Miten Helsingin liikennevalojen 
ohjausta tulisi kehittää

Helsinki oli aikanaan Euroopan ensimmäisiä kaupunkeja, joka aloitti liikennevalojen ohjauksen tietokoneilla. Tämä tapahtui jo vuonna 1967, jolloin 30 liikennevaloristeystä Mechelininkadulta Kauppatorille liitettiin tietokoneohjaukseen. Samalla perustettiin Helsingin liikenteenohjauskeskus Nervanderinpuistikon kalliosuojaan. Sieltä se myöhemmin siirtyi Hietaniemenkadulle. Nykyään Helsingin keskusohjattuun liikennevalojärjestelmään kuuluu noin 300 liikennevaloristeystä. 
    Alkujaan tietokoneohjatut liikennevalot toimivat kiinteästi kuin kellolaitteet - ne eivät ottaneet automaattisesti huomioon liikenteen vaihtelua. Poliisi saattoi kuitenkin liikenteellisesti poikkeaviin olosuhteisiin kuten yleisötapahtumiin kytkeä valot toimimaan erikoisohjelmien mukaan

Jokatalvinen kiusallinen ilmiö Mechelininkadulla Lumenajon takia liikenne ruuhkautuu. Tällöin liikennevalot lisäävät automaattisesti vihreää ruuhkaantuville suunnille mutta vain lähiristeyksissä.    Valojen ajoitusmuutoksen tulisi kuitenkin kohdistua laajemmalle alueella, kuvan tapauksessa koko Mechelininkadulle. Näin tekisi uusi liikennevalojen ohjausohjelma SPOT (kts lisää tietoja alempana).    Vasta liikenteenohjauskeskuksen päivystäjän poliisimiehen käsin tekemä liikennevalojen ohjelman vaihto helpottaa tilannetta joskaan sekään ei riitä poistamaan ruuhkaa - yhden kaistan puuttumista Helsingin pääkadulla kun ei korvaa mikään..

Samoihin aikoihin Helsingin liikennevaloissa aloitettiin kokeilut raitiovaunujen liikennevaloetuuksilla. Etuudet lyhensivät ja pidensivät eri suuntien vihreän pituutta sen mukaan, mistä suunnasta raitiovaunu oli tulossa. 
   Liikennevalojen ohjaustapa Helsingissä ei ole enää 1990-luvulla muuttunut olennaisesti siitä, mitä se oli vuosikymmen sitten. Vaikka vihreät aallot toimivat alueittain ja katujaksoittain, niin vihreiden "hienosäätö" sekä joukkoliikenteen liikennevaloetuudet vaikuttavat kerrallaan yhteen risteykseen. Siten vihreän ajan lisäpidennys yhdessä risteyksessä ei välttämättä jatku enää seuraavassa risteyksessä. Samoin joukkoliikenteen etuus katkaisee hyvin usein liikennevalojen vihreän aallon.

Uudet tuulet puhaltavat

Uudet koko katuverkon liikennettä optimoivat liikennevalojen ohjausjärjestelmät ovat huimasti kehittyneet 1990-luvulla. Tällaiset järjestelmät toimivat seuraavaan tapaan:

• Katuverkon liikenne kuvataan liikennemallilla, joka päivittyy ajantasaisesti liikenneantureiden mittaamilla liikennemäärä- ja nopeustiedoilla. 

• Liikennemalli ennustaa liikenteen kehittymisen 1-2 minuuttia eteenpäin. Samalla malli laskee autojen viivytykset, pysähdykset, polttoaineen kulutuksen sekä muita liikenteen sujuvuutta kuvaavia tunnuslukuja  

• Ohjausjärjestelmä säätää laskemiensa tunnuslukujen perusteella liikennevalojen toimintaa siten, että liikenteen sujuvuus on mahdollisimman hyvä koko liikenneverkon alueella. 

• Bussin tulo liikennevaloihin ennustetaan 1-2 minuuttia etukäteen. Tällöin liikennevalojen toiminta ehditään säätää siten siten, että bussi pääsee pysähtymättä risteyksen läpi ja muulle liikenteelle tästä aiheutuvat haitat jäävät mahdollisimman vähäisiksi. 

