บนท้องถนน: จากการเชื่อมต่อสู่การค้า

การจราจรติดขัดอาจเป็นปัญหาใหญ่สำหรับรถดับเพลิงในเมืองแอนน์อาร์เบอร์ รัฐมิชิแกน ในภารกิจฉุกเฉิน

หัวหน้าดับเพลิง ไมค์ เคนเนดี อธิบายว่า "ในย่านใจกลางเมืองของเรา เรามีปัญหาเรื่องการจราจรติดขัดอย่างมาก" “ไม่มีที่ว่างให้รถคันอื่นขยับหลบเพื่อให้เราผ่านไปได้” บางครั้งเราก็หยุดนิ่งอยู่กับที่”

รถดับเพลิงต้องเผชิญกับความท้าทายที่แตกต่างออกไป ณ จุดตัดที่มีความเร็วสูงและปริมาณรถมากบริเวณรอบนอกของเมือง ซึ่งมีเลนจราจรมากกว่า 20 เลนมาบรรจบกัน เมื่อรถฉุกเฉินวิ่งผ่านทางแยกเหล่านี้ โดยเปิดไซเรนและไฟกระพริบ ความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุก็จะเพิ่มสูงขึ้น

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ Ann Arbor กําลังเปิดตัวเครือข่ายการขนส่งที่เชื่อมต่อซึ่งออกแบบมาเพื่อรับข้อมูลตําแหน่งและเส้นทางที่ปลอดภัยจากรถดับเพลิงคาดการณ์การมาถึงที่สี่แยกและถือหรือเปิดสัญญาณไฟจราจรเป็นสีเขียวเพื่อเคลียร์เส้นทาง

เคนเนดี้กล่าวว่า "เราคาดว่าจะเปิดใช้งานได้ภายในกลางปี 2026" “เรารู้สึกตื่นเต้นกับเรื่องนี้”

ความคิดริเริ่มนี้เป็นส่วนหนึ่งของคลื่นที่เพิ่มขึ้นของระบบขนส่งอัจฉริยะแบบร่วมมือหรือ C-ITS ที่ใช้หน่วยริมถนน ซึ่งเป็นศูนย์กลางการสื่อสารขนาดเล็กที่ติดตั้งที่สี่แยกบนเสาหรือป้ายบอกทาง เพื่อส่ง รับ และถ่ายทอดข้อมูลระหว่างยานพาหนะ โครงสร้างพื้นฐาน และแพลตฟอร์มคลาวด์

ในการใช้งานหลายๆ ครั้ง หน่วยเหล่านี้ทำหน้าที่มากกว่าแค่เชื่อมต่อรถฉุกเฉินและสัญญาณไฟจราจร ระบบเหล่านี้เชื่อมโยงระบบตรวจจับคนเดินเท้าและนักปั่นจักรยาน เซ็นเซอร์สภาพอากาศและพื้นผิวถนน รถโดยสาร รถไถหิมะ ยานพาหนะบำรุงรักษาถนน และแม้แต่สัญญาณบอกตำแหน่งพื้นที่ก่อสร้างแบบพกพา ทำให้เกิดภาพกิจกรรมบนท้องถนนแบบเรียลไทม์ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ผู้ขับขี่จะได้รับข้อมูลเหล่านี้ — เกี่ยวกับคนกำลังข้ามถนนกลางบล็อก พื้นผิวถนนลื่นข้างหน้า หรือคนงานกำลังทำงานอยู่บนถนน — ผ่านการแจ้งเตือนบนหน้าจอแสดงผล สัญญาณเตือนด้วยเสียงหรือภาพในระบบจัดการยานพาหนะ หรือการอัปเดตแบบเรียลไทม์ในแอปนำทาง เช่น Apple Maps และ Waze

ระบบเหล่านี้อธิบายอย่างกว้างๆ ว่าเป็นเทคโนโลยี Vehicle-to-Everything (V2X) ซึ่งช่วยให้ยานพาหนะพูดคุยกันได้โดยตรงโครงสร้างพื้นฐานริมถนนและเครือข่ายที่กว้างขึ้น ขับเคลื่อนด้วยการยอมรับอย่างรวดเร็วของ V2X โครงการเหล่านี้ได้เปลี่ยนจากการนําร่องไปสู่การปรับใช้ โดยนําเสนอวิสัยทัศน์ของถนนที่คาดการณ์อันตราย ปกป้องคนเดินเท้า และลดความแออัดและการปล่อยมลพิษ

