GoogleのAIが信号機をより効率的かつ煩わしくないものにする

分析会社Inrixが収集した車両およびスマートフォンのデータによると、シアトルのドライバーは赤信号に遭遇するたびに、信号が再び青に変わるまで平均約20秒待たされます。この遅延はドライバーの不快感を引き起こし、シアトルだけでも毎日推定1,000トン以上の二酸化炭素を大気中に排出しています。Googleの新しいAIソフトウェアの助けを借りれば、環境とドライバーの両方への負担は大幅に軽減され始めています。

シアトルは、ジャカルタ、リオデジャネイロ、ハンブルクなど四大陸の12都市にまたがり、Googleマップの運転データから得た知見に基づき一部の交通信号を最適化し、アイドリング車両による排出量の削減を目指しています。このプロジェクトでは、AIアルゴリズムを用いてマップ利用者のデータを分析し、まず70の交差点でタイミングの調整を行いました。昨年と今年テストした調整前後の交通状況をGoogleが予備的に集計したところ、AIを活用した信号機のタイミング調整により、月間3,000万台の車両で停止回数が最大30%、排出量が10%削減されました。

Googleは本日、これらの初期結果に加え、自社のデータとAI研究者を活用し、環境の持続可能性向上を推進するプロジェクトの最新情報を発表しました。同社は、マップの燃費効率の良いルート案内機能をインドとインドネシアに拡大し、交通量の少ない道路や上り坂の道路をドライバーに案内するほか、ベルギー、オランダ、ルクセンブルク、ドイツ北西部の航空管制官に、気候変動を悪化させる飛行機雲の軽減を目的とした飛行ルート提案機能を導入します。

Googleの他の気候変動対策、例えばフライトやレシピの検索結果に推定排出量を表示する機能は、航空会社や牧場経営者などの団体を苛立たせている。彼らは、Googleが業界を歪曲する不正確な計算を用いていると非難している。今のところ、Googleの「プロジェクト・グリーンライト」は好意的な評価を得ているが、本日発表された仕組みに関する新たな詳細と、来年にはより多くの都市にシステムを拡大する予定であることから、より厳しい監視の目が向けられる可能性がある。

「これは現実世界に大きな影響を与える可能性を秘めた、価値のある目標です」と、テキサスA&M大学のグニ・シャロン助教授は述べています。同助教授は、AIによる交通信号最適化の可能性も研究しています。しかし、シャロン助教授の見解では、交通状況に合わせてリアルタイムで信号を調整できる、より包括的なAIとセンサーシステムの方が効果的かもしれません。シャロン助教授は、Googleの信号システムは、都市が既存のインフラを活用できるという点で保守的なアプローチをとっているように見えるため、導入が容易でリスクも少ないと述べています。GoogleはProject Green Lightのウェブページで、成果は今後進展すると予想しており、近日発表予定の論文でプロジェクトに関する詳細情報を提供すると述べています。

インドのコルカタ市警察共同本部長ルペシュ・クマール氏がGoogleに提供した声明によると、コルカタの交通警察官は過去1年間で13の交差点でグリーンライトの提案に基づく改良を実施し、通勤者に満足を与えているという。「グリーンライトは不可欠な要素となっています」とクマール氏は述べ、WIREDは月曜日にコメントを求めたが、回答はなかった。

グリーンライトは、革命ではなく安心感を与えるケースもある。英国グレーター・マンチェスター交通局のマネージャー、デイビッド・アトキン氏によると、グリーンライトの推奨事項の多くは、バス、歩行者、そして特定の道路の優先性を考慮していないため、役に立たないという。しかし、グーグルのプロジェクトは、同社の信号ネットワークがうまく機能していることを裏付けるものになるとアトキン氏は言う。

「考えるまでもない」

よりスマートな信号機は、長年多くのドライバーの夢でした。しかし現実には、技術アップグレードのコスト、政府内外の調整の難しさ、そして都市交通技術者の不足により、購入可能な解決策が数多く存在するにもかかわらず、ドライバーはブレーキを踏み続けざるを得ませんでした。Googleの取り組みは、無料で比較的シンプルであること、そして世界で最も利用されているナビゲーションアプリであるGoogleマップの利用時に収集される、同社が誇る比類のない交通データを活用していることから、都市部で勢いを増しています。

Googleの気候AI担当リードプロダクトマネージャー、ジュリエット・ローゼンバーグ氏は、Project Green Lightのアイデアは、約2年前に社内の研究員の妻が夕食の席で提案してくれたものだと語っています。「私たちが取り組めるアイデアを数十個検討する中で、このアイデアが常に上位に上がってきました」とローゼンバーグ氏は言います。「都市にとって、これを簡単に導入できる方法があると思ったのです。」

