimo" LU10 obveze praćenja vozila dobit ćemo dva jasna logička uvjeta: jedan se bavi pješacima (LU10), a drugi vozilima (LU12), a možemo ih, prema potrebi, kombinirati. U prethodnoj seriji tema o primjeni ITIL načela u prometnom inženjerstvu smo vidjeli koliko je važno promicati načelo keep it simple and practical, a to se postiže primjenom tehnologije "taman toliko koliko treba". Narodna poslovica "od viška glava ne boli" ovdje je itekako pogrešna.

Još jedna "zamka" koju inženjeri odmah uočavaju, ali vrijedi spomenuti. Na prethodnom trokrakom raskrižju drugu fazu mogu najaviti tri prometna toka: lijevi skretači na jugu (V2L), vozila ravno na jugu (V2) i vozila na zapadu (V1D). U jako puno slučajeva nije potrebno najavljivati fazu na glavnom pravcu putem zahtjeva na sporednom pravcu. Ovdje se to odnosi na V1D čija najava može prekinutu neke važnije procese na glavnom pravcu. Ovdje je to benigno, ali ako zamislimo veće 4-krako raskrižje onda će postati jasnije zašto je opravdano ne "uplitati" zahtjeve sporednih pravaca. Zato u gornjoj tablici (ako se pažljivije prouči) nema zahtjeva senzora na sporednom pravcu za aktivaciju druge faze. Naravno, postoji mogućnost da se radi o većem prometnom toku na sporednom pravcu koji bi se trebao poslužiti kroz više faza, ali onda se postavlja pitanje kakav je to sporedni pravac s tolikom količinom prometa; treba li mijenjati organizaciju i regulaciju prometa na takvom raskrižju.

S ovakvim banalnim (bedastim) stvarima susrećemo se svakodnevno, i Bogu hvala da je tako jer brusimo intelekt za puno složenije probleme. Prevedimo ovo na jezik upravljanja tunelom duljine 4 – 5 km s par tisuća logičkih uvjeta i zamislimo da početnu shemu logike rada vođenja i sigurnosti prometa možemo pojednostaviti za "samo" par stotina uvjeta/procesa/funkcija/procedura. Cijelo HW/SW rješenje postaje učinkovitije, pouzdanije, brže i sigurnije, bez ikakvog gubitka funkcionalnosti i operabilnosti sustava.

Ovo su primjeri gdje ne postoji klasična optimizacija u smislu matematičkog programiranja, ali to nije niti smisao digitalnog minimalizma. Učinili smo rješenje/algoritam jasnijim (razumljivijim, čitljivijim), bržim i pouzdanijim, postigli smo još jedan korak naprijed u realizaciji rješenja koje će zaista poboljšavati (optimizirati) zadane učinke/pokazatelje – u prikazanom primjeru protočnost prometa na 3-krakom raskrižju.

Za primjer (ne)potrebnosti i djelovanja prometnog rješenja uzet će "njegovo veličanstvo" parkiranje. Primjer nije iz Hrvatske, a ima ih na stotine sličnih u EU. Izgrađeno parkiralište/garaža svojom lokacijom može biti izravna konkurencija javnom prijevozu ili njegova dopuna putem Park & Ride usluge. Parkirni sustav se oplemenjuje IKT rješenjem u obliku Parking Management ITS usluge koja može raditi po isključivom načelu uputnog parkirnog sustava pa, zajedno s konkurentskom lokacijom parkirališta, radi štetu javnom prijevozu i ukupnom prometnom sustavu. Ako je lokacija novog parkirališta/garaže pozicionirana i u korist javnog prijevoza, zajedno sa informacijskim parkirnim sustavom može se promovirati/uvesti/proširiti Park & Ride usluga i time postići win-win situacija. U svakom uređenom sustavu javnog prijevoza nova Park & Ride lokacija na rubu grada smanjuje broj putnika željeznicom, a nova Park & Ride lokacija izvan grada na važnom željezničkom čvorištu povećava broj putnika u javnom prijevozu, smanjuje opterećenje (iskorištavanje) cesta, ali sve se to "nadoknađuje" povećanim troškovima novog garažnog kapaciteta koji je, zbog lokacije, ostalim dijelom radnog dana i tijekom vikenda većinom prazan. Mnogi EU gradovi su povijesni (stari) s prije (ne)izgrađenim parkirnim kapacitetima pa se IKT rješenja koriste u obliku informacijskih displaya i ANPR kamera za destimulaciju motornog prometa: kako putem Park & Ride usluge doći brže i jeftinije u središte grada, uvođenje naplate (congestion charge/tax), ili za uvođenje (apsolutnog) prioriteta javnog prijevoza. Primjer konkretnog rješenja je njemački grad Oberhausen. Slika pokazuje info-display koji informira korisnike o vremenu putovanja do središta grada glede vida prijevoza, uz glavnu informaciju o zatvorenoj ulici zbog radova.

[Izvor slike]

Jasno da ne postoji situacija u kojoj svi segmenti dobivaju. Pametnim promišljanjem prometne infrastrukture (i politike) te aplikacijom ITS usluga može se postići djelovanje prometnog sustava na način da se poveća njegova ukupna vrijednost.

Ovo je moja priča o digitalnom minimalizmu u prometu. Ništa posebno, malo zdravog razuma, nešto više inženjerskog znanja i iskustva uz ponajviše mjere prema raspoloživim tehnologijama i postići ćemo cjenovno prihvatljivo i funkcionalno učinkovito prometno rješenje.