הטכנולוגיות החמות: תחבורה אוטומטית

סיפור אמיתי. בקיץ 1974 התכנסו ארבעה סטודנטים, שסיימו זה לא מכבר את הלימודים לתואר MSc במכון ויצמן, וחשבו ביחד על פרוייקט משותף שיהווה בסיס לעבודות דוקטורט בארבעת התחומים המעניינים אותם. מאחר והארבעה היו רגילים לדסקס נושאים העומדים ברומו של עולם תוך כדי השתלמות במשחק הברידג', הדיונים התמשכו במקצת.

פתרון רדיקלי

אך בסופו של דבר הם ננעלו על מה שנראה להם כבעיה עולמית הדורשת פתרון טכנולוגי רדיקלי: התחבורה המוטורית היבשתית. או במילים פשוטות, איך לאפשר לחיות בעולם שהולך ונסתם במכוניות פרטיות, הפולטות זיהום אוויר ומתקדמות בקצב של צב מפקק לפקק, בערים הקורסות תחת נטל תחזוקת הכבישים.

ב-1973 לא עסקו בכך הרבה והנושא נחשב למקורי דיו כדי לזכות בעידוד (מוסרי) של מספר פרופסורים, אבל באוקטובר פרצה מלחמה והפרוייקט נגנז. הסטודנטים פנו לקריירות אחרות (אחד מהם הוא פרופסור למתמטיקה וראש מחב"א, שניים פתחו בית תוכנה מצליח והרביעי עורך את גירסת הדפוס של המגזין שאתם קוראים) וראו מרחוק, איך אחרים מנסים לקדם את הרעיונות שגובשו סביב שולחן הברידג' בדירת הסטודנטים ברחובות.

דז'ה ווה עצוב

30 שנה מאוחר יותר עדיין אין לנו (ולאף אחד אחר) תחבורה אוטומטית, בה מכוניות קומפקטיות וחסכוניות עם הנחייה עצמית ומערכת נהיגה אלקטרונית, המסיעות את הנוסעים בנתיבים אופטימליים ובביטחון מוחלט מכל נקודה לכל נקודה בעיר או בכבישים בינעירוניים. כמעט כל מה שתקראו בהמשך, על הטכנולוגיות המפותחות היום להשגת אותה מטרה, כבר היה מוטמע בתוכנית המחקר משנת 1973 ולמרות שאי-אפשר להשוות את הכלים הטכניים משני צידי פער 30 השנים, עבורנו זה Déjà vu עצוב.

עקרונות הייסוד הם פשוטים:

1. כולנו מאוהבים בחופש התנועה שהמכונית הפרטית אמורה לספק, ולא נוותר - אם רק נצליח לעמוד בלחץ - על הזכות לנוע ממקום למקום בזמן הרצוי לנו ובמסלול האופטימלי מבחינתנו. אנו לא רוצים להיות קשורים למסלולים וללוחות הזמנים של תחבורה ציבורית מכל סוג שהוא.

2. אי-אפשר להמשיך את מגמת ההתרחבות של הכבישים, המחלפים, מגרשי החנייה, הגשרים והמנהרות על חשבון מרחב המחיה העירוני. צריך להתאים את טכנולוגית הרכב העירוני להקצאה הקיימת של שטחים וחללים עירוניים ולנצל טוב ככל האפשר את מה שיש.

3. קל ונכון יותר להשיג מטרה זו על ידי שיפור אמצעי הבקרה והשליטה ברכב הבודד וסינכרון הזרימה הכוללת של אלפי כלי רכב, מאשר על ידי הגדלת ההשקעה בתשתיות בטון וברזל. מכוניות חכמות על כבישים חכמים, במקום מפלצות ברזל על נהרות אספלט.

הטכנולוגיות קיימות

כל הטכנולוגיות הדרושות למימוש מודל התחבורה האוטומטית כבר קיימות, בדוקות ומנוסות בעשרות יישומים אחרים, מגובות במערכות יצור והפצה. הבעיה הגדולה ביותר במימוש התוכנית היא במעבר מעולם של רכב קונבנציונלי נהוג-אדם לעולם בו רק המחשבים רשאים להזיז דבר על הכביש הציבורי.

אפילו ההתנגדות הפסיכולוגית של חולי-הגה לא עומדת בפני הפיתוי, לחצות את תל-אביב מצד לצד בשעות העומס תוך דקות ספורות, בנסיעה פרטית לחלוטין, ברכב אוטומטי שקט וממוזג. מודלים מתמטיים מראים שעל התשתית הנתונה של כבישים ניתן לשנע פי 5 יותר נוסעים מהיום לפני שהעומס מאלץ את המחשב להקציב את משאבי הדרכים (מסלולים וחלונות זמן) במשורה ולהקטין את חופש התנועה של הפרט.