ローゼンバーグ氏は、グーグルは交通技術者を雇用し、交通信号を遠隔制御できる大都市への支援を優先しているが、同時にこの技術がさまざまな状況でうまく機能することを証明するために世界的に展開しており、この技術が広く採用されれば世界の排出量を大幅に削減できる可能性があることを示唆していると述べた。

Googleマップのデータを活用することで、各都市の数千もの交差点における信号のタイミングと連携を推測できます。同社の科学者が開発したAIモデルは、過去数週間の交通パターンを分析し、主に都市部において、どの信号を調整する価値があるかを判断します。そして、渋滞を減らすための設定変更を提案します。システムにはフィルターが搭載されており、歩行者にとって不利な提案など、一部の不適切な提案はブロックされます。

Googleの推奨事項の中には、特定の時間帯に、ある信号が青になってから次の信号が青になるまでの時間を2秒延長するといったシンプルなものがあり、これにより、より多くの車両が両方の交差点を無停止で通過できるようになります。より複雑な提案には、特定の信号の継続時間と、その信号と隣接する信号とのオフセットを調整するという2段階の調整が含まれる場合があります。

都市のエンジニアは、オンラインのGoogleダッシュボードにログインして推奨事項を確認し、それを照明制御プログラムにコピーして数分で遠隔から適用できます。ネットワークに接続されていない照明の場合は、交差点の制御ボックスに直接立ち寄ることで適用できます。いずれの場合も、Googleが独自のデータを使用してこれらすべてを計算するため、都市はセンサーによる自動収集や面倒な手動集計など、独自のデータを収集する必要がなくなり、調整を計算または目視する必要もありません。

都市によっては、交差点の設定が何年も変更されないこともあります。ローゼンバーグ氏によると、このプロジェクトは、都市の指導者が通常見落としがちな地域の交差点に注目を集めることにつながったケースもあるとのことです。Googleのシステムは、交通パターンの変化に合わせて数週間ごとに変更が可能ですが、現時点ではリアルタイム調整機能を備えていません。多くの都市には、そもそもリアルタイム調整に対応できるインフラが整っていないからです。ローゼンバーグ氏によると、Googleはイスラエルのテクニオン大学とカリフォルニア大学バークレー校の交通工学教授陣と共同でGreen Lightを開発しました。このシステムは、ハイファ、ブダペスト、アブダビ、バリ島などの都市でも利用されています。

Googleの提案が機能していることを検証するために、都市は動画やその他のセンサーから得られる交通量データを利用することができます。都市の動画フィードにコンピュータービジョンアルゴリズムを適用することで、Googleとユーザーは、従来の交通データでは容易に検出できない他の影響を最終的に理解できるようになるでしょう。例えば、Googleのエンジニアがブダペストで青信号の微調整が実施された様子を実際に観察したところ、ドライバーが交差点を通過する際に赤信号から青信号への複数のサイクルを待つ必要がなくなったため、赤信号を無視する人が減ったことに気づきました。

グリーンライトは、いくつかの競合する選択肢よりも優れています。交通分析プロバイダーであるInrixの広報担当者、マーク・バーファインド氏によると、同社のデータセットは、米国にある推定30万の信号のうち25万をカバーしており、約25の政府機関がタイミング設定の変更を検討するのに役立っているとのことです。しかし、積極的に調整を提案するわけではなく、交通エンジニアが独自の計算を行う必要があります。Inrixの推計は、小さな変更が気候に甚大な影響を与えることを浮き彫りにしています。シアトルを擁するワシントン州キング郡では、平均的な信号機の待ち時間1秒ごとに、年間19バレルの石油が消費されています。

ローゼンバーグ氏によると、Googleには「かなり大規模な」チームがGreen Lightの開発に取り組んでいるという。今後の計画には、歩行者のニーズに合わせて信号を積極的に最適化する方法や、マップユーザーにGreen Lightに対応した交差点を通行中であることを通知するかどうかの検討などが含まれている。Googleがこのサービスを将来的に有料化するかどうかを尋ねると、ローゼンバーグ氏は、現時点では予定はないとしながらも、プロジェクトはまだ初期段階にあると答えた。まだ赤信号には遭遇していないという。

2023年10月10日午後5時15分（東部夏時間）に更新：この記事は、グレーター・マンチェスター交通局からのコメントにより更新されました。