ตัวอย่างเช่น ในประเทศเนเธอร์แลนด์ รถพยาบาลทุกคันเชื่อมต่อกับเครือข่ายแจ้งเตือนยานพาหนะฉุกเฉินแห่งชาติ ซึ่งส่ง "เสียงไซเรน" ดิจิทัลผ่านเครือข่ายยานยนต์ที่เชื่อมต่อกัน เพื่อแจ้งเตือนผู้ขับขี่ที่อยู่ใกล้เคียงผ่านระบบนำทางในรถยนต์และแอปพลิเคชัน ซึ่งบริการนี้ครอบคลุมยานพาหนะมากกว่า 4 ล้านคัน

ในประเทศเยอรมนี รถบำรุงรักษาทางหลวงได้ส่งสัญญาณเตือนภัยดิจิทัลบริเวณพื้นที่ก่อสร้างไปทั่วทางหลวงกว่า 5,000 ไมล์ ซึ่งช่วยลดอุบัติเหตุในพื้นที่ก่อสร้างได้ และ ในประเทศจีน รถแท็กซี่ไร้คนขับใช้โครงข่ายโครงสร้างพื้นฐานที่เชื่อมต่อกันและแพลตฟอร์มควบคุมบนคลาวด์ เนื่องจากโครงการริเริ่มระดับชาติ "ยานพาหนะ-ถนน-คลาวด์" กำลังขยายจากโครงการนำร่องไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่

กลับมาที่มิชิแกน ซึ่งเป็นที่ตั้งของบริษัทผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่สามแห่งของอเมริกา รถบำรุงรักษาของเขตโอ๊คแลนด์เคาน์ตีจำนวนหนึ่ง เช่นเดียวกับรถดับเพลิงของเมืองแอนน์อาร์เบอร์ ได้รับการติดตั้งอุปกรณ์ที่สามารถขอรับสิทธิ์ในการใช้สัญญาณไฟจราจรได้ โดยการขอสัญญาณไฟเขียวจากทางแยกต่างๆ เพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ผ่านไปได้โดยไม่มีการขัดจังหวะ นี่ไม่ใช่คำขอที่เกี่ยวข้องกับความเป็นความตาย แต่เป้าหมายนั้นสำคัญ: เพื่อประหยัดเวลาและเชื้อเพลิง พร้อมทั้งลดการปล่อยมลพิษ อุบัติเหตุ และการสึกหรอของยานพาหนะ

จากการประเมินเบื้องต้นพบว่า สำหรับรถแต่ละคันที่วิ่งผ่านทางแยกที่เชื่อมต่อกันเป็นประจำ เจ้าของรถสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ประมาณ 1,300 ดอลลาร์ต่อปี ประโยชน์จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วสำหรับยานพาหนะในภาคเอกชน เช่น รถตู้ส่งของ รถบรรทุก รถขนส่งขยะ รถรับส่งผู้โดยสาร และรถขนส่งสินค้า ที่วิ่งผ่านเส้นทางการค้าที่หนาแน่นตลอด 24 ชั่วโมง

การใช้งานในระยะเริ่มต้นเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างพื้นฐานที่เชื่อมต่อกันสามารถเป็นรากฐานสำหรับตลาดการคมนาคมขนส่งได้ ตัวอย่างเช่น บริษัทขนส่งอาจจ่ายค่าสมัครสมาชิกเพื่อรับสิทธิพิเศษในการควบคุมสัญญาณไฟจราจร การแจ้งเตือนอันตรายแบบเรียลไทม์ และการกำหนดเส้นทางที่ชาญฉลาดขึ้นในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่น ในทางปฏิบัติ หน่วยงานภาครัฐและกรอบนโยบายจะเป็นผู้กำหนดว่ายานพาหนะใดบ้างที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะได้รับบริการเหล่านี้ และภายใต้เงื่อนไขใด โดยพิจารณาจากความปลอดภัย ประสิทธิภาพของเครือข่าย และเป้าหมายที่เป็นประโยชน์ต่อสาธารณะ มากกว่าที่จะพิจารณาจากความสามารถในการจ่ายเงินเพียงอย่างเดียว

เครือข่ายเหล่านี้ยังสามารถสร้างมูลค่าเชิงพาณิชย์นอกเหนือจากบริการโดยตรง ข้อมูลที่พวกเขาสร้างขึ้น - รวบรวมและไม่ระบุตัวตน - สามารถบรรจุเป็นการวิเคราะห์สําหรับนักวางแผน ผู้ประกอบการโลจิสติกส์ และผู้ประกันตนเพื่อสร้างแบบจําลองความเสี่ยง ปรับปรุงเส้นทาง และตัดสินใจลงทุนโครงสร้างพื้นฐานที่ดีขึ้น เมื่อเวลาผ่านไป แพลตฟอร์มเดียวกันสามารถรองรับการเรียกเก็บเงินอัตโนมัติเนื่องจากยานพาหนะเชิงพาณิชย์จ่ายสำหรับการ Access บริการพรีเมียมในขณะที่พวกเขาเข้าสู่ทางเดินที่เชื่อมต่อ

หัวใจสำคัญของโครงการโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่งใหม่ ๆ เหล่านี้จำนวนมาก คือ การสื่อสารแบบ V2X (Virtual Vehicle-to-X) ระบบดังกล่าวได้พัฒนามาเป็นสองเวอร์ชัน ได้แก่ การสื่อสารระยะสั้นเฉพาะ (DSRC) ซึ่งเป็นระบบรุ่นแรกที่ใช้เทคโนโลยีวิทยุที่พัฒนามาจาก Wi-Fi และ C-V2X ซึ่งเป็นมาตรฐานใหม่กว่าที่สร้างขึ้นบนมาตรฐานเครือข่ายเซลลูลาร์ 4G และ 5G ทั้งสองระบบช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลในพื้นที่ได้อย่างรวดเร็วและมีความหน่วงต่ำ ซึ่งจำเป็นสำหรับฟังก์ชันด้านความปลอดภัย เช่น การหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ การเตือนไฟแดง และการให้ความสำคัญกับสัญญาณไฟจราจรสำหรับรถฉุกเฉิน

C-V2X โดดเด่นในด้านระยะการใช้งาน ความยืดหยุ่น และความสามารถในการปรับขนาด ระบบนี้ให้การตอบสนองที่รวดเร็วทันใจคล้ายกับ DSRC แต่เพิ่มการเชื่อมต่อเครือข่ายเซลลูลาร์ที่เชื่อมโยงยานพาหนะเข้ากับระบบคลาวด์และเชื่อมต่อกันเองได้ในระยะทางที่ไกลกว่ามาก การบูรณาการดังกล่าวช่วยให้ข้อมูลการจราจร สภาพอากาศ และอันตรายต่างๆ สามารถส่งผ่านระบบเดียวกันกับที่ใช้ในการแจ้งเตือนด้านความปลอดภัย ทำให้สามารถตัดสินใจได้อย่างประสานงานและทันท่วงทีทั่วทั้งเส้นทางหรือเครือข่ายเมือง

C-V2X สร้างขึ้นบนมาตรฐานโทรศัพท์มือถือระดับโลก จึงได้รับประโยชน์จากระบบนิเวศทางเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วและได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งแกร่งจากอุตสาหกรรม ในขณะที่เมืองต่างๆ พัฒนาระบบสัญญาณไฟจราจรให้ทันสมัยขึ้น ผู้ประกอบการขนส่งเปลี่ยนมาใช้ระบบความปลอดภัยแบบดิจิทัล และผู้ผลิตรถยนต์เพิ่มการเชื่อมต่อในรถยนต์รุ่นใหม่ๆ มากขึ้น C-V2X จึงกำลังกลายเป็นรากฐานชั้นนำสำหรับการคมนาคมที่เชื่อมต่อกันทั่วโลก และเนื่องจาก C-V2X ผสานการตอบสนองในระดับท้องถิ่นเข้ากับการเชื่อมต่อบนคลาวด์ จึงเปิดโอกาสให้เกิดการทำธุรกรรมแบบเรียลไทม์ระหว่างยานพาหนะและโครงสร้างพื้นฐาน

ลองนึกภาพการนั่งรถรับส่งอัตโนมัติจากแอนน์อาร์เบอร์ไปยังดีทรอยต์ในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน โดยที่รถไม่ติดขัดเลยสักนิด นั่นคือวิสัยทัศน์เบื้องหลังรัฐมิชิแกน โครงการทางหลวงหมายเลข I-94 ที่เชื่อมต่อและขับเคลื่อนอัตโนมัติ (I-94 Connected and Automated Vehicle Corridor) ซึ่งเป็นเส้นทางยาว 39 ไมล์ ได้รับการยกย่องว่าเป็นหนึ่งในทางหลวงอัจฉริยะที่ทันสมัยที่สุดของประเทศ โครงการนี้ ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างกรมการขนส่งของรัฐมิชิแกนและบริษัทสตาร์ทอัพ Cavnue เพิ่งผ่านพ้นอุปสรรคสำคัญจากรัฐบาลกลาง ซึ่งจะทำให้โครงการสามารถดำเนินการพัฒนาอย่างเต็มรูปแบบได้ในอีกหลายปีข้างหน้า

