באחרונה התבשרנו שהמשטרה החלה להשתמש במצלמות חדישות לזיהוי ולאיתור מכוניות החורגות מהמהירות המותרת [1]. נושא אכיפת המהירות ומדידתה קשור להרבה תחומים בחיינו, ובשיטות למדידת מהירות יש גם צדדים טכנולוגיים ומתמטיים מעניינים, וביניהם: אפקט דופלר, שימוש בלייזר, השראה אלקטרומגנטית, מצלמות חכמות, וגם חישוב מהירות ממוצעת.

מכונית יוצאת מבאר שבע ומגיעה לאילת אחרי שעתיים. המרחק בין הערים 226 קילומטרים. מהי מהירות המכונית? בעיות דומות פתרנו כבר בחטיבת הביניים: המנה של 2÷226 שווה ל־113 קמ"ש. שימו לב שהמהירות המחושבת בשאלות כאלו היא מהירות ממוצעת, שכן בקטעי דרך שונים יכולה המכונית להאיץ או להאט. מהו הקשר בין הבעיה המתמטית לבין השיטה החדשה של משטרת התנועה, ומה הן הדרכים המקובלות כיום למדידת מהירות? התשובות בהמשך.

השיטה הקלאסית למדידת מהירות היא באמצעות אקדח מהירות המבוסס על מכ"ם דופלר [2]. שיטה זו פותחה בצבא ארה"ב במהלך מלחמת העולם השנייה לצורך בדיקת מהירות נחיתה של מטוסים, ואומצה לראשונה על ידי משטרת קונטיקט עוד בשנת 1947. כאשר שוטר יורה מאקדחו פרץ גלים אלקטרומגנטיים בעל תדר קבוע לכיוון מכונית שמתרחקת, הגלים מוחזרים למכשיר בתדר איטי יותר – תופעה המכונה אפקט דופלר, שעליה הסברנו בפוסט קודם [3]. באמצעות חישוב היחס בין תדר השליחה לתדר החזרה, אפשר לחשב את מהירות המכונית הנוסעת.

לנסיעה במהירות מופרזת, כידוע, יש השלכות מסוכנות רבות. למשל, היא מגדילה את מרחק התגובה ואת מרחק הבלימה בעת עצירה פתאומית. אולם לעיתים אנחנו חורגים רק במקצת מהמהירות המותרת, ולא נעים להיתפס על ידי שוטרים. ההיסטוריה של ניסיונות האכיפה של המשטרה זרועה בניסיונות שונים של הנהגים לסכל את האכיפה (ראו למשל שלל עצות באתר "מיצו בדרכים" [5]). השיטה הבסיסית היא "מלשינון": ספרו לחבר'ה היכן ממוקמים השוטרים, כדי שייזהרו; שיטה הנהוגה בקרב נהגי מוניות. שיטה מתוחכמת יותר היא שימוש במכשיר הקרוי "מגלה מכ"ם". מכשיר זה קולט את הגלים האלקטרומגנטיים ששלח אקדח המהירות בעת שהם פוגעים במכונית, ומזהיר בצפצוף את הנהג. מכיוון שלשוטרים נדרשות שניות מספר "להינעל" על מכונית, והאקדח מבצע מדידה רק כאשר המהירות של העצם הנע די קבועה במשך כמה שניות, הצפצוף מעניק לנהגים מרווח זמן להאט ולהימנע מדוחות.

ברבות השנים השתפרה הטכנולוגיה, ובמקום האקדח יש ניידות מוסוות המצוידות במכשור מתקדם בשם "דבורה" [5], המשתמש באנטנות קבועות. כאשר צוללים לפרטים, אפשר להתרשם מהתחכום שבמלחמת המוחות בין מפתחי המכשור המשטרתי למפתחי מגלי המכ"ם. למשל, אפשר להפעיל את המכשור של "דבורה" במצב מיוחד, ובו הוא משדר גלים בעוצמה נמוכה, דבר המקשה על זיהויים. במצב זה המכשיר לא תמיד מדייק והקריאה שלו לא נחשבת חוקית לצורך אכיפה, אולם השוטר יכול לזהות מכוניות חשודות ורק אז להפעיל את המכשיר בעוצמה גבוהה, בלי שמגלה המכ"ם מספיק להתריע. יצירתי!

שיטה אחרת שקשה להתגונן מפניה היא אקדח לייזר משטרתי ([6]). אקדח זה דומה לאקדח המהירות הרגיל, אבל מבוסס על פרצי לייזר בעוצמה נמוכה, הפוגעים במכונית ומוחזרים לאקדח. מכיוון שהאנרגיה של משדר לייזר מרוכזת באלומה צרה, קשה למגלי מכ"ם לקלוט ולהתריע בזמן.

