La IA de Google reduce el tráfico, recorta las emisiones

A principios de 2020, un grupo de investigadores de Google Research emprendió una misión para encontrar formas innovadoras de combatir el cambio climático. "Exploramos una variedad de grandes ideas, desde carne cultivada hasta soluciones energéticas y reducción de la contaminación del aire," explica Dotan Emanuel, ingeniero de software involucrado en el proyecto.

Durante una cena familiar, Dotan compartió estas ambiciosas ideas, y la discusión rápidamente se centró en una queja común: los semáforos. "Mi esposa Osnat sugirió, '¿Por qué no enfocarse en los semáforos? A menudo esperamos en ellos innecesariamente,'" recuerda Dotan.

El transporte por carretera contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero globales y urbanas, particularmente en las intersecciones de las ciudades donde los niveles de contaminación pueden aumentar hasta 29 veces más que en carreteras abiertas. Aproximadamente la mitad de estas emisiones se deben a la aceleración de los vehículos tras detenerse. Con millones de semáforos en todo el mundo, el potencial de impacto era enorme.

Inicialmente escéptico, Dotan pensó, "No podemos hacer nada con los semáforos." Sin embargo, se dio cuenta de que los desafíos de investigación más intrigantes a menudo se encuentran en territorios inexplorados.

Impulsado por la curiosidad, Dotan y su equipo se adentraron en la ingeniería de tráfico. Descubrieron que, aunque parte del tráfico de parar y avanzar es inevitable, mucho podría mitigarse mediante una mejor sincronización de los semáforos. Tradicionalmente, las ciudades debían invertir en hardware costoso o realizar conteos de vehículos laboriosos para optimizar el flujo de tráfico, métodos que a menudo no proporcionaban datos completos.

"Nos dimos cuenta de que teníamos un activo único a nuestra disposición: más de una década de tendencias de conducción de Google Maps de todo el mundo," señala Dotan. En semanas, elaboraron una propuesta de proyecto.

Así nació Project Green Light, una iniciativa que utiliza IA para sugerir optimizaciones para los semáforos existentes, con el objetivo de reducir las emisiones del tráfico de parar y avanzar. Tras revisar numerosas propuestas, Green Light fue seleccionado por su enfoque directo, escalabilidad y potencial impacto.

El equipo de Green Light aprovechó los datos de conducción de Google Maps para desarrollar un modelo de IA que analiza el flujo de tráfico en las intersecciones, incluyendo patrones de paradas y arranques, tiempos de espera promedio y la sincronización entre intersecciones cercanas. El modelo propone ajustes, como reducir la duración de los semáforos en rojo durante horas de menor tráfico o coordinar mejor las intersecciones no sincronizadas. Los ingenieros de la ciudad pueden revisar e implementar estas sugerencias rápidamente utilizando la infraestructura existente.

"Nuestro objetivo es implementar recomendaciones efectivas de Green Light a nivel global y escalar rápidamente," dice Alon Harris, gerente del programa Green Light. "Hemos diseñado el sistema para que sea simple y ligero, por lo que las ciudades no necesitan invertir en software o hardware adicional. Nosotros proporcionamos las recomendaciones, y las ciudades deciden la acción."

Desde su piloto inicial en 2021, el equipo ha ampliado las pruebas a numerosas intersecciones, refinado sus predicciones y llevado Green Light a más de una docena de ciudades en todo el mundo, incluyendo Río de Janeiro, Seattle, Bengaluru y, más recientemente, Boston. También han creado un panel de control integral para compartir recomendaciones y análisis con las ciudades asociadas, actualizándolo continuamente para reflejar nuevos desarrollos.

El panel de control de Green Light ofrece información práctica específica para cada ciudad y datos de apoyo. Tras implementar una recomendación, el panel proporciona un informe de análisis de impacto.

"Proporcionamos a cada ciudad informes detallados que muestran resultados tangibles, como el número de paradas evitadas en una intersección con el tiempo," explica Alon. "Esto fomenta no solo la adopción inicial de nuestras recomendaciones, sino también su aplicación más amplia a más intersecciones."

Actualmente, Green Light está operativo en más de 70 intersecciones, contribuyendo al ahorro de combustible y la reducción de emisiones para hasta 30 millones de viajes en coche cada mes. Los datos iniciales sugieren una posible reducción de paradas de hasta el 30% y una disminución de las emisiones en intersecciones de hasta el 10%.

El equipo planea expandir Green Light a cientos de ciudades y decenas de miles de intersecciones en los próximos años. En este viaje para mejorar el mundo, esperan traer más alegría al reducir la frustración del tráfico de parar y avanzar.

"¿Conoces esa sensación cuando pasas por cinco semáforos en verde consecutivos y parece tu día de suerte?" reflexiona Dotan. "Queremos que esa experiencia sea más común para las personas en todas partes."