Математика говорить — люди не здатні подолати затори. Як безпілотники вирішать цей недолік.

oxilumin
на мобільному

Недавнє дослідження, проведене на дорогах Мічигану і опубліковане в журналі Transportation Research Part C показало, що навіть єдиний автопилотируемый автомобіль на дорозі, використовуючи технологію V2V, здатний значно знизити ефект від так званих “фантомних пробок”.”Фантомними пробками” називають затори, що виникли на порожньому місці, коли немає об’єктивної причини, наприклад перекриття дороги або ДТП, які фізично створюють пляшкове горлечко. Досить добре причину утворення подібних пробок ілюструє відео нижче:

Коли один з автомобілів починає гальмування (суворо кажучи — не обов’язково гальмувати в підлогу, щоб створити пробку) — наступний за ним автомобіль, в силу обмежень часу реакції людини, в середньому загальмує сильніше, щоб зберегти безпечну дистанцію, скільки небудь щільному потоці автомобілів ефект поширюється по ланцюжку, зменшуючи швидкість потоку у міру видалення від ініціатора затору, аж до повної зупинки.У поставленому експерименті ланцюжок автомобілів під управлінням звичайних водіїв рухалася із скростью 90км/год, при цьому у випадкові моменти часу один з автомобілів пригальмовував, з кожним разом збільшуючи силу гальмування. В результаті навіть у разі злегка більш агресивного ніж зазвичай гальмування одного з автомобілів — 10й автомобіль в ланцюжку був змушений в якийсь момент часу повністю зупинитися.Потім експеримент був повторений, проте один з автомобілів в ланцюжку діяв під управлінням автоплота з полученим інформації про дорожню обстановку від інших автомобілів (так звані системи vehicle2vehicle і vehicle2infrastructure, перша з них передбачає обмін інформацією про дорожню обстановку між автомобілями, друга — між автомобілем і власне дорожньою інфраструктурою).

Попередження: Обережно, різке гальмування попереду

У момент гальмування одного з автомобілів попереду — автопілот моментально отримував сигнал про це і плавно підстроював свою швидкість не чекаючи поки “хвиля” дійде до нього. Укупі з початковим підтриманням адекватного відстані до автомобіля, що йде попереду — вдалося досягти настільки плавного гальмування, що навіть кави в салоні автопілота не зли валося зі склянок. Керовані людьми автмобили позаду автопілота так само могли гальмувати більш м’яко, достатньо для того, щоб хвиля після автопілота повністю стихла і не призводила до stop&go трафіку.В той час коли люди, що керують автомобілями попереду, постійно поперемінно жали газ і гальмо, автопілот, завдяки обміну інформацією та прогнозування, рухався з практично постійною швидкістю, наближаючись до їхав попереду автомобіля коли той гальмував і дозволяючи йому піти трохи далі, коли він різко дає газ.Схожий експеримент був проведений в Травні 2017 року університетом штату Иллиной, показав що якщо хоча б 5% автомобілів в потоці будуть під управлінням автопілота хоча б у ряді сценаріїв — це може повністю запобігти виникненню низки пробок. Подібну систему в динаміці наочно можна подивитися нижче:

В результаті завдяки лише одному автопилоту дослідники отримали в ряді випадків аж до 40-кратно (нуль не зайвий) зниження кількості гальмувань. В середньому ж єдиний автопілот дозволив досягти 14% збільшення пропускної спроможності дороги.Обидва дослідження показують значну економію палива. У середньому близько 10% для автомобілів наступних за автопілотом та 20-30% для самого автопилотируемого автомобіля.

Подібні дослідження, причому на більш фундаментальному рівні, проводилися і до того, як почалося впровадження автопілотів, так, в 2008 році в Японії дослідницька група під керівництвом Юкі Сугиямы отримала, як вони її назвали, фундаментальну діаграму транспортного потоку.

Фундаментальна діаграма транспортного потокаИсследуя залежність пропускної здатності дороги (автомобілів в одиницю часу) від відстані між автомобілями (виражене у кількості автомобілів на одиницю відстані) вчені прийшли до висновку, що при перевищенні критичної щільності автомобілів (близько 25 автомобілів на кілометр дороги) відбувається “кристалізація” і пропускна здатність дороги різко падає через появу плідної ґрунту для поширення “хвиль” гальмування. До 25 автомобілів на кілометр пропускна здатність зростає лінійно, після чого досить різко падає. Причини все ті ж — людський фактор, обмеження на час реакції, відсутність точних даних про дорожню обстановку. Повсюдне використання автопілотів дозволить підняти цей поріг, одночасно знизивши обсяг викидів і збільшивши комфорт пасажирів за рахунок більш рівномірного руху.

В якості приємного бонусу для водіїв позаду автопілота, які ще не встигли обзавестися власним автопилотируемым авто буде зменшення ризику ДТП (через плавності руху), а так само зменшення рівня незручностей і стресу на дорозі завдяки радикальному зниженню числа необхідних гальмувань/розгонів.

Повний розмір

Залишити відповідь