החיסרון של שיטות אלו הוא שהן מצריכות להציב שוטרים בשטח. כדי להגביר את האכיפה ועל הדרך גם להעשיר את אוצר המדינה, ב-2011 הוחלט להשתמש במצלמות המהירות הנקראות א3 ("אכיפה אלקטרונית אוטומטית") [7], המסוגלות לזהות מהירות חריגה וליצור דוחות באופן אוטומטי. הטכנולוגיה מבוססת על השראה אלקטרומגנטית. לשם כך חוצבים מתחת לכביש ומציבים סלילים גדולים עשויים חומר מוליך. כאשר גוף מתכתי גדול עובר מעל הסליל, יושרה זרם חשמלי. לצורך מדידת מהירות שמים שני סלילים, אחד אחרי השני. כאשר מכונית עוברת את הסליל הראשון נוצר פרץ של זרם חשמלי, וכאשר היא חוצה את הסליל השני, נוצר פרץ נוסף. היות שהמרחק בין שני הסלילים ידוע, באמצעות מדידת פרק הזמן שחלף בין שני פרצי הזרם שהושרו, אפשר לחשב את מהירות המכונית. אם המהירות היא מעל סף המהירות המותר, המצלמה מופעלת אוטומטית, והצילום נשלח למטה המשטרה לצורך בדיקה והנפקת דו"ח.

שיטה זו עוררה הרבה תהיות. למשל, כיצד יבדילו בין מכוניות הקרובות מאוד זו לזו. למניעת חפיפה בנתונים, דואגים ששני הסלילים יהיו קרובים מאוד. אם המרחק בין הסלילים הוא שני מטרים, והמכונית נוסעת במהירות 120 קמ"ש, חישוב פשוט יעלה שהמכונית תעשה את המרחק הזה בזמן של 0.06 שנייה. נניח שאנו נוסעים מבאר-שבע לאילת במשך שעתיים וחצי במהירות 90 קמ"ש, אבל במשך 0.06 שניות חרגנו מהמהירות המותרת, דווקא ליד מצלמת מהירות – אזי אנו צפויים לקבל דו"ח תנועה. מעצבן! טכנולוגיה זו, המחייבת חציבה בכביש, נחשבת כיום מיושנת, ובמקומה משתמשים בהרבה מקומות בעולם בטכנולוגיות הנעזרות במצלמות וידאו משוכללות (למשל: מערכת בהודו [8]). באחת השיטות ממקמים את המצלמה מעל הכביש, ומסמנים על הכביש שני פסים לבנים. כאשר מכונית חולפת את הפס הראשון ואחר כך את הפס השני, המצלמה קולטת את המעבר, ובאמצעות תוכנת ניתוח וידאו מחשבת את מהירות המכונית.

המצלמות בישראל זכו לביקורות שליליות רבות, ובאחרונה הוחלט לאמץ טכנולוגיה חדשה שנראית הוגנת יותר והמקובלת בעולם: בדיקת המהירות הממוצעת במשך פרק זמן ארוך יותר [1]. הרעיון פשוט: ממקמים כמה מצלמות וידאו חכמות לאורך הכביש במרווחים בני כמה קילומטרים. כאשר מכונית עוברת את המצלמה הראשונה, זמן ההגעה והמספר שעל לוחית הרישוי מועברים לאחסון בענן, וכאשר המכונית עוברת מצלמה נוספת, הנתונים שוב מועברים ומנותחים באמצעות מערכת ממוחשבת. לפיכך, כמו בבעיה מחטיבת הביניים, אפשר לחשב את המהירות הממוצעת של המכונית לאורך קילומטרים מספר, ולאתר חריגות. שיטה זו נראית הוגנת יותר, אבל יש לה גם חסרונות: אם המרחק בין המצלמות גדול, נהג המכונית עדיין יכול להשתולל ולנסוע במהירות גבוהה לאורך קטעים קצרים ואז לעצור לפרקים, למשל להפסקות קפה, ולא להיתפס. בעיה אחרת היא הצורך לבנות מאגר נתונים באחסון ענן לצורך מעקב אחרי תנועת המכוניות. שימוש במאגר כזה מעורר חשש לפגיעה בפרטיות עקב סכנה של זליגת מידע, והוא אף עלול לאפשר לשלטונות לעקוב אחר אזרחים. צריכים להיות זהירים במימוש טכנולוגיה זו.

אנחנו מקווים שהשיטה החדשה תביא לאכיפה הוגנת ומאוזנת, שתתמקד בתפיסת עבריינים סדרתיים המשתוללים בכבישים. אנו גם מצפים שבזכות היכולת המשופרת לחשב מהירויות בשלל קטעי דרך יעצרו אותנו השוטרים בדרכנו דרומה, אבל כדי להעניק לנו מדליה עבור "נהג זהיר" (אם תיסע לאט, נביא לך ת'פרס…)

עריכה: יהונתן הופמן

מקורות והרחבות

[1] מצלמות מהירות נסיעה ממוצעת בכביש 90 | הרשות הלאומית לבטיחות בדרכים (www.gov.il)

[2] אקדח מהירות

[3] פוסט על אפקט דופלר

[4] מיצו בדרכים

[5] מכשיר הדבורה

[6] מד מהירות לייזר

[7] מכמונת מהירות א3

[8] דוגמה לשימוש במצלמת וידאו - חברה הפועלת בהודו