Zpět

Dopravní zácpy nejsou jen důsledkem stavebních prací nebo kolizí, ale většinou jsou způsobeny chováním řidičů. Tyto situace, které se často označují jako „fantomové“ dopravní zácpy, vypadají, že nemají žádnou jasnou příčinu, ale ve skutečnosti vznikají, když je běžný tok dopravy narušen lidskou chybou.

Řidič si pozdě všimne, že auto před ním zpomaluje, a musí agresivněji brzdit. Auto za ním udělá totéž a auto za ním atd. Najednou se cesta změní z nikým nebrzděného vozidla na vozidlo s mírným kolísáním rychlosti až po úplné zastavení na dálnici.

Dopad je značný: nejenže dopravní zácpy vedou k nehodám, ale mohou také způsobit ekonomickou ztrátu v řádu miliard dolarů – jen v USA se nezřídka uvádí částka 70 miliard dolarů. Technologie inteligentního řízení by mohla hrát důležitou roli při zmírňování dopadů dopravních zácp. Výzkumníci v Tennessee se snaží určit, jak moc.

Dnes dostupné technologie

Konsorcium CIRCLES, složené z Vanderbiltovy univerzity a několika dalších univerzit – v koordinaci se společnostmi Nissan North America, Toyota, GM a Ministerstvem dopravy státu Tennessee – provedlo ve dnech 14. až 18. listopadu 2022 dopravní experiment na testovací trase I-24 MOTION. Jedná se o čtyřkilometrový úsek dálnice Interstate 24 v metropolitní oblasti Nashville-Davidson County vybavený 300 digitálními senzory umístěnými na sloupech vzdálených od sebe 150 metrů. Na tomto úseku představili 100 „chytrých“ vozidel vybavených umělou inteligencí, která jezdí v běžném ranním provozu. Úkolem bylo zjistit, jaký vliv mohou mít tato inteligentní vozidla na zmírnění dynamiky zastavování a popojíždění, která často vede k přízračným dopravním zácpám. Výzkumníky zajímala zejména případná výsledná úspora paliva, kterou může tento typ technologie přinést.

„Základní myšlenka spočívá v tom, že dopravní zácpy vytvářejí lidé-řidiči, a technologie automatizovaných vozidel, které se objevují u prodejců, jsou blízko k tomu, aby odemkly novou éru, kdy vozidla sama o sobě učiní dopravní zácpy o něco méně bolestivými,“ vysvětluje Dan Work, profesor stavebního a environmentálního inženýrství, elektrotechniky a počítačových věd na Vanderbiltově univerzitě.

Sto testovacích vozidel, Nissan Rogue modelového roku 2023, bylo vybaveno upravenými pokročilými asistenčními systémy řidiče (ADAS). „Při rozhodování jsme byli z velké části závislí na senzorech zabudovaných v těchto vozech,“ říká profesor Jonathan Sprinkle, který působí v rámci katedry informatiky na Vanderbiltově univerzitě. „Měli jsme určitou komunikaci mezi vozidly a cloudem, která nám umožnila říct vozidlům, aby přizpůsobila svou rychlost. V podstatě jsme využívali vestavěné funkce adaptivního tempomatu (ACC).“

„V podstatě jen stavíme na platformě automobilů, které si dnes můžete koupit za méně než 20 000 USD,“ zdůrazňuje Work. „Snažíme se auta rozšířit drobnými způsoby, aby si lépe uvědomovala dopravní situaci. Standardní ACC umí dobře přizpůsobit rychlost vašeho vozu vůči tomu před vámi, ale nevidí zácpu, která je o půl kilometru dál na vozovce.“

Důležitou součástí výzkumné otázky bylo, jak moc bude potřeba komunikace mezi automobily, aby bylo možné efektivněji hospodařit s energií. „Co se stane, když těmto skladovým systémům ACC poskytneme trochu více informací?“ ptá se Work. „Umění pak spočívá v rozhodnutí, jak chytře upravit nastavení s ohledem na dopravní údaje před námi a na standardní systém ACC. Na to navazují všechny technologie umělé inteligence.“

Údaje o trajektoriích vozidel přinášejí nový pohled na to, jak dopravní proud ovlivňuje chování jednotlivých vozidel.

