实验表明一些自动驾驶汽车可以大大改善交通流量

根据一项新的研究，只有少数自动驾驶汽车的存在可以消除交通中人类驾驶员的走走停停驾驶，以及由此引发的事故风险和燃料效率低下。这一发现表明，自驾车和相关技术可能比以前认为的更接近于革命性的交通控制。

伊利诺伊大学厄巴纳分校助理教授Daniel B. Work说：“我们的实验表明，只有5%的车辆被自动化和精心控制，我们可以消除由人类驾驶行为引起的停跳波。” -Champaign，该研究的首席研究员。

Work说，使用自动驾驶汽车来调节交通流量是快速发展的交通监控科学的下一个创新。正如固定交通传感器已被许多导航系统中的众包GPS数据所取代一样，自动驾驶汽车的使用有望取代传统的高速公路交通控制概念，如可变速度限制。这项创新成功的关键在于更深入地了解这些自动驾驶汽车与道路上的人类驾驶员之间的动态关系。

该研究由国家科学基金会的网络物理系统计划资助，由多学科研究团队领导，他们在交通流理论，控制理论，机器人技术，网络物理系统和交通工程方面拥有专业知识。首席研究员(PI)是：Benedetto Piccoli，Joseph和Loretta Lopez，罗格斯大学卡姆登数学讲座教授; Temple大学数学副教授Benjamin Seibold; Jontonhan Sprinkle，Litton Industries John M. Leonis杰出的图森亚利桑那大学电子与计算机工程副教授; 和Daniel B. Work，伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校土木与环境工程助理教授和协调科学实验室。

该团队在亚利桑那州的图森进行了实地试验，其中一辆自动驾驶汽车连续至少与其他20辆人力车一起在赛道上盘旋。在正常情况下，即使在没有瓶颈，车道变换，合并或其他中断的情况下，人类驾驶员也会自然地创造出走走停停的交通。这种现象被称为“幻影交通堵塞”。研究人员发现，通过控制研究中自动驾驶汽车的速度，他们能够平滑所有汽车的交通流量。研究人员首次通过实验证明，即使只有一小部分此类车辆可以对道路产生重大影响，消除波浪并将总燃料消耗降低多达40%。此外，

“在我们进行这些实验之前，我不知道如何直接影响交通流量，”Sprinkle说。“我认为我们需要复杂的控制技术，但我们所展示的是控制器是大学生控制理论的主要内容。”

这项最新研究表明，即使现有的相关技术 - 例如自适应巡航控制 - 即使在道路上有大量自动驾驶汽车之前也能提高交通能力。

“由于许多技术，市场和政策的限制，未来公共交通中的完全自动驾驶汽车可能仍然很遥远，”Piccoli说。“然而，在不久的将来，车辆之间的通信增加以及人力驱动车辆的自主性水平提高。”

Seibold说，不久的将来，路上只有少数自动驾驶汽车比所有车辆连接的远景更具挑战性。

“自动驾驶汽车的正确设计需要对人类对它们的反应有深刻的理解，”Seibold说，“交通实验在理解人类和机器人代理的这种相互作用中起着至关重要的作用。”

研究人员表示，下一步将研究自动驾驶汽车在密集交通中的影响，为人类驾驶员提供更多自由，例如改变车道的能力。