ตลอดเส้นทาง หน่วยริมถนนที่ติดตั้งวิทยุสื่อสารระยะสั้นและระยะไกล รวมถึงเรดาร์และเซ็นเซอร์อื่นๆ จะคอยตรวจสอบสภาพการณ์และส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ ทำให้ยานพาหนะสามารถประสานงานกับโครงสร้างพื้นฐาน ปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศหรืออันตราย และแม้กระทั่ง ขับขี่เป็นขบวน ร่วมกันในระยะห่างที่ปลอดภัย

นอกเหนือจากความปลอดภัยและประสิทธิภาพแล้ว ทางเดินอัจฉริยะยังบ่งชี้ถึงเศรษฐกิจบนล้อที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ด้วยระบบเชื่อมต่อรถยนต์ที่ผสานรวมเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานของเส้นทาง ยานพาหนะสามารถค้นหา จอง และชำระค่าบริการที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางนั้นได้โดยอัตโนมัติ เช่น การจองและชำระค่าบริการชาร์จไฟที่ทางออกถัดไป ขณะที่มิชิแกนกำลังสร้างทางหลวงแห่งอนาคต ก็กำลังสร้างโครงสร้างพื้นฐานของตลาดการคมนาคมขนส่งไปพร้อมกัน ซึ่งเป็นที่ที่ข้อมูลและเงินทุนไหลเวียนด้วยความเร็ว 70 ไมล์ต่อชั่วโมง

ผู้ผลิตรถยนต์และผู้ให้บริการเครือข่ายโทรศัพท์มือถือกำลังหันมาให้ความสำคัญกับ C-V2X ในฐานะมาตรฐานการสื่อสารชั้นนำสำหรับระบบการเชื่อมต่อการเดินทาง ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่กำลังเร่งการนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ผ่านการเปิดตัวในสายการผลิต โครงการนำร่องขนาดใหญ่ และความร่วมมือข้ามอุตสาหกรรม จีนเป็นผู้นำในด้านนี้ โดยผู้ผลิตอย่าง SAIC, Geely และ BYD ได้นำเทคโนโลยี C-V2X มาใช้ในแพลตฟอร์มรถยนต์รุ่นใหม่ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์การบูรณาการที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาล

ผู้ให้บริการเครือข่ายโทรศัพท์มือถือมีบทบาทสำคัญในการขยายขอบเขตของ C-V2X บริษัทต่างๆ เช่น China Mobile, Verizon และ ดอยช์ เทเลคอม ได้เปิดตัวโครงการนำร่องขนาดใหญ่และสร้างความร่วมมือกับผู้ผลิตรถยนต์และซัพพลายเออร์ด้านเทคโนโลยี โดยแสดงให้เห็นว่า C-V2X สามารถปรับปรุงความปลอดภัยบนท้องถนน ประสิทธิภาพการจราจร และการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างไร ในขณะเดียวกันก็วางตำแหน่งเครือข่ายมือถือให้เป็นตัวเชื่อมโยงของระบบนิเวศยานยนต์

แตกต่างจากระบบการค้าภายในรถยนต์ในปัจจุบัน ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการผ่านแอปพลิเคชัน บัญชี และแผงควบคุมในรถยนต์ การค้าบนเส้นทางคมนาคมขยายการชำระเงินและการให้บริการไปสู่เครือข่ายถนนโดยตรง บริการต่างๆ เช่น การเก็บค่าผ่านทาง ช่องทางจราจรที่จัดสรร การกำหนดเส้นทางตามลำดับความสำคัญ และการเก็บค่าธรรมเนียมแบบประสานงาน สามารถเปิดใช้งานได้ทันทีที่ยานพาหนะเข้าสู่เขตเชื่อมต่อ โดยอยู่ภายใต้การกำกับดูแลของนโยบายสาธารณะและดำเนินการชำระเงินโดยอัตโนมัติในเบื้องหลัง

การสาธิตเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าวิธีการนี้สามารถใช้งานได้จริง เมื่อเดือนกันยายนปีที่แล้ว Mastercard, Volvo Cars และ North Carolina Turnpike Authority ได้ประกาศโครงการนำร่องสำหรับการชำระค่าผ่านทางภายในรถยนต์ โปรแกรมนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ทรานสปอนเดอร์อีกต่อไป โดยผสานซอฟต์แวร์ในรถยนต์ที่มีอยู่เข้ากับเทคโนโลยีการชำระเงินผ่านมือถือที่ปลอดภัยล่าสุด เพื่อสร้างประสบการณ์การขับขี่ผ่านช่องทางที่ราบรื่น เมื่อระบบเหล่านี้ขยายขนาด โครงสร้างพื้นฐานที่สร้างขึ้นเพื่อจัดการจราจรจะทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการทำธุรกรรมมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงวิธีการที่การสัญจร ข้อมูล และการค้ามาบรรจบกันบนท้องถนนทั่วโลก