Nu er nieuwe zelfrijdende voertuigen op straat verschijnen, het verkeer dat onze steden en snelwegen verstopt, kan veel erger worden, tenzij de wegen zelf slimmer worden.

Geautomatiseerde voertuigen worden vaak geprezen als de oplossing voor de overbelaste Europese wegennetwerken vanwege hun vermogen om dichter bij elkaar en met hogere snelheden te rijden dan mensen veilig kunnen doen. Zonder een onvoorspelbaar persoon achter het stuur, deze robotauto's moeten het verkeer vlotter kunnen laten stromen.

Hoewel deze belofte van de toekomst voor veel forensen idyllisch zal klinken, het wordt waarschijnlijk pas gerealiseerd als alle voertuigen op de weg door computers worden bestuurd. Aanvankelijk, en voor de komende jaren zelfrijdende auto's, bestelwagens en vrachtwagens zullen de wegen moeten delen met hun door mensen aangedreven tegenhangers.

En hier zouden de problemen kunnen ontstaan, volgens onderzoekers.

"Neem als voorbeeld een bottleneck zoals de oprit naar een snelweg, " zei Martin Dirnwöber, een expert op het gebied van geautomatiseerde transportsystemen bij AustriaTech, een federaal agentschap voor mobiliteitstechnologie gevestigd in Wenen, Oostenrijk. "Geautomatiseerde voertuigen kunnen problemen hebben met het vinden van de gaten tussen de conventionele voertuigen die ze nodig hebben om de snelweg op te gaan."

Voor een menselijke bestuurder die met deze situatie wordt geconfronteerd, de oplossing is vaak om zich een weg te banen in de verkeersstroom. "Geautomatiseerde voertuigen kunnen dit anders doen vanwege de manier waarop ze zijn geprogrammeerd, " legde Dirnwöber uit. "Ze kunnen stoppen totdat ze een ruimte hebben gevonden, wat dan betekent dat we (risico op) een file hebben."

En niet alleen het delen van wegen kan voor problemen zorgen. Experts voorspellen dat de komst van zelfrijdende voertuigen het aantal voertuigen op de Europese wegen zal doen stijgen van het huidige aantal van 299 miljoen, omdat mensen hen prefereren boven het openbaar vervoer.

Voorbereiden, Dirnwöber en zijn collega's ontwikkelen manieren om de Europese wegen in beweging te houden. Hij is de coördinator van een project genaamd INFRAMIX, die onderzoekt hoe de wegeninfrastructuur kan worden verbeterd, zodat deze kan omgaan met geautomatiseerde voertuigen.

Het team bekijkt hoe de baanindelingen, borden en signalen kunnen worden aangepast zodat menselijke en robotbestuurders de wegen kunnen delen. Cruciaal, ze ontwikkelen ook manieren om wegen te maken die zich kunnen aanpassen aan veranderingen in het type verkeer en rechtstreeks met auto's kunnen communiceren.

"Door mensen aangedreven en geautomatiseerde voertuigen zullen waarschijnlijk tientallen jaren de wegen moeten delen voordat we overschakelen naar een volledig geautomatiseerd transportsysteem, ' zei Dirnwöber.

Wegwerkzaamheden

Het INFRAMIX-project, waaronder partners zoals technologiegigant Siemens en satellietnavigatiebedrijf TomTom, gebruikt computersimulaties om technologieën en strategieën te ontwikkelen om met drie belangrijke scenario's om te gaan:wegwerkzaamheden, knelpunten zoals opritten op snelwegen, en snelwegen waar een rijstrook alleen kan worden gereserveerd voor geautomatiseerde voertuigen.

Bij wegwerkzaamheden, bijvoorbeeld, tijdelijke wegmarkeringen en kegels in verschillende vormen en maten worden gebruikt om het verkeer of smalle rijstroken om te leiden. Veel geautomatiseerde voertuigen, echter, gebruik de normale witte wegmarkeringen om hen te helpen navigeren.

"In gebieden waar wegwerkzaamheden zijn, deze witte aftekeningen zijn (soms) niet geldig, dus er is een vraag of geautomatiseerde voertuigen er doorheen kunnen navigeren, "Zei Dirnwöber. "We kijken naar het gebruik van elektronische berichten om informatie over afwijkingen en wijzigingen in de wegindeling naar de voertuigen te sturen, zodat ze zich kunnen aanpassen aan de nieuwe indeling."

De berichten zouden worden verzonden via wat bekend staat als de Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS), die ofwel een vorm van wifi of mobiele telefoonnetwerken gebruikt om verkeersinformatie naar auto's te sturen die deze kunnen ontvangen. De technologie is oorspronkelijk ontwikkeld om bestuurders te helpen waarschuwen over snelheidslimieten, gevaren of congestie, maar wordt pas net gebruikt op wegen in Europa.

