有自动驾驶汽车,就能缓解「幽灵堵车」?

· Oct 12, 2015

当你唱着歌,开着车,奔驰在高速公路上,发现前面堵车了。于是你不得不加入堵车长龙,渐渐的,你车后也堆积了不少的车辆。但当道路畅通后,你就会发现前面却没有什么突然情况,没有交通事故、警察查车、道路施工,一切又归于正常。

交通专家把这种现象称为「幽灵堵塞现象」 (phantom traffic jam)。不同于大家不文明驾驶造成的堵车,这种现象仅仅是因为人们开车太快了,跟车距离太近造成的,注意,这里提到的是” 人”。其实有研究表明,如果路上有 2%的自动驾驶汽车,这种幽灵堵车现象就可以缓解。

为什么会无缘无故堵车?

根据数学专家 Benjamin Seibold 对交通状况的数值模拟,幽灵堵塞现象并不是由于驾驶习惯不好的司机造成的,而是因为在整个道路上,不同车辆的加速不同步。当一条路排满车的时候,即使行驶速度有一点点的波动,也会被逐渐放大,「波浪式」地影响到整个车队的行驶,关于这个原理,可以参考下图。

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图片来源:trafficwaves.org/

去年,Seibold 和他的团队拿到了一百万美元的投资,用来研究自动驾驶汽车对减轻交通压力(比如幽灵堵塞现象)的影响。虽然 Seibold 的项目开始没多久,但他已经通过电脑模拟,来展示自动驾驶汽车是如何避免幽灵堵车现象的:即使车流中有很少的自动驾驶汽车,也能通过调节自身的行驶速度,来避免整个车流陷入拥堵。只要有 2%的自动驾驶汽车,就能减少 50%的走走停停的情况。

除了 Seibold 的研究外,日本科学家也做过类似的研究,一群日本科学家找了一个圆形场地,明确告知司机要匀速行驶,保持适当的距离。但是转了几圈之后,发现还是「堵车」了。

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道路拥堵测试测试场地
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不同时刻,车辆分布对比

自动驾驶汽车是如何避免堵车的?

2%的自动驾驶汽车就能改善高速公路交通?Seibold 表示,这是因为自动驾驶汽车所预留的车间距更大,加速和减速都是经过一系列计算来决定的。不同于人类司机驾驶会经常超车或者猛踩刹车,自动驾驶汽车在车流比较密的时候,会保留一定的车距,减少突然刹车的次数,从而减少对后方车辆的影响,避免引起成条车流的「波浪式」加减速。

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谷歌自动驾驶汽车

自动驾驶汽车的优势就在于,能够感知前方路况的变化。假设所有的自动驾驶汽车都能够与前方最多 8 辆车进行通信,就能够通过稍稍减速来缓解幽灵堵塞现象。尽管只是简简单单地减速,但是这种小小的改变却能够解决大问题。

Seibold 特别指出,他所建的这个数学模型还很简单,是在「理想状态」下计算得出的,忽略了车道变化、路怒症司机,目前还没有真正地用自动驾驶汽车做实验。然而,目前所有的证据都表明,自动驾驶汽车对缓解幽灵堵塞现象非常有帮助,即使这些车才刚上路一会儿。


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