Neizskaidrojamu satiksmes sastrēgumu novēršana

Ikviens to ir piedzīvojis: nožēlojams dublējums uz automaģistrāles, kuru, jūsuprāt, ir izraisījis negadījums vai būvniecība, līdz tas kādā brīdī bez redzama iemesla izzūd.

Šāda satiksmes plūsmas nestabilitāte ir pētīta kopš pagājušā gadsimta 30. gadiem, taču, lai gan ir pusducis veidu, kā tos matemātiski modelēt, maz ir darīts, lai tās novērstu.

Datorzinātņu un inženierzinātņu profesors Bertolds Horns ir izstrādājis jaunu algoritmu satiksmes plūsmas nestabilitātes mazināšanai. Viņš uzskata, ka to varētu ieviest ar adaptīvās kruīzkontroles sistēmu modificētu versiju, kas pieejama daudzos augstākās klases automobiļos.

Satiksmes plūsmas nestabilitāte rodas, skaidro Horns, jo ātruma svārstības palielinās, kad tās šķērso satiksmes joslu. Pieņemsim, ka jūs radāt traucējumus, tikai uz brīdi ļoti spēcīgi bremzējot, viņš saka. Tas izplatīsies augšup pa straumi un palielināsies amplitūdā, attālinoties no jums.

Automašīna ar adaptīvo kruīza kontroli izmanto sensorus, lai uzraudzītu priekšā braucošās automašīnas ātrumu un attālumu. Kad satiksme tiek samazināta, automašīna automātiski palēninās, pēc iespējas atgriežoties ieprogrammētajā ātrumā.

Automašīna, kas aprīkota ar Horn sistēmu, pretēji intuitīvi uzraudzītu arī automašīnu, kas atrodas aiz tā. Aptuveni pusceļā starp priekšā un aizmugurē esošajām automašīnām nozīmē, ka automašīnai nebūs tik strauji jāsamazina ātrums, ja priekšā braucošais bremzēs, un tas samazina iespēju, ka automašīna šķērsos traucējumus augšpus.

Horns atklāja, ka šo pieeju var modelēt, izmantojot kaut ko, ko sauc par slāpētā viļņa vienādojumu, kas apraksta, kā svārstības, piemēram, viļņi, kas izplatās caur smago šķidrumu, izmirst attālumā. Kad viņam bija savas dinamiskās sistēmas matemātisks apraksts, viņš izmantoja vadības teorijas standarta metodes, lai parādītu, ka viņa algoritms var stabilizēt kustīgu transportlīdzekļu virkni.

Satiksmes sastrēgums Singapūrā

Protams, Horna algoritms darbojas tikai tad, ja to izmanto liela daļa automašīnu. Un esošajās adaptīvajās kruīza kontroles sistēmās izmantotie lāzera attāluma meklētāji un radaru sistēmas ir salīdzinoši dārgas.

Taču digitālās kameras ir lētas, un daudzas automašīnas tās jau izmanto, lai uzraudzītu autovadītāju aklās zonas. Horna galvenā pētniecības joma ir datora redze, un viņa grupa iepriekš ir publicējusi darbu, lai iegūtu informāciju par attālumu un ātrumu no vienas kameras.

Dīvaini, viņš saka, lai gan monokulārai kamerai ir grūti precīzi noteikt attālumu bez papildu informācijas un ir grūti precīzi iegūt ātrumu bez papildu informācijas, attiecību var noteikt. Horns pēta, vai viņa algoritms varētu izmantot tikai šo attiecību, nevis absolūtu informāciju par ātrumu un attālumu.

paslēpties