Publicado na EurekAlert!
A presença de alguns poucos veículos autônomos já elimina a direção “Pare-Vá” dos humanos no tráfego, bem como o risco de acidentes e ineficiência de combustível que ela causa, de acordo com um novo estudo. O achado indica que carros autônomos e tecnologia relacionada podem estar ainda mais próximos de revolucionar o controle de tráfego do que se imaginava.
“Nossos experimentos mostram que com apenas 5% dos veículos sendo automatizados e cuidadosamente controlados, nós podemos eliminar ondas de “Pare-Vá” causadas pelo comportamento humano na direção”, disse Daniel B. Work, professor assistente na University of Illinois at Urbana-Champaign, um dos principais autores do estudo.
O uso de veículos autônomos para regular o fluxo de tráfego é a próximoa inovação na ciência em rápida evolução do monitoramento e controle de tráfego, disse Work. Assim como sensores fixos de tráfego foram substituídos por dados de GPS fornecidos pelas massas em muitos sistemas de navegação, o uso de carros autônomos está sendo considerado para substituir variáveis clássicas de controle de tráfego em rodovias, como limites variáveis de velocidade. Crítico para o sucesso dessa inovação é um profundo entendimento da dinâmica entre esses veículos autônomos e os motoristas humanos na estrada.
Financiada pelo programa Cyber-Physical Systems da National Science Foundation, a pesquisa foi conduzida por uma equipe multidisciplinar de pesquisadores com experiência em teoria do controle de tráfego, teoria de controle, robótica, sistemas cyber-físicos, e engenharia de transportes.
A equipe conduziu experimentos de campo em Tucson, Arizona, na qual um único veículo autônomo andou em um circuito circular com 20 outros carros dirigidos por humanos. Sob condições normais, motoristas humanos naturalmente criam tráfego “Pare-Vá”, mesmo na ausência de afunilamentos, mudanças de faixa, junções ou outras disrupções, disse Work. Esse fenômeno é chamado de “engarrafamento fantasma”. Os pesquisadores descobriram que ao controlar o ritmo do carro autônomo, eles foram capazes de suavizar o fluxo do tráfego para todos os carros. Pela primeira vez, pesquisadores demonstraram experimentalmente que mesmo uma pequena porcentagem desses veículos pode ter um impacto significativo na estrada, reduzindo ondas e reduzindo o consumo total de combustível em até 40%. Além disso, os pesquisadores descobriram que estratégias conceitualmente simples e de fácil implementação podem atingir esse objetivo.
“Antes de realizar esses experimentos, eu não sabia o quão simples afetar positivamente o fluxo do tráfego podia ser”, disse Sprinkle. “Eu assumi que precisaríamos de técnicas de controle sofisticadas, mas o que nós mostramos é que técnicas que são padrão para o nível graduando de teoria do controle são suficiente”.
Essa pesquisa recente sugere que mesmo a tecnologia disponível agora – como o radar de regulação de distância – tem o poder de melhorar ot tráfego mesmo antes de grandes números de veículos autônomos tomarem a estrada.
“Veículos completamente autônomos ainda são coisa do futuro devido à muitas limitações tecnológicas, mercadológicas e políticas”, disse Piccoli, um dos pesquisadores. “Porém, o constante aumento de comunicação entre os veículos e o aumento dos níveis de autonomia em carros dirigidos por humanos está no futuro próximo”.
O futuro próximo com apenas alguns carros autônomos é mais desafiador do que o futuro distante com todos os veículos conectados, disse Seibold, outro membro da equipe.
“O design adequado de veículos autônomos requer uma profunda compreensão das reações humanas à eles”, disse Seibold. “E experimentos de tráfego tem um papel crucial em entender essa interelação de agentes humanos e robóticos”.
Os pesquisadores dizem que o próximo passo será estudar o impacto de veículos autônomos em um tráfego mais denso com mais liberdade garantida aos motoristas humanos, como a habilidade de mudar de faixas.
