Vzájemně spolupracující autonomní vozidla urychlí dopravu o 35 %

12. srpna 2020  ·  Jaroslav Polák

Vědci z Univerzity v Cambridgi experimentálně prokázali, že flotila vzájemně komunikujících autonomních automobilů umožňuje zrychlit celkový dopravní tok v městském prostředí minimálně o 35 %. Sledování dopravního toku bylo realizováno prostřednictvím flotily miniaturizovaných robotických automobilů pohybujících se po modelu víceproudé vozovky, přičemž byly sledovány změny dopravního toku v okamžiku zastavení jednoho z aut.

Modely aut byly vybaveny senzory pro snímání pohybu a komunikovaly mezi sebou prostřednictvím wifi sítě. Jejich řízení zajišťovaly miniaturní počítače Raspberry Pi. Následně byly vyvinuty algoritmy definující pohyb v jízdních pruzích, vzdálenost mezi vozy a bezpečnostní omezení.

Poté byla flotila modelů testována v „egocentrických“ (tj. nekooperativních) a „kooperativních“ jízdních režimech, přičemž byla testována reakce na nečekaně zastavené auto a reakce na auto ovládané (pomocí joysticku) člověkem.

V případě, že modely automobilů nefungovaly kooperativně, všechna auta za zastaveným autem musela rovněž zastavit či případně zpomalit a čekat na mezeru v provozu, jak se obvykle děje na skutečné silnici. Za zastaveným vozem došlo k rychlému vytvoření fronty a celkový dopravní tok tím byl zpomalen.

Když však auta spolu komunikovala a kooperovala, situace byla zcela jiná. Jakmile se jedno auto ve vnitřním pruhu zastavilo, vyslalo signál všem ostatním vozům. Vozy ve vnějším pruhu, které se nacházely v bezprostřední blízkosti zastaveného vozu, mírně zpomalily, což umožnilo automobilům ve vnitřním pruhu zastavený vůz plynule objet.

Poté byla testována přítomnost agresivního lidského řidiče narušujícího provoz vzájemně kooperující flotily autonomních vozů. I v tomto případě byly kooperující automobily schopny se takto vzniklé situaci adaptivně přizpůsobit a agresivnímu řidiči se bezpečně vyhnout.

Výsledky těchto experimentů byly představeny na Mezinárodní konferenci o robotice a automatizaci (ICRA) v kanadském Montrealu a představují významný příspěvek v oblasti studia autonomní dopravy.

„Autonomní auta by mohla vyřešit mnoho různých problémů spojených s řízením ve městech, ale musí existovat způsob, jak zajistit jejich spolupráci,“ řekl Michael He, spoluautor studie, který navrhl v experimentu využité algoritmy. Jedním z problémů totiž je, že výrobci autonomních automobilů vyvíjejí každý svůj vlastní software, což by se do budoucna mohlo ukázat jako překážka v efektivní komunikaci těchto vozidel.

V budoucnu výzkumníci plánují využití flotily k testování systémů s více auty ve složitějších scénářích, zejména na různých typech křižovatek.

Skutečnost, že vzájemná komunikace a kooperace robotických zařízení vede k výraznému zefektivnění činnosti, kterou provádějí, není žádným překvapením. Ostatně je známo, že například americká armáda vyvíjí vzájemně kooperující roje dronů. S jistou nadsázkou lze říci, že flotila komunikujících autonomních vozidel vytváří společnou „mysl“ umožňující předvídat možné problémy a reagovat na ně výrazně rychleji, než v případě izolovaných robotických automobilů či aut s lidskými řidiči.

Téma, které s touto otázkou ovšem úzce souvisí, je nezbytná změna v chápání automobilu jako kulturního statku. V současné době je u středních a vyšších sociálních vrstev automobil vnímán nejen jako dopravní prostředek, ale též jako statusový symbol. Z praktického hlediska, zejména co se týče dopravy v městském prostředí, se do budoucna jeví jako nejefektivnější existence flotil sdílených autonomních vozů, které si budou uživatelé krátkodobě pronajímat na konkrétní cesty. Toto řešení by bezpochyby vedlo k významnému zlepšení bezpečnosti na silnicích, zvýšení plynulosti provozu a snížení tlaku na počet parkovacích míst. Vlastní automobil a jeho řízení by se tak staly přinejmenším v tomto prostředí přežitkem (či luxusní zábavou) podobně, jako doprava na koních.

Je však otázkou, nakolik, respektive jak rychle se dokáží lidé klasických automobilů vzdát. Emoce a tradice totiž často úspěšně vítězí nad racionalitou a efektivitou.

Zdroj:

https://www.rdworldonline.com/driverless-cars-working-together-can-speed-up-traffic-by-35-percent/