Miksi liikennevalot palavat punaisina, vaikka ketään ei näy? Helsingissä kokeillaan täysin uudenlaista ratkaisua odottelun vähentämiseen

Aamu valkenee harmaana Lasipalatsin raitiopysäkillä. Punaiset valot palavat kävelijöille, mutta sitä ei välttämättä huomaa heidän käytöksestään. Ihmiset kävelevät kylmän rauhallisesti päin punaisia Mannerheimintien yli.

Vaarallista tämä ei ole, koska yhtään autoa ei ole tulossa etelän suunnasta Kaivokadun risteyksestä. Ei niitä tullut eilenkään.

Väistämättä mieleen juolahtaa kysymys, miksi kävelijöille palaa punainen tilanteessa, jossa edeltävä risteys ei syötä autoja. Eikö Helsingin liikennevalo-ohjaus mitenkään huomioi liikennetilannetta?

Virallinen vastaus on, että kyllä huomioi, ainakin jonkin verran. Monia valoristeyksiä ohjataan ennalta suunnitelluilla ohjelmilla, jotka huomioivat esimerkiksi aamuliikenteen ruuhkasuunnan tai keskipäivän rauhallisen tyvenen.

Moniin liikennevaloihin on myös kytketty ajokaistalle asennettu anturi, joka kertoo, jos kaista alkaa jonoutua. Yleensä antureiden avulla etsitään riittävän pitkää aikaväliä peräkkäisten autojen välillä, jotta löydetään sopiva hetki vihreän valon päättämiseen.

Nämä molemmat ohjauskeinot ovat kuitenkin melko mekaanisia eikä niiden avulla juuri pysty huomioimaan reaaliaikaisesti jalankulkijoita tai pyöräilijöitä.

Helsingin liikennevalojärjestelmän juuret ulottuvat 1960–1970-luvulle, ja vielä pari vuotta sitten kaupungissa oli peräti kolme eri järjestelmää ohjaamassa kolmea maantieteellistä aluetta. Nyt ohjausjärjestelmiä on enää kaksi, kun uusin otettiin käyttöön vuoden 2019 alussa.

Lisää muutoksia on luvassa yhteistyöstä Aalto-yliopiston kanssa. Kaupunki käynnisti viime syksynä tutkimuskokonaisuuden, jota kutsutaan nimellä Jätkäsaari Mobility Lab. Yksi sen tutkimuskohteista on liikennevalojen toiminta Jätkäsaaren kannalta kriittisessä seitsemän risteyksen kokonaisuudessa Tyynenmerenkadulta Länsiväylän alkuun.



Jos myöhemmin tänä vuonna tehtävät käytännön kokeilut tuottavat tulosta, Jätkäsaareen voidaan saada aiempaa älykkäämmät liikennevalot, jotka ottavat liikennetilanteen nykyisiä valoja paremmin huomioon ja purkavat satamaliikenteen ruuhkia tehokkaammin.

Ennen käytännön kokeilujen aloittamista Aallon rakennetun ympäristön tohtoritutkija Iisakki Kososellahttps://www.hs.fi/haku/?query=iisakki+kososella ja hänen ryhmällään on vielä paljon tehtävää. Risteyksiin on asennettava liikennekameroita ja tutkia, joiden avulla pystytään seuraamaan liikennevirtoja nykyistä tarkemmin ja kattavammin.

Tutkien avulla voidaan mitata ajoneuvojen sijaintia, suuntaa ja nopeutta myös vaikeissa keli- ja valaistusoloissa. Kameroiden avulla taas voidaan parhaiten tunnistaa, onko liikkuva kohde auto, jalankulkija tai pyöräilijä. Raitiovaunujen ja bussien sijainneista saadaan tietoa Helsingin seudun liikenteeltä (HSL). Tavoitteena on myös mitata liikenteen päästöjä.

Kun ensimmäiset seurantalaitteet on asennettu paikalleen vuoden alkupuolella, alkaa datan keruu. Tutkimusryhmä rakentaa seitsemän risteyksen koealueesta digitaalisen tietomallin ajokaistoineen ja suojateineen. Seuraavaksi tietomalliin liitetään simulointi, joka saa autot ja muut toimijat liikkumaan. Lopuksi syötetään ajantasaiset tutka- ja kameratiedot.

”Risteys mallinnetaan hyvin yksityiskohtaisesti, ja malli pyörii samalla nopeudella kuin meidän oma aikamme”, Kosonen luonnehtii.

Tavoitteena on kokonaisvaltainen ja johdonmukainen tilannekuva siitä, mitä risteyksessä tapahtuu.

Heti kun dataa aletaan saada, otetaan käyttöön tekoälyn erilaiset ohjauskeinot. Näitä testataan ensin laboratorio-oloissa. Simulointiympäristössä voidaan tehdä tuhansia kokeita eri liikennetilanteissa ja eri ohjaustapoja käyttäen.

”Maastoon mennään vasta sitten kun ollaan varmoja, että ohjaus toimii. Hankalaan risteykseen ei haluta aiheuttaa yhtään lisää ongelmia”, Kosonen sanoo.

Kosonen arvioi aiempien tutkimusten perusteella, että risteyksen välityskykyä voidaan liikennevaloja älyllistämällä parantaa normaalioloissa noin 20 prosenttia.

Keino mahdollistaa voimakkaasti vaihtelevan liikenteen ohjaamisen nykyistä tehokkaammin ilman, että kenenkään ihmisen tarvitsee puuttua siihen pitkin päivää.

”Jätkäsaari lienee yksi Helsingin vaativimmista kohteista, joten taikatemppuja emme voi luvata”, Kosonen arvioi. ”Mutta jos löydämme ratkaisuja, jotka toimivat täällä, on varsin todennäköistä, että ne toimivat myös muualla.”