Deze berichten, die wegkantunits gebruiken om signalen van voertuigen te verzenden en te ontvangen, kan ook worden gebruikt om de verkeersstromen op open snelwegen te veranderen. Als het C-ITS-systeem berichten ontvangt die aangeven dat er grote aantallen geautomatiseerde voertuigen op de weg zijn, het kan ze een signaal geven om allemaal op één rijstrook te komen waar ze meer als een peloton kunnen rijden.

"Bij bepaalde penetratiegraden van geautomatiseerde voertuigen op een weg kan het voordelig zijn om een ​​speciale rijstrook voor hen te hebben, zodat we gemengd verkeer kunnen vermijden. ", legt Dirnwöber uit. Wegsignalen over de snelweg kunnen dan ook menselijke bestuurders informeren dat één rijstrook alleen is bestemd voor robotauto's.

Naast de simulaties, het team test het systeem op een testbaan en op twee stukken snelweg – een 20 km lang stuk van de snelweg A2 in Oostenrijk dat loopt tussen Laßnitzhöhe en Graz, en een 20 km lang stuk van de AP7 Autopista in Spanje dat loopt tussen Barcelona en de Franse grens.

Vooruit plannen

Hoewel volledig geautomatiseerde voertuigen pas over een paar jaar op de openbare weg zullen verschijnen, vooruit plannen is cruciaal, volgens Dirnwöber.

"De wegeninfrastructuur kent een lange vernieuwingscyclus, dus het is echt belangrijk om ervoor te zorgen dat we verbeteringen aanbrengen die niet alleen in de nabije toekomst nodig zullen zijn, maar ook over 10-15 jaar, " hij zei.

Maar hoewel snelwegen waarschijnlijk een van de eerste plaatsen zijn waar zelfrijdende voertuigen waarschijnlijk zullen verschijnen - waarschijnlijk in de vorm van vrachtwagens die goederen vervoeren door het hele land - zullen ook autonome auto's in onze steden opduiken.

Bedrijven zoals Uber en Lyft zijn begonnen met het testen van autonome taxi's die passagiers kunnen ophalen in Amerikaanse steden, waaronder Pittsburgh, San Francisco en Las Vegas. Zelfrijdende voertuigen worden ook getest in steden als Milton Keynes en Londen in het VK, Göteborg in Zweden, Toulon in Frankrijk, Berlijn in Duitsland en Zürich in Zwitserland.

Rijden in een drukke stad, echter, biedt een heel andere uitdaging dan een snelweg.

"Hier heb je voertuigen die stoppen en starten, veel kruispunten, voetgangers en fietsers, " zei dr. Wolfgang Backhaus, van Rupprecht Consult, een onderzoeks- en adviesbureau voor stadsontwikkeling in Keulen, Duitsland, die een project leidt genaamd CoEXist. "Het is een grotere uitdaging om autonome voertuigen in stedelijke gebieden te plannen dan op snelwegen."

Het CoEXist-project modelleert verkeersstromen en de eisen aan transport om computersimulaties te maken van de wegeninfrastructuur in vier verschillende steden in Europa – Helmond in Nederland, Stuttgart in Duitsland, Göteborg en Milton Keynes. Ze gebruiken dit vervolgens om de impact die autonome voertuigen op de wegen kunnen hebben, in te schatten.

Een van de situaties die het team onderzoekt, is wat er gebeurt als autonome voertuigen worden gebruikt als zogenaamd last- of first mile-transport. Deze hebben de vorm van autonome pods die passagiers van de ene naar de andere locatie kunnen vervoeren, momenteel getest in Milton Keynes. Deze voertuigen rijden met een topsnelheid van 24 km/u, het vervoeren van winkelend publiek door de voetgangersgebieden van het stadscentrum.

"Het soort dingen waar we naar kijken, is hoe een wacht- en afzetgebied eruit zou moeten zien, " zei Dr. Backhaus. "Dit stoeprandbeheer zal een zeer belangrijk infrastructuuronderwerp worden."

Hij zegt dat het belangrijkste doel is om planners en autoriteiten te helpen steden leefbaar te houden en zich tegelijkertijd voor te bereiden op de introductie van autonome voertuigen. "Dit betekent dat ze weloverwogen beslissingen kunnen nemen, " zei hij. "Er zouden nogal dramatische veranderingen kunnen komen en de wegen waarop we vandaag rijden, zullen er heel anders uit gaan zien."