El nuevo sistema LiDAR identifica el comportamiento de los peatones para mejorar la eficiencia y la seguridad en las intersecciones

La seguridad de los peatones es fundamental para mejorar la transitabilidad de las ciudades. Con ese fin, los investigadores de NITC han desarrollado un sistema para recopilar datos de comportamiento de los peatones utilizando sensores LiDAR. Probado en dos intersecciones en Texas y pronto se probará en otra en Salt Lake City, Utah, el nuevo software creado por un equipo de investigación de varias universidades puede observar de manera confiable el comportamiento de los peatones y puede ayudar a reducir los conflictos entre peatones y vehículos en las intersecciones señalizadas. . El Departamento de Transporte de Utah (UDOT) ya está trabajando en la implementación de este nuevo sistema para mejorar la recopilación de datos en las intersecciones.

El sistema LiDAR puede mejorar especialmente los viajes multimodales en las intersecciones con giros a la izquierda permisivos, que se indican con una flecha amarilla intermitente. Investigación previa ha demostrado que donde está presente una flecha amarilla intermitente, o FYA, los automóviles que buscan un espacio en el tráfico pueden no buscar a los peatones. Para eliminar el riesgo para las personas que caminan, algunas señales están programadas para apagar el FYA cuando se presiona un botón para caminar.

Pero, ¿qué pasa si se presiona el botón de caminar y el peatón realmente no está cruzando allí, o cruza muy rápido y luego deja el paso de peatones despejado? Los vehículos que giran a la izquierda aún tendrían que esperar el resto del ciclo.

«Al cruzar una intersección en diagonal, descubrimos que muchas personas eligen presionar ambos botones para caminar y tomar el que cambie primero. Por lo tanto, nuestra solución verificará la verdadera intención de cruzar de un peatón al rastrear el comportamiento de este peatón durante el amarillo, todo rojo». y los primeros segundos de verde», dijo el investigador principal del proyecto, el Dr. Pengfei (Taylor) Li de la Universidad de Texas en Arlington.

Si no hay un peatón presente, entonces el FYA puede reanudarse para que los vehículos que giran a la izquierda puedan volver a girar. Es una forma de aumentar la eficiencia y el rendimiento mientras se prioriza la seguridad.

El equipo de investigación, dirigido por Li, incluyó a los estudiantes graduados Peirong (Slade) Wang y Farzana Chowdhury de la Universidad de Texas en Arlington; la Dra. Sirisha Kothuri y la estudiante graduada Katherine Keeling de la Universidad Estatal de Portland; y el Dr. Xianfeng (Terry) Yang de la entonces Universidad de Utah (actualmente la Universidad de Maryland).

Probando el sistema

Los investigadores desplegaron su sistema LiDAR en dos intersecciones en Texas:

• Cooper Street en UTA Boulevard, una importante intersección que conecta dos campus urbanos de la Universidad de Texas en Arlington con un gran volumen de peatones durante los semestres.
• West Walnut Hill Lane en North Belt Line Road en Irving, Texas, cerca de una escuela secundaria.

Mientras probaban en el campo los dispositivos LiDAR, realizaron dos estudios separados. El primero fue un estudio del comportamiento de los peatones, analizando cosas como el tiempo de espera antes de cruzar, el tiempo de percepción-reacción generalizado a la señal de CAMINAR y la velocidad al caminar.

Los resultados revelan que los comportamientos de los peatones no siempre coinciden con las recomendaciones que se encuentran en las guías de diseño de instalaciones para peatones, como el «Libro Verde» de AASHTO. El estudio también encontró que los pulsadores para peatones (audibles) que cumplen con la ADA pueden reducir significativamente el tiempo que tardan los peatones en moverse en respuesta a una señal de CAMINAR.

El segundo estudio fue una exploración de cómo separar los vehículos que giran a la izquierda con permiso de los peatones que cruzan al mismo tiempo, utilizando la novedosa solución dinámica de flecha amarilla intermitente (D-FYA). La solución D-FYA también se evaluó en una plataforma de simulación, con resultados prometedores. Se evaluará pronto en la intersección de prueba en Salt Lake City. Los hallazgos de este estudio impulsarán el conjunto de conocimientos sobre la seguridad vial equitativa, especialmente la seguridad de los peatones.

Kothuri, el investigador principal de PSU que dirigió el estudio de análisis de comportamiento, ha realizado varios estudios de investigación centrados en datos multimodales y temporización de semáforos centrados en peatones. Ayudó a evaluar los comportamientos de los peatones registrados y a desarrollar el software personalizado que captura las medidas de rendimiento, como el tiempo de cruce de los peatones. El Dr. Yang también ha hecho extenso trabajo en estrategias de movilidad basadas en datos para transporte multimodal y sistemas de vehículos conectados.

Mark Taylor, ingeniero de operaciones de señales de tráfico del Departamento de Transporte de Utah (UDOT), es optimista de que el nuevo sistema de sensores puede ofrecer una funcionalidad importante basada en su detección mejorada de bicicletas y peatones.

«Tenemos estas metas y objetivos para hacer que nuestras intersecciones y nuestras carreteras sean seguras, y más seguras para todos los modos de viaje. No solo vehículos, y no solo autobuses y camiones, sino también los usuarios vulnerables de la carretera; bicicletas, peatones y con cero fatalidades. Lo mejor de LiDAR es que puede obtener una imagen 3D de todo lo que lo rodea y lo que está sucediendo en tiempo real. Con este sistema, puede ver cosas como pasarse un semáforo en rojo y cuasi accidentes. para peatones y vehículos, y puede ver mucha más información que el detector tradicional no puede brindarle», dijo Taylor.

Los sensores LiDAR mejorados podrían permitir que UDOT adapte las señales de tráfico a las necesidades de los viajeros, ajustando potencialmente el tiempo de las señales en tiempo real. El sistema también podría integrarse con la tecnología de vehículos conectados de vehículo a infraestructura (V2X).

«Estamos analizando las velocidades de peatones, lo que significa que podemos proporcionar tiempo de cruce adicional para los peatones más lentos si es necesario», dijo Taylor. «También estamos analizando la viabilidad de tomar la ubicación del peatón y transmitir esa ubicación a la tecnología de vehículos conectados. Solo poder comunicar a los vehículos que, ¡oigan! Hay un peatón en la esquina de la intersección».

Basado en este proyecto NITC, UDOT está apoyando otro proyecto, «Uso de sensores LIDAR para detectar movimientos de peatones en intersecciones señalizadas», para implementar el sistema de seguimiento de peatones en una intersección de prueba en Salt Lake City. Este proyecto es uno de los tres proyectos paralelos basados ​​en LiDAR en los que UDOT está trabajando para comprender mejor el potencial de los sensores LiDAR para mejorar las operaciones de tráfico.

La obra está publicada en el Journal of Transportation Engineering, Parte A: Sistemas.