汽车公司必须解决它们在自动驾驶汽车方面的竞争目标

2020-05-21 10:38:15

自动驾驶汽车想要什么,人们想从它们身上得到什么,差异很大。而这些欲望往往是相互矛盾的。例如,汽车制造商——以及自动驾驶汽车软件的设计者——都知道,如果汽车彼此远离是最安全的。但交通工程师们知道,如果每辆车都能确保周围有足够的空间,那么当地的道路和高速公路都会堵塞数英里,没人能去任何地方。


另一个内在冲突涉及汽车如何处理危机。没有消费者愿意购买一辆经过编程的自动驾驶汽车,即使是在最偏远的情况下,它也会杀死司机而不是其他人(即使它能拯救一个幼儿园班级或一群诺贝尔奖得主)。然而,如果每辆车都被设定好了要不惜一切代价拯救车上的乘客,那么行人和骑自行车的人就有危险了。

随着联邦自动驾驶汽车法规在国会投票和美国运输部的指导方针上取得进展,真正进展的一个重要部分将是每个参与者如何处理这些固有的冲突。在我担任主任的佛罗里达大学交通学院(University of Florida Transportation Institute)进行的研究表明,解决这些目标竞争的关键是交通网络所有要素之间的沟通——汽车、行人、自行车、护栏、交通灯、停车标志、道路本身以及其他一切。如果他们都要互相交谈,那么制造这些东西的人也需要互相交谈。

我们的研究所正在提供这样做的机会。我们的努力包括与佛罗里达运输部和盖恩斯维尔市合作,在佛罗里达大学校园和盖恩斯维尔市中心之间建立一架自动穿梭车,并与工业界合作,为校园道路和周围高速公路上的自动交通运输技术创建一个测试区。但是在当今的运输世界中,协调如此之少,还有很长的路要走。

大大小小的问题

美国的道路系统存在严重问题。美国人每年堵在路上的时间超过40个小时;美国每年有3万多人死于道路交通事故,这使得汽车成为64岁以下美国人死亡的主要原因之一。这些都是严重的问题,许多人希望自动驾驶汽车能够帮助解决这些问题。

不过,全国性的统计数据可能掩盖了一些小问题。这个国家的交通系统充满了协调和协作将非常有帮助的例子。,甚至在单个组件可以工作,但整个系统并不像它可能的那样流线化的地方。

很多社区都有主干道,司机们不得不在那里不必要地停车,因为不同城镇的交通信号灯并不协调。由于不同的政府机构负责高速公路和地方公路的运营,当紧急情况发生时,司机往往不能顺利或有效地改道。

为测试腾出空间

与佛罗里达运输部和盖恩斯维尔市合作,我们的研究所正在建设我们称为I-STREET的自动驾驶汽车和相关技术的测试基础设施。随着传感器和其他监测设备等新部件安装在校园内外的道路和高速公路上,研究人员将能够评估一系列先进技术。例如,我们将使用能够与系统的其他元素对话的汽车,包括彼此,并且能够在装有传感器的道路上自动驾驶,以监控交通状况。

在初步的模拟中,我们发现自动驾驶车辆能够与周围环境进行沟通,并在行驶过程中调整路线,从而真正节省了旅行时间。例如,当自动驾驶汽车和交通灯可以互相交谈时,它们可以调整汽车的速度和红、绿灯的时间,以帮助每辆汽车更平稳地行驶。根据交通状况和无人驾驶汽车与人车混合的数量,行驶时间可以减少16%到36%,每辆车可以节省近一分钟的延误时间。

在高速公路上,一个主要的瓶颈出现在坡道附近,在那里,进入的车辆可能很难在快速行驶的车流中找到出口。当沮丧的司机强行上路时,附近的汽车必须突然刹车,甚至可能会撞车。我帮助开发了一种算法,利用自动驾驶车辆的信息来为它们规划最优路径。它可以告诉已经在高速公路上的汽车移到最左边的车道,为进入的车辆腾出空间。我们的模拟显示,在匝道周围区域,每个人的集体旅行时间最多可以减少35%,或者在交通拥挤时,每辆车减少约40秒。

这种类型的车际通信,加上高速公路和匝道上的道路传感器的参与,只有在政府、承包商和国际汽车制造商共同努力的情况下才能建成。这不仅能保证个别车辆的安全,而且能保证整个交通系统的有效运行。

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