מערכות תחבורה אוטומטית כוללות מספר רבדים של בקרה ושליטה:

1. כל מכונית מצוידת במערכות רבות של שליטה עצמית. אלה כוללות אמצעים לקביעת מיקום על הכביש, לרוחבו (באמצע המסלול) ולאורכו (נקודות ציון בין התחלת וסוף הנסיעה); אמצעים לשמירת מרחק וסינכרון תנועה ביחס לכלי רכב אחרים (מלפנים, מאחור ומהצדדים); אמצעים לשמירה על קשר דו כיווני עם מערכת הבקרה המרכזית; ואמצעים לפעולות חירום במקרה של תקלה במכונית או סכנה בלתי צפויה בסביבה.

2. הדרך משובצת במספר מערכות חישה ופיקוד, הנמצאות ביחסי גומלין דו-כיווניים עם המכוניות. בין השאר יש צורך בפסי הכוונה עליהם מתבייתת המכונית וביחס להם היא יודעת את מיקומה לאורך ולרוחב המסלולים; אמצעי זיהוי, מדידה ודיווח באמצעותם הדרך החכמה מדווחת למרכז הבקרה מה קורה בכל קטע שלה; אמצעי תקשורת לטווח קצר עם המכוניות לצורך העברת הוראות נסיעה ועדכוני מסלולים; ואמצעים מיוחדים לטיפול במצבים חריגים, כמו תאונות או חסימת מסלול על ידי עצם זר למערכת.

3. מערכת הבקרה המרכזית פועלת במודל היררכי, שכולל שליטה פרטנית בכל צומת, שליטה אזורית שמאפשרת סינכרון בין הצמתים והמסלולים, ושליטה כוללנית לאופטימיזציה השימוש בכל משאבי המרחב העירוני. המערכת מוזנת מהמכוניות, מחיישני הדרכים ומאמצעי ניטור אחרים (GPS, מעקב אחרי האותות מטלפונים סלולריים, מצלמות טלוויזיה וכדומה), במטרה לוודא שאין בה אף מסלול כשל קריטי. לכל נתון יש גיבוי ממספר מקורות חלופיים ולכל מנגנון שליטה יש מספר דרכים בהן הוא יכול לבצע את הפקודות.

קטנה ונוחה

המכונית העירונית האוטומטית יכולה להיות קטנה ונוחה לנוסע אחד או לזוג (דוגמת Smart של מרצדס-Swatch), מונעת בחשמל מתאי-דלק או מסוללות נטענות. היא לא צריכה להיות מהירה במיוחד - במהירות 60 קמ"ש המרחק מצפון תל-אביב ליפו לא דורש יותר מעשר דקות אם רק אפשר לשמור על מהירות קבועה ב"גל ירוק" ולא לעצור ברמזורים.

הבקרה המרכזית הנבונה והשליטה הפרטנית בכל מכונית המתקרבת לצומת מאפשרות לסלק את רוב - אם לא כל - הרמזורים ולנסוע בלי הפסקה. מהירות נסיעה קבועה ונמוכה אומרת שאפשר להסתפק במנועים קטנים וגוף קל משקל בלי לסכן את הנוסעים.

חלום סטודנטיאלי

בשנת 1973, בסימולציה של מערכת תחבורה אוטומטית עבור תל-אביב, מחשב מסוג IBM System/370 הוכיח כי האלגוריתמים עובדים וכי אפשר לסמוך על היציבות של המערכת עד לתנאים הקיצוניים ביותר של עומס. למחשב ההוא (הכי חזק בארץ) היה מגהבייט שלם של זיכרון Core מגנטי ומהירות מטורפת של 2 מגהרץ.

בנתונים של היום, כשבמכונית ממוצעת משובצים תריסרי מעבדים חזקים יותר, ברור שתחבורה אוטומטית לא צריכה להישאר בגדר חלום של סטודנטים. אבל כנראה שכוחות השוק (בעיקר יצרני הרכב, שיפגעו אנושות מהטרנספורמציה) מסוגים לעצור כל התקדמות - גם אם היא מועילה לכל הציבור ויתרונותיה אינם ניתנים להשגה בכל דרך אחרת. וזה מה שאמרנו, Déjà vu עצוב.