• Liikennevalojärjestelmään sisältyy usein myös kaksi erityisjärjestelmää: häiriöiden automaattinen havaitseminen (Incident detection) sekä reittiohjaus (Rerouting). Häiriöiden havaitsemisen tarkoitus on todeta liikenteen hidastuminen niin ajoissa, että valo-ohjauksen muutoksella liikenteen sujuvuuden suuri tai jopa täydellinen romahtaminen voidaan estää. Reittiohjauksen tarkoitus on häiriötilanteen uhatessa ohjata liikennettä vaihtoehtoisille reiteille, jotta häiriö voidaan välttää tai ainakin sen vaikutuksia lieventää.
  

SPOT -liikennevalojen järjestelmäeriaate Helsingin liikennevalojärjestelmään sovitettuna

Optimoivat alueelliset liikennevalojärjestelmät eivät vielä ole kovin yleisiä. Tunnetuin on englantilainen SCOOT, joka on käytössä yli 100 kaupungissa. Muita ovat italialainen UTOPIA ja sen Ruotsissa kehitetty laajennus SPOT, saksalainen MOTION ja ranskalainen PRODYN. Kaikki tällaiset liikennevalojärjestelmät ovat enemmän tai vähemmän suljettuja järjestelmiä ja siten edellyttävät yleensä sitoutumista yhteen laite- ja ohjelmakonseptiin. Erilaisia alueellisia liikennevalojärjestelmiä on laajemmalti tarkasteltu eurooppalaisessa yhteistyöprojektissa COSMOS, jonka loppuraportin voit noutaa tästä 

Helsingin liikennevalojärjestelmän kehittäminen 

Helsingin tietokoneohjatun liikennevalojärjestelmän nykyinen laitekanta ja ohjaustapa eivät anna mahdollisuuksia liikennevalo-ohjauksen kehittämiseen siten, että ajantasainen valo-ohjaus ja joukkoliikenteen etuudet voisivat samanaikaisesti vaikuttaa nykyistä laajemmalle alueelle. 
    Tällaista ohjausta on tosin kokeiltu jo toista vuotta Mannerheimintien ja Helsinginkadun risteyksen valoissa ja sen lähellä olevissa Kisahallin ja Oopperan valoissa. Näistä kolmesta risteyksestä Mannerheimintien ja Helsinginkadun risteys raitiovaunuetuuksineen määrää "tahdin", jota muut risteykset seuraavat. Vaikka järjestelmä toimiikin paremmin kuin aikaisempi kiinteä ohjaus, niin kehitystyötä ei kannata jatkaa tähän suuntaan; ohjaustapa muodostui hyvin monimutkaiseksi, vaati kohtuuttoman paljon ohjelmointia ja lisäksi ohjauskojeen prosessorimuisti loppui kesken.

Mannerheimintien ja Helsinginkadun risteyksen valot toimivat yhdessä Helsinginkadun ja Oopperan risteyksen sekä Kisahallin suojatien valojen kanssa irti muun Mannerheimintien vihreästä aallosta

Uusista markkinoilla olevista optimoivista liikennevalojärjestelmistä UTOPIA/SPOT sopii parhaiten Helsinkiin seuraavista syistä: 

• UTOPIA/SPOT -liikennevalojärjestelmä perustuu samoille liikennevalojen ohjauskojetyypeille, joita Helsingissä on runsaasti käytössä.  

• UTOPIA/SPOT -liikennevalovalojärjestelmässä joukkoliikenne voidaan ottaa hyvin huomioon, koska SPOT -laajennus on nimenomaan suunniteltu joukkoliikenteen etuuksia varten UTOPIA/SPOT -liikennevalojärjestelmä on käytössä pohjoismaissa Göteborgissa, Oslossa ja Bergenissä. 

• Lisäksi Tampereella syksyn 1999 aikana on aloitettu ohjaamaan liikennevaloja Suomen ensimmäisellä UTOPIA/SPOT liikennevalojärjestelmällä, toistaiseksi kuitenkin vielä noin puolessa tusinassa risteyksessä. 