Kaupungeilla on yhä enemmän haasteita liikenteen ohjauksessa. Liikenteen tulisi olla sujuvaa, turvallista ja mahdollisimman vähän ympäristöä kuormittavaa.

Yleensä päästöjen minimointi edellyttää kompromisseja sujuvuuden kustannuksella. Tällöin on tehtävä valintoja. Esimerkiksi rekkajonon pysäyttäminen liikennevaloihin voi aiheuttaa niin suuret päästöt, että toisinaan rekoille kannattaa antaa etusija, vaikka yleisenä tavoitteena on suosia joukkoliikennettä, pyöräilijöitä ja jalankulkijoita.

Jätkäsaaren liikennevalotutkimuksessa tavoitteena on, että älykkäällä liikenteen ohjausjärjestelmällä kaupungin tavoitteet voidaan jalkauttaa maastoon joustavasti ja tilanteen mukaan.

Mutta ennen kuin tulokset ovat tiedossa Helsingin kaupunkiympäristölautakunta joutuu päättämään jatketaanko rekkaramppien suunnittelua Jätkäsaaresta Ruoholahdensillallehttps://www.hs.fi/kaupunki/art-2000006339232.html. Lautakunta otti hankkeeseen aikalisän joulukuussa, ja päättänee kantansa todennäköisesti tammikuun ensimmäisessä kokouksessa.

Älyristeyksillä on myös mahdollista mitata liittymän turvallisuutta nykyistä paremmin. Onnettomuustilastot paljastavat vain osan turvallisuuteen vaikuttavista tekijöistä. Nykyiset peltipoliisit rekisteröivät ylinopeuksia ja ajamista päin punaisia valoja. Läheltä-piti -tilanteita niissä ei näy.

”Läheltä-piti -tilanteiden suuri määrä kertoo, että onnettomuus vain odottaa tapahtumistaan”, Kosonen sanoo.

Älyristeyksillä valmistaudutaan myös tulevaisuuteen eli ajoneuvojen verkottumiseen ja automaatioon. Älyristeystä lähestyvä robottiajoneuvo voi saada käyttöönsä liikenteen tilannekuvan, jolloin se voi tavallaan nähdä rakennusten ja muiden esteiden taakse ja ennakoida omaa ajotapaansa.

Verkkoon kytkeytynyt ajoneuvo voi saada liikenteen ohjausjärjestelmältä ohjeita muuttaa nopeutta tai vaihtaa kaistaa. Sama koskee myös automaattiajoneuvoja, jotka voivat saada etuisuutta sen mukaan, kuinka monta matkustajaa on kyydissä. Ne voidaan myös ohjata ajamaan hyvin lähellä toisiaan risteyksen välityskyvyn lisäämiseksi.

Aallon parivuotisen tutkimusprojektin jälkeen kamerat ja tutkat todennäköisesti jäävät paikalleen ja auttavat kaupunkia ohjaamaan liikennettä tulevaisuudessa.

Helsingin liikenteenhallintayksikössä päällikkö Marko Mäenpää https://www.hs.fi/haku/?query=marko+maenpaaodottaa jo innokkaasti Aallon ryhmän tuloksia, mutta ihan toimettomaksi ei tällä välin jäädä. Jätkäsaaren ruuhkia yritetään helpottaa myös siten, että Tallinnan-laivat ilmoittavat ennen satamaan saapumistaan, montako ajoneuvoa laivassa on.

”Helsingin satamissa on ollut liikennekameroita, joiden avulla Pasilan liikenteenohjauskeskuksessa on nähty, miten paljon autoja laivasta purkautuu. Ennakkosoitto antaa valo-ohjaukseen lisää varoaikaa”, sanoo Mäenpää.

Nykyiset kaksi liikennevalojen ohjausjärjestelmää edellyttävät vielä melko paljon käsityötä.

Automatiikka hoitaa rutiinimaiset vaihdot aamuruuhkan ohjelmasta keskipäivän ohjelmaan. Etenkin keskusta-alueella monet risteykset on kytketty toisiinsa siten, että valot niissä vaihtuvat loogisesti ja saumattomasti.

Sitten on niitä erityisen vaativia risteyksiä, jotka ovat erillisohjauksessa. Näitä ovat sekä Jätkäsaarenlaiturin ja Mechelininkadun risteys, mutta myös Kaivokadun ja Mannerheimintien risteys, missä suuret jalankulkijavirrat yhdistyvät useisiin eri suunnista saapuviin ja kääntyviin raitiolinjoihin.

Erillisohjaus on yksi syy siihen, että aamutuimaan Kaivokadun ja Mannerheimintien risteyksestä ei välttämättä tule autoja Lasipalatsin ratikkapysäkkien suojatien valoihin, vaikka jalankulkijoille liikennevalot näyttävät punaista. Sen sijaan Postikadun risteys ja Arkadiankadun risteys on kytketty toisiinsa niin, että niiden valo-ohjaus suosii sujuvaa liikennevirtaa.

Mannerheimintietä ylittäville jalankulkijoille suojateiden valot voivat näyttäytyä epäloogisina myös toisesta syystä.

”Jos autoliikennettä on toiseen suuntaan eli etelään päin, suojateiden valot palvelevat niitä jalankulkijoita, jotka haluavat Lasipalatsin puolelle. Silloin valot ovat samassa rytmissä myös toiseen suuntaan. Helsingissä on ohjeena, että jalankulkijan pitäisi päästä yksillä valoilla kadun yhdeltä reunalta toiselle reunalle”, sanoo Mäenpää.

Moniosaisella suojatiellä on yritetty varmistaa, että jalankulkijat voivat halutessaan päästä koko kadun yli.