實驗表明一些自動駕駛汽車可以大大改善交通流量

根據一項新的研究，只有少數自動駕駛汽車的存在可以消除交通中人類駕駛員的走走停停駕駛，以及由此引發的事故風險和燃料效率低下。這一發現表明，自駕車和相關技術可能比以前認為的更接近于革命性的交通控制。

伊利諾伊大學厄巴納分校助理教授Daniel B. Work說：“我們的實驗表明，只有5%的車輛被自動化和精心控制，我們可以消除由人類駕駛行為引起的停跳波。” -Champaign，該研究的首席研究員。

Work說，使用自動駕駛汽車來調節交通流量是快速發展的交通監控科學的下一個創新。正如固定交通傳感器已被許多導航系統中的眾包GPS數據所取代一樣，自動駕駛汽車的使用有望取代傳統的高速公路交通控制概念，如可變速度限制。這項創新成功的關鍵在于更深入地了解這些自動駕駛汽車與道路上的人類駕駛員之間的動態關系。

該研究由國家科學基金會的網絡物理系統計劃資助，由多學科研究團隊領導，他們在交通流理論，控制理論，機器人技術，網絡物理系統和交通工程方面擁有專業知識。首席研究員(PI)是：Benedetto Piccoli，Joseph和Loretta Lopez，羅格斯大學卡姆登數學講座教授; Temple大學數學副教授Benjamin Seibold; Jontonhan Sprinkle，Litton Industries John M. Leonis杰出的圖森亞利桑那大學電子與計算機工程副教授; 和Daniel B. Work，伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校土木與環境工程助理教授和協調科學實驗室。

該團隊在亞利桑那州的圖森進行了實地試驗，其中一輛自動駕駛汽車連續至少與其他20輛人力車一起在賽道上盤旋。在正常情況下，即使在沒有瓶頸，車道變換，合并或其他中斷的情況下，人類駕駛員也會自然地創造出走走停停的交通。這種現象被稱為“幻影交通堵塞”。研究人員發現，通過控制研究中自動駕駛汽車的速度，他們能夠平滑所有汽車的交通流量。研究人員首次通過實驗證明，即使只有一小部分此類車輛可以對道路產生重大影響，消除波浪并將總燃料消耗降低多達40%。此外，

“在我們進行這些實驗之前，我不知道如何直接影響交通流量，”Sprinkle說。“我認為我們需要復雜的控制技術，但我們所展示的是控制器是大學生控制理論的主要內容。”

這項最新研究表明，即使現有的相關技術 - 例如自適應巡航控制 - 即使在道路上有大量自動駕駛汽車之前也能提高交通能力。

“由于許多技術，市場和政策的限制，未來公共交通中的完全自動駕駛汽車可能仍然很遙遠，”Piccoli說。“然而，在不久的將來，車輛之間的通信增加以及人力驅動車輛的自主性水平提高。”

Seibold說，不久的將來，路上只有少數自動駕駛汽車比所有車輛連接的遠景更具挑戰性。

“自動駕駛汽車的正確設計需要對人類對它們的反應有深刻的理解，”Seibold說，“交通實驗在理解人類和機器人代理的這種相互作用中起著至關重要的作用。”

研究人員表示，下一步將研究自動駕駛汽車在密集交通中的影響，為人類駕駛員提供更多自由，例如改變車道的能力。