Sen sijaan SCOOT, MOTION tai PRODYN -liikennevalojärjestelmiä ei ole Pohjoismaissa käytössä.

 
SPOT -suunnitelma

Pohjoisrannan ja Päävartiotorin alue sopii hyvin optimoivan liikennevalojärjestelmän koealueeksi seuraavista syistä: 

• Liikenne vaihtelee Katajanokan silloilla aamu- ja iltaruuhkan aikana voimakkaasti. Nykyinen valo-ohjaus ei lyhyiden risteysvälien takia kykene aina ottamaan riittävästi huomioon eri risteysten epätasapainoista liikenteellistä kuormitusta. Optimoitu valo-ohjaus varmistaa liikenteen välityskyvyn nykyistä tehokkaammin, jolloin liikenne myös sujuu paremmin.  

• Katajannokan lauttaliikenteen takia liikennevalojen toimintaa joudutaan usein säätämään käsin videokuvasta tehtyjen havaintojen perusteella. Optimoiva valo-ohjaus seuraa paremmin liikenteen muutoksia ja sovittaa sen yhteen Esplanadin ja Pohjoisrannan väliseen liikenteeseen. 

• Pohjoisrannan liikennevaloissa vihreä aalto on kiinteästi aamuisin keskustaan ja iltapäivisin keskustasta ulospäin. Optimoiva valo-ohjaus säätää vihreän aallon suunnan automaattisesti kulloinkin voimakkaamman liikennesuunnan mukaan. 

SPOT -järjestelmä rakentuu työasemista (mikrotietokoneista), jotka sijoittuvat liikenteenohjauskeskukseen, liikennevalojen tietokonekeskukseen Nervanderinpuistikkoon sekä liikennesuunnitteluosastolle Aleksanterinkadulle. 

Kokemuksia SPOT -liikennevalo-ohjauksesta

Tampereelta saadut kokemukset perustuvat simulointituloksiin. Liikenteen viivytykset ja polttoaineenkulutus ovat vähentyneet, mutta pysähdykset sen sijaan lievästi kasvaneet. Todellisesta liikenteestä mitattuja tuloksia ei ole vielä käytettävissä.
    Oslossa SPOT -ohjausta on kokeiltu neljässä risteyksessä. SPOT nopeutti joukkoliikennettä ja sen suuntaista muuta liikennettä, mutta poikittainen liikenne hidastui. Oslossa ei käytetty aikaisemmin ajantasaista valo-ohjausta. Myös joukkoliikenteen etuudet olivat ennen kokeilua olleet varsin vaatimattomat. Tämän takia Helsingissä SPOT -ohjauksella ei saavuteta yhtä suuria liikenteen aikasäästöjä kuin Oslossa.

Simulointi

Amerikkalaisella SYNCHRO -ohjelmalla on arvioitu liikenteen ylimääräinen ajanhukka ja polttoaineen kulutus silloin kun liikennevalojen ajoitus ei vastaa liikennemäärien muutoksia. Ohessa simuloinnin tulokset. 
    Optimoiva valo-ohjaus näyttää Pohjoisrannassa olevan edullinen silloin kun liikenne kasvaa. Optimoivan valo-ohjauksen ansiosta liikenne hidastuu vähemmän verrattuna tilanteeseen, jossa liikennevalojen ajoitus toimii nykyisellä tavalla. 
    Vaikka simuloinnin tulokset ovat vain suuntaa antavat, niin on ilmeistä, että optimoiva liikennevalo-ohjaus kykenee nykyistä paremmin säätämään liikennevalojen toimintaa siten, että liikenteen sujuvuus säilyy koko alueella mahdollisimman hyvänä.

SPOT -liikennevalo-ohjauksen toteuttaminen

SPOT -liikennevalo-ohjauksen toteuttaminen Pohjoisrannan ja Päävartiotorin alueella maksaa 900 000 markkaa. Tavoite on saada kohteen rahoitus kaupungin vuoden 2001 talousarvioon, jolloin hanke voidaan toteuttaa vuoden 2001 syksyllä. Hankkeen vaikutuksia selvittelevään tutkimukseen etsitään myös muuta rahoitusta.