Wenn Sie am Memorial Day-Wochenende eine Strecke zurücklegen, werden Sie wahrscheinlich mit einem der großen Geheimnisse des modernen Reisens konfrontiert. Es ist der Phantom-Stau, bei dem die Autos auf der Autobahn abwechselnd schneller und langsamer fahren und Sie Ihr Schicksal und die Bremslichter vor sich verfluchen.
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Aber jetzt gibt es vielleicht eine Antwort darauf, wie man die Autobahnen von diesem Phänomen befreit: Mischen Sie Autos ohne menschliche Fahrer ein.
Das schlägt ein Wissenschaftlerteam nach zwei Testtagen in Arizona vor. Basierend auf Computersimulationen glaubten sie, dass das Hinzufügen von nur einem autonomen Fahrzeug zu einem Pkw-Paket genau das Richtige sein könnte, um die berüchtigten Stop-and-Go-Verkehrswellen zu reduzieren. Ein fahrerloses Auto, das in der Lage ist, eine konstante Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten, könnte ausreichen, um menschliche Fahrer dazu zu bewegen, diesem Beispiel zu folgen. Zumindest werden ihre Daten angezeigt.
"Wir hatten eine gute Vorstellung von unseren Simulationen, dass ein einzelnes Auto ausreichen würde", sagte Daniel Work, Assistant Professor an der Universität von Illinois, Urbana-Champaign. "Aber der Beweis macht es tatsächlich mit echten menschlichen Fahrern, denn ehrlich gesagt ist das am schwierigsten zu modellieren."
Das Team, dem auch führende Forscher aus Temple, Rutgers und der University of Arizona angehörten, rekrutierte menschliche Fahrer, um sich auf einer Kreisbahn zu folgen. Ungefähr 20 Autos waren beteiligt - es variierte während der Tests zwischen 19 und 22 - und darunter eines, das von einer Person gesteuert, aber ansonsten autonom betrieben wurde.
Während die Menschen wussten, dass ein selbstfahrendes Modell in ihrem Rudel sein würde, wussten sie laut Work nicht warum. Sie erhielten einfach die folgenden Anweisungen: „Fahren Sie, als ob Sie im Berufsverkehr wären. Folgen Sie dem Fahrzeug voraus, ohne zurückzufallen. Fahren Sie nicht voraus. Schlagen Sie nicht mit dem Auto voraus. Immer sicher fahren. Heckklappe nicht öffnen. Aber legen Sie Wert darauf, das vorausfahrende Fahrzeug einzuholen, wenn sich eine Lücke zu öffnen beginnt. “
Um dies zu vereinfachen, wurde die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig gehalten, etwa 15 Meilen pro Stunde. Trotzdem tendierten die Menschen dazu, schneller und langsamer zu werden. Im Gegensatz dazu war das fahrerlose Auto, das mit einem Laserscanner ausgestattet war, der es ihm ermöglichte, sowohl die Geschwindigkeit des vor ihm fahrenden Autos als auch den Abstand zu seiner hinteren Stoßstange zu verfolgen, stets gleichbleibend. Und als sich die menschlichen Fahrer an dieses Tempo gewöhnt hatten, verringerte sich der Stop-and-Go-Flow und wurde in einigen Tests sogar eliminiert.
"Das fahrerlose Auto kann nicht nur eine Geschwindigkeit wählen, um die Welle zu dämpfen, es hat auch die Disziplin, sich tatsächlich daran zu halten", sagte Work.
Hier ist ein Video von einem der Tests. Zu Beginn und am Ende des Videos wird die Beschleunigung des Autos von einem menschlichen Fahrer gesteuert, und der Verkehr beginnt sich zu sammeln, aber wenn der Computer übernimmt, wird der Verkehr geglättet:
Es gab einen weiteren Vorteil, von dem Work zugibt, dass er angenehm überrascht war. Durch die Anpassung an ein konstanteres Tempo sank der Kraftstoffverbrauch des Rucksacks um bis zu 40 Prozent. "Als ich die Zahlen zum ersten Mal sah, dachte ich, das kann nicht sein", sagte er. "Es ist fast zu schön, um wahr zu sein."
So positiv die Ergebnisse für die Studie waren, die von der National Science Foundation finanziert wurde, Work weiß, dass es einen großen Unterschied zwischen dem, was unter kontrollierten Bedingungen auf einer Strecke passiert, und dem, was auf der Autobahn passiert, gibt.
Für den Anfang waren die Autos in den Tests auf eine Fahrspur beschränkt, was bedeutete, dass es kein Hüpfen oder Zusammenführen von Fahrspuren gab, das den Verkehrsfluss beeinträchtigen könnte. Das Hinzufügen dieser Variablen zu Verkehrstests würde deren Komplexität und Kosten erheblich erhöhen. Nach den Erkenntnissen der Forscher ist Work jedoch zuversichtlicher zu dem Schluss gekommen, dass selbst wenn nur fünf Prozent der Fahrzeuge auf der Autobahn autonom wären, der Verkehrsfluss und der Kraftstoffverbrauch dennoch verbessert würden.
"Was diese Studie motivierte, war, wie viel Fortschritt es in der selbstfahrenden Landschaft gab, und die Fragen, was wir in naher Zukunft mit dieser Technologie tun können", sagte er. „Es wurde viel darüber recherchiert, was passiert, wenn der gesamte Fuhrpark automatisiert ist. Je nachdem, wem man zuhört, kann dies einige Jahre bis einige Jahrzehnte dauern.
„Das ist großartig, aber wir wollten sehen, ob es in naher Zukunft Vorteile gibt, wenn Sie nur ein paar dieser Autos auf der Straße haben. Und wir fanden heraus, dass nur ein selbstfahrendes Auto alle menschlichen Fahrer effizienter machte. “
