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來源：techxplore

編譯：趙吉克、陳若朦

在不久的將來，城市街道上可能會充斥著自動駕駛汽車。自動駕駛汽車可以行駛得更快，行駛時間距更近，能讓更多的汽車能夠同時上路。

世界各地的汽車制造商和研究人員正在開發多款自動駕駛汽車的原型，著眼于加強自動駕駛技術的安全性和人性化。但到目前為止，很少有研究關注支持這些無人駕駛汽車的基礎設施。

近日，康奈爾大學的研究人員進行了一項新的研究，開發了一種全新的模型來控制交通和十字路口以增加城市街道上的汽車容量，減少擁堵，減少事故。

該發表在《Transportation Research Part B》上的研究的主要作者、土木與環境工程教授Oliver Gao表示， “關于未來的交通，人們非常關心自動駕駛汽車。為了充分發揮自動駕駛汽車(AVs)在緩解擁堵方面的優勢，城市還需要能夠管理它們的基礎設施。”

論文鏈接：

https://sciencedirect/science/article/pii/S0191261519302449

駕駛要智能，十字路口也智能

自動駕駛汽車擁有相互溝通的能力，這提供了協調運作和提升效率的機會。研究人員的模型利用了這一能力以及智能基礎設施的設計來優化交通，使汽車可以快速和安全地通過十字路口。

“如果路上有這么多自動駕駛汽車，你會發現我們的道路和十字路口可能會成為限制自動駕駛發展的因素。”Gao說，“在這篇論文中，我們研究了自動駕駛汽車和地面基礎設施之間的相互作用，這樣我們才能釋放出自動駕駛交通的真正潛力。”

研究人員的模型允許一“排”自動駕駛汽車在不等待的情況下通過單向路口。該研究模擬了一個十字路口的“協同控制策略”，該策略利用了AVs的排位能力，并同步車輛群的到達和離開。在模擬中，與傳統的交通信號相比，這種協作方案使街道上車輛的通行能力提高了138%。

該團隊的模型中設計了一個紅綠燈，可以探測到遠處來車的數量。通過使用一種控制算法，紅綠燈可以讓成排的車輛以最高效率的速度和間隔通過，同時也消除了撞車的可能性。

“這是一種基于協調的控制，”Gao解釋道，“十字路口的紅綠燈不應該是固定周期，未來我們不會像現在的紅綠燈那樣控制交通，而是與交通流一起工作。”

當前，該研究團隊的模型假設了路上只有自動駕駛汽車，在未來的研究中，Gao的團隊將著手解決自動駕駛和人工駕駛汽車相結合的問題。

智能時代下的交通系統

盡管大多數資金和能源都集中在開發聯網和自動駕駛汽車上，但一些城市也把注意力放在了相應的基礎設施上。

德克薩斯州奧斯汀市正在測試連接到五個十字路口的交通信號燈。該市已經安裝了專用短程通信(DSRC)設備，可以向裝有檢測設備的車輛廣播基本安全信息。這些信息可以顯示車輛的位置、運動、制動狀態、車輛大小和交叉口幾何形狀數據，這將有助于告知未來連接的交通信號。

而哥倫布市已經將智能基礎設施作為其城市建設計劃的一部分。該市發布了聯網車輛環境(Connected Vehicle Environment, CVE)試點項目的運營理念：試驗計劃包括在有紅綠燈的路口安裝113個路邊裝置；將在參與計劃的私人、緊急過境和貨運車輛上安裝最多1,800個車載單元(OBUs)；還將部署12個車對車或車對基礎設施的應用。

交通是一個系統，基礎設施是其中的基礎部分。如果我們同時改善基礎設施和交通工具，將會帶來巨大的環境和公共衛生效益。

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