NASHVILLE, Tennessee (AP) – Während Millionen von Menschen an diesem Thanksgiving auf den Autobahnen unterwegs sind, werden viele ohne ersichtlichen Grund auf Verkehrsstillstände stoßen – keine Bauarbeiten oder Unfälle. Forscher sagen, dass Sie das Problem sind.
Menschliche Fahrer sind einfach nicht gut darin, durch dichte Verkehrsbedingungen zu navigieren, aber ein Experiment mit künstlicher Intelligenz in Nashville letzte Woche bedeutet, dass Hilfe auf dem Weg sein könnte. In dem Experiment konnten speziell ausgerüstete Autos Staus in der Hauptverkehrszeit auf der Interstate-24 entlasten, sagte der Forscher Daniel Work am Dienstag. Neben der Verringerung der Frustration der Fahrer sagte Work, dass weniger Stop-and-Go-Fahren Kraftstoffeinsparungen und damit weniger Umweltverschmutzung bedeutet.
Der Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Vanderbilt University gehört zu einer Gruppe von Ingenieuren und Mathematikern von Universitäten in den USA, die sich mit dem Problem der Phantomstaus beschäftigt haben, nachdem ein einfaches Experiment in Japan vor einem Dutzend Jahren gezeigt hatte, wie sie sich entwickeln. Die dortigen Forscher setzten etwa 20 menschliche Fahrer auf eine Kreisbahn und forderten sie auf, mit konstanter Geschwindigkeit zu fahren. Es dauerte nicht lange, bis der Verkehr von einem reibungslosen Fluss zu einer Reihe von Stopps und Starts überging.
„Phantomstaus werden von Fahrern wie dir und mir verursacht“, erklärte Work.
Eine Person tritt aus irgendeinem Grund auf die Bremse. Der Hintermann braucht eine Sekunde, um zu reagieren, und muss noch stärker bremsen. Der nächste muss noch stärker bremsen. Die Bremswelle geht weiter, bis viele Autos stehen. Dann, als sich der Verkehr auflöst, beschleunigen die Fahrer zu schnell, was zu mehr Bremsen und einem weiteren Stau führt.
„Wir wissen, dass ein plötzliches Bremsen eines Autos große Auswirkungen haben kann“, sagte Work.
Das Experiment der letzten Woche hat gezeigt, dass ein paar Autos, die langsam und stetig fahren, ebenfalls einen positiven Einfluss haben können.
Das Experiment verwendete 100 Autos, die jeden Morgen von etwa 6:00 bis 9:45 Uhr in Schleifen auf einem 15-Meilen-Abschnitt der I-24 fuhren. Unter der Prämisse, dass, wenn 5 % der Autos auf der Straße zusammenarbeiten, sie die Prävalenz von Phantomstaus verringern könnten, rüsteten die Forscher diese 100 Autos so aus, dass sie drahtlos kommunizieren und Verkehrsinformationen hin und her senden.
Sie nutzten auch den adaptiven Tempomaten, der bei vielen Neufahrzeugen bereits optional ist. Mit dieser Technologie kann der Fahrer ein Auto so einstellen, dass es mit einer bestimmten Geschwindigkeit fährt, aber das Auto bremst und beschleunigt automatisch, wenn dies erforderlich ist, um einen sicheren Abstand zum vorausfahrenden Auto einzuhalten. Im Experiment wurde der adaptive Tempomat so modifiziert, dass er mithilfe künstlicher Intelligenz auf den gesamten Verkehrsfluss – einschließlich weit voraus liegender Ereignisse – reagiert.
Die Entscheidungsfindung der Autos fand auf zwei Ebenen statt, sagte Work. Auf Cloud-Ebene wurden Informationen über Verkehrsbedingungen verwendet, um einen Gesamtgeschwindigkeitsplan zu erstellen. Dieser Plan wurde dann an die Autos gesendet, die mithilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz die besten Maßnahmen ermittelten. Die Forscher waren in der Lage, die Auswirkungen der vernetzten Autos auf den morgendlichen Verkehrsfluss zu bewerten, indem sie eine spezielle 4-Meilen-Strecke der I-24 verwendeten, die mit 300 an Masten montierten Sensoren ausgestattet war.
Das Experiment ist ein Projekt der CIRCLES-Konsortium, eine Gruppe, die mehrere Autohersteller und die US-Energie- und Transportabteilungen umfasst. Andere führende Forscher arbeiten an der University of California, Berkeley; Temple University; und Rutgers University-Camden.
Liam Pedersen ist stellvertretender Generaldirektor für Forschung bei Nissan, einem CIRCLES-Konsortiumspartner, der letzte Woche für das Experiment in Nashville war. Er sagte, eines der aufregenden Dinge daran sei, dass es auf Technologie aufbaut, die bereits in vielen neuen Autos steckt.
„Das ist kein autonomes Fahren“, sagte er. „Das ist etwas, was wir sehr bald realisieren könnten.“
Auf die Frage, ob die Autohersteller zur Zusammenarbeit bereit sein werden, um den Verkehr zu entlasten, sagte Pedersen: „Ich hoffe es sehr, denn das System funktioniert am besten, wenn viele, viele Autos daran teilnehmen.“
Das Experiment der letzten Woche baute auf einem Work und seinen Kollegen auf, die 2017 an der University of Arizona durchgeführt wurden. Das wiederholte das japanische Experiment, diesmal mit einem einzigen selbstfahrenden Auto, das in die Mischung geworfen wurde. Das selbstfahrende Auto glättete den Verkehrsfluss so dass es 98% weniger Bremsen gab. Das führte zu einer Steigerung der Kraftstoffeffizienz um 40 % und einer Steigerung der zurückgelegten Strecke um 14 %.
Die Forscher rechnen immer noch mit den Zahlen des Experiments von letzter Woche, aber Work sagte, es habe „gezeigt, dass diese Staus durch die neuartigen automatisierten Fahrzeugtechnologien, die wir entwickelt haben, reduziert werden können. Es steht außer Frage, dass verbesserte Automobiltechnologie Phantomstaus erheblich reduzieren kann, wenn sie in großem Maßstab implementiert wird.“
Er warnte jedoch davor, dass die Technologie Staus nicht plötzlich beseitigen werde.
„Wenn mehr Autos auf der Straße sind, als die Straße tragen kann, wird es immer Verkehr geben“, sagte er. “Aber das kann diese Staus weniger schmerzhaft machen.”