Od jednoho auta k mnoha

Myšlenka spočívá v tom, že několik optimalizovaných vozidel může pozitivně ovlivnit všechna vozidla na silnici. To bylo zjištěno v předchozím výzkumu konsorcia, v němž bylo hodnoceno 20 lidských řidičů a jedno automatizované vozidlo při jízdě po uzavřené testovací trati. Výsledky shrnuje Work: „Automatizované vozidlo v podstatě odstranilo z experimentu dopravní zácpu, kterou vytvořili lidští řidiči, což vedlo k 40% snížení množství energie spotřebované na silnici. Je zřejmé, že takové chování typu „zastav a jeď“ je z hlediska spotřeby paliva prostě hrozné.“ Testování na silnici I-24 přeneslo tuto myšlenku do reálného světa.

V návaznosti na představu testovací dráhy se při testování silnice I-24 vyhodnocoval dopad mnoha inteligentních vozidel na vozovky. „Pokud bude dostatečný počet vozidel na silnici jezdit trochu jinak, pak to do jisté míry zlepší situaci pro všechny na silnici,“ říká Sprinkle. „Účinek vozidla je omezen na ty, kteří jedou za ním. To se opotřebovává a třeba po 25 autech je účinek pryč. Pak potřebujete další chytré auto o 20 vozidel zpět, které se také chová jinak.“

Jaký dopad by mohlo mít, kdyby 2 % aut na silnicích řídila na základě většího množství poznatků o provozu a za pomoci umělé inteligence? Co třeba 5 nebo 10 %? Lidé si nekupují nové auto každý rok, ale širší vozový park bude v příštích letech stále více zahrnovat systémy ADAS a bude fungovat vedle starších modelů bez těchto systémů. „Pokud bude dostatečný počet vozidel jezdit jinak, pak si všichni řeknou: ‚To je divné, dneska nebyl provoz tak špatný. Ne že by jezdili do práce rychleji, jen nebudou zrychlovat a zpomalovat,“ dodává Sprinkle.

To je klíčové: cílem není zrychlit dopravu, ale zlepšit spotřebu paliva a snížit riziko zranění v důsledku kolize. „Jde o to, aby zácpy nebyly tak bolestivé,“ zdůrazňuje Work. „Nemůžete ji odstranit jedním automatizovaným vozidlem nebo dokonce plně automatizovaným vozovým parkem; auta budou stále zahlcovat silnice. Ale záleží na tom, jak jsou tyto systémy navrženy, zda máte relativně plynulý hustý provoz, nebo zda se před vámi řítí, jen abyste zpomalili, a to se opakuje každých pět minut na dálnici.“

Pokročilá technologie nemusí nutně zrychlit cestu, ale může pomoci zefektivnit řízení.

Co dál?

Výzkumný tým nashromáždil během listopadového testování obrovské množství datových bodů a stále je prochází. V rámci projektu projelo během pěti dnů 100 automobilů a videokamerami z I-24 MOTION byla měřena průjezdnost veškerého provozu. „Bude trvat roky, než se dozvíme, co přesně se stalo,“ říká Sprinkle. „Ale měřili jsme vše potřebné, abychom pochopili dopad toho, co se stalo.“

Jedním z jeho klíčových poznatků je, že skutečných výhod lze dosáhnout využitím senzorů, které jsou již ve vozidle, spolu s připojením mobilního telefonu ke cloudu. „Devatenáct z dvaceti nejprodávanějších vozidel, která se v USA prodala před několika lety, mělo nějaký druh ACC, takže senzory tam jsou, ale v tuto chvíli je inteligence zaměřena na to, aby vás udržovala v pohodlí, místo aby zlepšovala provoz. Jedním z našich velkých zjištění je, že můžete lidem zajistit pohodlí a zlepšit provoz jen opravdu malou změnou. Není to příliš dobré na to, aby to byla pravda, jen je třeba to udělat.“

Pro společnost Work je to jen začátek toho, co by se mohlo ukázat jako rozsáhlé úsilí v oblasti výzkumu a vývoje. „Frekvence těchto fantomových zácp a naše schopnost vizualizovat je do nejmenších detailů prostřednictvím I-24 MOTION by mohly být hnacím motorem výzkumu daleko za hranice tohoto prvního experimentu se 100 vozy,“ naznačuje. „Mohlo by to umožnit nejrůznější inovativní řešení, ať už ze strany vozidel nebo infrastruktury, nebo využití infrastruktury a vozidel společně. Jsme teprve na začátku mnoha zajímavých výzkumů, které nás čekají.“

 

Zdroj: automotiveworld.com