开车人士应该都遇到过这种情况:明明前方没有发生事故,也没有路段整修,一切都是那么的平静和正常,但还是堵车了(不考虑红绿灯的情况)。此时除了等待之外,似乎也别无他法。这种颇为诡异的交通堵塞被称为“幽灵堵车(Phantom Traffic Jams)”,通常会在路面承载过多通行车辆时出现,如前不久刚刚结束的“高速春运”。
麻省理工学院的计算机科学教授Berthold Horn表示:造成“幽灵堵车”的原因可能和一些司机的“坏习惯”有关,如急刹车、不必要的更换车道等。因为,在车辆过多过密的情况下,当一辆车做了轻微的减速,后面的车辆也要跟着做出反应,这种调整会像一波一波浪潮,不断向后传递(且减速程度因人而异),最终迫使后面的某辆车不得不停滞下来(以避免追尾),从而形成拥堵。“幽灵堵车”归根结底是被“不良开车习惯”引发和加剧的蝴蝶效应。
多年来,Horn教授一直在致力于研究“幽灵堵车”现象的成因和解决方法,最近,其提出了一个新方案:行车间距双边控制法(vehicle spacing bilateral control),即“(在遇到前方刹车等情况时)快速的调整与前后车之间的距离,尽量使其位于二者之间”。因为适当的车距在车流中扮演着阻尼器的作用,理论上来讲可以缓解潜在的“幽灵堵车”。
Horn教授和研究员们还建立了一个机器人仿真模型以作验证。视频大概7分钟,一开始模拟的是普通路况,可以看到小车开始进入“循环拥堵”。2分09秒时,研究员开启了双边控制(车上的小灯会变蓝),拥堵情况开始缓解并最终消失(后面则是关闭后再次试验了一次):
07:26
当然,视频中展示的是简单而理想化的实验环境,现实车道要复杂的多,单就“让所有司机时刻注意调整与前后车的车距”这一条,似乎就很困难了。不过,Horn教授表示,行车间距双边控制法可以通过对“自适应巡航控制系统(ACC)”进行简单修改来实现。ACC是一种智能化的自动控制系统,安装在车身前部的传感器(雷达)会时刻扫描车辆前方的道路,当车距过小时,ACC控制单元会通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协作,使车轮适当制动,并降低发动机的输出功率,从而让车身与前方车辆始终保持安全距离。
目前不少新车都已安装ACC系统。Horn教授认为,在“联网自动驾驶汽车(networked self-driving cars)”普及之前,通过微调ACC实现行车间距双边控制,是解决“幽灵堵车”的一种可选方案。
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创作者xcbzkc1

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