Connected cruise control maakt gebruik van voertuig-tot-voertuig communicatie om geautomatiseerde voertuigen te laten reageren op meerdere auto's tegelijk in een poging om energie te besparen en de veiligheid te verbeteren.

Onderzoekers van de Universiteit van Michigan hebben de effectiviteit ervan aangetoond op de openbare weg, zelfs wanneer er slechts één geautomatiseerd voertuig tussen door mensen bestuurde auto's rijdt.

voertuig-tot-voertuig communicatie, of V2V, verwijst naar het vermogen van auto's om draadloos gegevens te delen, inclusief hun snelheid en positie in realtime. Connected cruise control kan de snelheid van een voertuig aanpassen op basis van informatie verkregen via V2V. Het verschilt van adaptieve cruisecontrol doordat het meer voertuigen volgt dan alleen de auto ervoor.

De tests op de openbare weg hebben aangetoond hoe geconnecteerde cruisecontrol en V2V tussen geautomatiseerde en conventionele auto's presteren in een veelvoorkomend verkeersscenario:een kettingreactie van remmen en opnieuw accelereren veroorzaakt door een auto aan het hoofd van verschillende andere. Een automatisch voertuig met connected cruise control kon remmen met 60 procent minder G-kracht die een auto met een menselijke bestuurder nodig heeft.

En die soepelere overgang van remmen naar accelereren verbeterde de energie-efficiëntie met maar liefst 19 procent voor het geautomatiseerde voertuig uitgerust met V2V. Het overtrof ook de prestaties van andere geautomatiseerde voertuigen die zonder V2V werken. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Transportonderzoek .

"Geautomatiseerde auto's die V2V-gegevens gebruiken, zullen niet alleen beter presteren, maar ze kunnen ook zorgen voor een vriendelijkere omgeving waar weinig veiligheidsrisico's in het verkeer sluipen en een hogere efficiëntie mogelijk is voor alle auto's op de weg, " zei Gabor Orosz, een UM universitair hoofddocent werktuigbouwkunde die het onderzoek leidde.

Geautomatiseerde auto's komen eraan, maar ze zullen met veel uitdagingen worden geconfronteerd wanneer ze de wegen delen met door mensen aangedreven voertuigen. Sensoren aan boord kunnen niet om de hoek kijken of door bussen en vrachtwagens heen kijken. Als er plotseling een auto in het zicht van de sensoren verschijnt, de geautomatiseerde auto heeft weinig tijd om te reageren en moet mogelijk hard remmen om een ​​mogelijke botsing te voorkomen, net als een menselijke bestuurder.

evenzo, als een voertuig een paar auto's verderop een cascade van remmen veroorzaakt, boordsensoren vertellen de geautomatiseerde auto alleen om te reageren wanneer de auto direct voor je op de rem trapt. Niet verder kijken dan het directe gezichtsveld betekent veel verrassingen tijdens het rijden.

Hoewel ervaren chauffeurs vaak anticiperen op mogelijke veiligheidsrisico's om soepel te rijden en veilig te blijven, geautomatiseerde auto's hebben nog een lange weg te gaan als sensoren aan boord hun enige informatiebron zijn.

"De komende jaren zal een aanzienlijk aantal auto's op de weg worden uitgerust met V2V-communicatieapparatuur, aangezien grote autofabrikanten zoals General Motors, Volkswagen en Toyota gebruiken dergelijke communicatieapparatuur in hun nieuwe auto's, ' zei Orosz.

"De meeste van deze auto's zullen nog steeds door mensen worden aangedreven, maar ze zullen hun bewegingsinformatie uitzenden, zoals positie, snelheid en acceleratie. Wanneer een geautomatiseerde auto deze signalen op de weg tegenkomt, het kan dergelijke V2V-gegevens gemakkelijk oppikken en de verkeerssituatie buiten het bereik van sensoren aan boord zien."

De onderzoeksgroep voerde een reeks experimenten uit op de openbare weg in Zuidoost-Michigan, waar het geautomatiseerde voertuig bewegingsinformatie ontving van maximaal zes door mensen aangedreven voertuigen verderop.

In de experimenten, De groep van Orosz registreerde scenario's waarin het remmen steeds heviger werd terwijl ze langs een ketting van door mensen aangedreven voertuigen liepen. Toen de snelheid afnam van 55 mph tot bijna nul en vervolgens weer 55 bereikte, sommige mensen vertraagden sterk tot 0,8 G, alles wat niet vastzit naar de voorruit vliegen. Echter, het op V2V gebaseerde geautomatiseerde rij-algoritme handhaafde een stabieler snelheidsprofiel, glijdend door de rimpelingen van snel veranderend verkeer. De vertraging van het geautomatiseerde voertuig werd op minder dan 0,3 G gehouden, geen druppel morsen van een volle kop koffie.

"Met de V2V-gegevens kan de geautomatiseerde auto anticiperen op hoe het verkeer voor je zou kunnen vertragen zodra iemand meerdere voertuigen voor je begint te remmen, "Zei Orosz. "De op V2V gebaseerde aangesloten cruisecontrol laat vervolgens het gas los en bereidt zich voor om vroeg te remmen, de dupe worden wanneer een geautomatiseerde auto door stop-and-go verkeersgolven gaat.

"In tegenstelling tot, een op sensoren gebaseerde adaptieve cruisecontrol zou pas gaan remmen nadat de voorligger begon te remmen, een paar seconden nadat de vertraging wordt uitgezonden door V2V. En die paar seconden kunnen cruciaal zijn bij het rijden in druk verkeer."

Veiligheid en comfort zijn niet de enige voordelen die een geautomatiseerde auto kan halen uit V2V-informatie van door mensen bestuurde auto's in de buurt. De groep van Orosz ontdekte ook dat het op V2V gebaseerde algoritme voor automatisch rijden energie kan besparen in stop-and-go-verkeer in vergelijking met traditionele op sensoren gebaseerde algoritmen. Ten slotte, meer constante snelheid betekent minder energieverspilling bij het remmen en meer kilometers voor een liter brandstof of een batterijpakket. En zelfs door mensen aangedreven auto's die het geautomatiseerde voertuig volgen, kunnen tot 7 procent energie besparen, dankzij het soepelere snelheidsprofiel.

De studie is getiteld, "Experimentele validatie van geconnecteerd geautomatiseerd voertuigontwerp bij door mensen aangedreven voertuigen." Het onderzoek werd gefinancierd door Mcity, een door de U-M geleid publiek-privaat partnerschap dat werkt aan het versnellen van geavanceerde mobiliteitsvoertuigen en -technologieën.