science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een klein aantal zelforganiserende autonome voertuigen verhoogt de verkeersstroom aanzienlijk

Met de toevoeging van slechts een klein aantal autonome voertuigen (AV's) op de weg, doorstroming kan sneller, groener, en veiliger in de nabije toekomst, suggereert een nieuwe studie. Dr. Amir Goldental en prof. Ido Kanter, van de Bar-Ilan Universiteit, presenteer een eenvoudige set richtlijnen en voorschriften voor het bereiken van de zelforganisatie van AV's in constellaties die de volledige verkeersstroom dynamisch regelen in Journal of Physics A:Mathematical and Theoretical. De onderzoekers suggereren richtlijnen voor efficiënte regelgeving, zodat AV's kunnen samenwerken en de verkeersstroom aanzienlijk kunnen verbeteren, zelfs wanneer minder dan 5% van de voertuigen op de weg autonoom is. Deze afbeelding toont een overgang van gemengd verkeer met door mensen bestuurde voertuigen (rood) en een klein aantal AV's (groen ) tot zelfgeorganiseerde constellaties van AV's. Krediet:Dr. Amir Goldental, Bar-Ilan Universiteit

Met de toevoeging van slechts een klein aantal autonome voertuigen (AV's) op de weg, doorstroming kan sneller, groener, en veiliger in de nabije toekomst, suggereert een nieuwe studie.

De studie, gepubliceerd in Journal of Physics A:wiskundig en theoretisch , gericht op de verwachte hybride verkeersstroom van de toekomst, die traditionele, door mensen bediende voertuigen met een klein deel van de AV's. Dit scenario roept verschillende vragen op of de verkeersstroom daadwerkelijk zou verbeteren en, als, hoeveel AV's er nodig zijn om een ​​significante verandering teweeg te brengen.

Het lijkt misschien dat een groot aantal AV nodig is voor een significante impact op de verkeersstroom, vooral op snelwegen met meerdere rijstroken, aangezien menselijke bestuurders AV's eenvoudigweg kunnen negeren en omzeilen. Maar dit is niet noodzakelijk zo. In hun onderzoek hebben Dr. Amir Goldental en prof. Ido Kanter, van de afdeling natuurkunde aan de Bar-Ilan University, een eenvoudige set richtlijnen en voorschriften presenteren voor het bereiken van de zelforganisatie van AV's in constellaties die de gehele verkeersstroom dynamisch regelen.

De onderzoekers suggereren richtlijnen voor efficiënte regelgeving, zodat AV's kunnen samenwerken en de verkeersstroom aanzienlijk kunnen verbeteren, zelfs wanneer minder dan 5% van de voertuigen op de weg autonoom is, zoals te zien in de begeleidende video en afbeelding. In hun artikel, de onderzoekers beschrijven hoe AV's zich op een snelweg zouden moeten gedragen om zichzelf te organiseren in groepen die de verkeersstroom opsplitsen in controleerbare clusters. Er werd waargenomen dat het minder dan twee minuten duurt om zelfgeorganiseerde hoge snelheid te bereiken, een groenere en veiligere doorstroming bij het starten vanuit gestremd verkeer.

Met de toevoeging van slechts een klein aantal autonome voertuigen (AV's) op de weg, doorstroming kan sneller, groener, en veiliger in de nabije toekomst, suggereert een nieuwe studie. Dr. Amir Goldental en prof. Ido Kanter, van de Bar-Ilan Universiteit, presenteer een eenvoudige set richtlijnen en voorschriften voor het bereiken van de zelforganisatie van AV's in constellaties die de volledige verkeersstroom dynamisch regelen in Journal of Physics A:Mathematical and Theoretical. De onderzoekers suggereren richtlijnen voor efficiënte regelgeving, zodat AV's kunnen samenwerken en de verkeersstroom aanzienlijk kunnen verbeteren, zelfs wanneer minder dan 5% van de voertuigen op de weg autonoom is. Deze video toont een overgang van gemengd verkeer met door mensen bestuurde voertuigen (rood) en een klein aantal AV's (groen ) tot zelfgeorganiseerde constellaties van AV's. Krediet:Dr. Amir Goldental, Bar-Ilan Universiteit

"Zonder regelgeving over AV's, we worden geconfronteerd met een klassiek voorbeeld van de speltheorie-paradox, zoals het prisoner's dilemma, waarbij elk voertuig zijn rijsnelheid probeert te optimaliseren, maar de algehele verkeersstroom niet optimaal is. In ons onderzoek onderzoeken we hoe, met de juiste regels, een zeer klein aantal AV's kan de algehele verkeersstroom aanzienlijk verbeteren, door samenwerking, " zegt dr. Goldental.

kwantitatief, de auteurs rapporteren een substantiële toename van tot 40% in de verkeersstroomsnelheid met een tot 28% afname van het brandstofverbruik. Ook, de verkeersveiligheid wordt vergroot naarmate het verkeer meer geordend wordt en er minder rijstrookovergangen plaatsvinden. De studie toont aan dat deze verbeteringen kunnen worden bereikt zonder een centrale agent die AV's bestuurt en zonder communicatie tussen AV's met behulp van de huidige infrastructuur.