➿ 👩🏻‍🤝‍👨🏾 👩🏻‍💼 Die gemeinsame Arbeit unbemannter Fahrzeuge kann die Bewegung um 35% beschleunigen 🌖 🐕 💪🏽

Forscher haben gezeigt, dass eine Flotte unbemannter Fahrzeuge, die zusammen eine reibungslose Bewegung ermöglichen, den Verkehrsfluss um mindestens 35 Prozent optimieren kann.

"Für den sicheren Einsatz autonomer Autos auf realen Straßen müssen wir wissen, wie sie miteinander interagieren."
- Amanda der Prophet

Forscher der Universität von Cambridge programmierten eine kleine Flotte von Miniatur-Roboterautos für die Fahrt auf einer mehrspurigen Autobahn und beobachteten, wie sich der Verkehrsfluss ändert, wenn eines der Autos anhält.

Wenn die Autos getrennt fuhren, mussten die Autos hinter dem angehaltenen Auto anhalten oder langsamer werden und auf die Freigabe im Strom warten, wie dies normalerweise auf einer echten Straße der Fall ist. Hinter einem angehaltenen Auto bildete sich schnell eine Schlange, und der allgemeine Verkehrsfluss verlangsamte sich.

Als die Autos jedoch miteinander kommunizierten und zusammen fuhren, sendete er ein Signal an alle anderen Autos, sobald ein Auto auf der inneren Fahrspur anhielt. Autos auf der äußeren Fahrspur in unmittelbarer Nähe eines angehaltenen Autos wurden etwas langsamer, sodass Autos auf der inneren Fahrspur schnell an einem angehaltenen Auto vorbeifahren konnten, ohne anhalten oder erheblich langsamer werden zu müssen.

Wenn ein menschlicher Fahrer mit unbemannten Fahrzeugen fuhr, die sich aggressiv auf der Strecke bewegten, konnten andere Autos einem aggressiven Fahrer ausweichen und dadurch das Sicherheitsniveau erhöhen.

Die Ergebnisse, die heute auf der Internationalen Konferenz für Robotik und Automatisierung (ICRA) in Montreal vorgestellt werden, werden nützlich sein, um zu untersuchen, wie autonome Autos in Zukunft miteinander kommunizieren können sowie mit Autos, die von einem menschlichen Fahrer auf realen Straßen gefahren werden.

"Autonome Autos könnten viele verschiedene Probleme lösen, die mit dem Fahren in Städten verbunden sind, aber es muss eine Möglichkeit geben, zusammenzuarbeiten", sagt Michael He, Co-Autor und Student am St. Johns College, der die Algorithmen für dieses Experiment entwickelt hat.

"Wenn verschiedene Autohersteller ihre eigenen unbemannten Fahrzeuge mit proprietärer Software entwickeln, sollten alle diese Autos effektiv miteinander interagieren", sagte Nicholas Hildmar, ebenfalls Mitautor und Student am Downing College, der den größten Teil der Hardware für das Experiment entworfen hat.

Diese beiden Studenten haben ihr Forschungsprojekt im Sommer 2018 im Labor von Dr. Amanda, der Prophetin des Cambridge Department of Computer Science and Technology, abgeschlossen.

Viele bestehende Tests für mehrere autonome Autos ohne Fahrer werden in digitalem Format oder mit großen Modellen durchgeführt, die entweder zu groß oder zu teuer sind, um Experimente in einer Fahrzeugflotte durchzuführen.

Ausgehend von kostengünstigen Großmodellen kommerziell erhältlicher Autos mit realistischen Lenksystemen haben Cambridge-Forscher Autos mit Bewegungserfassungssensoren und dem Raspberry Pi so angepasst, dass Autos über WLAN kommunizieren können.

Dann passten sie den Spurwechselalgorithmus in unbemannten Fahrzeugen an die Arbeit mit der Flotte an. Der ursprüngliche Algorithmus hat entschieden, wann das Auto die Fahrspur wechseln soll, basierend darauf, ob dies sicher ist und ob das Ändern der Fahrspur des Autos Ihnen hilft, schneller auf der Straße zu fahren. Der angepasste Algorithmus ermöglicht es Autos, beim Spurwechsel dichter zu werden, und fügt eine Sicherheitsgrenze hinzu, um Unfälle bei niedrigen Geschwindigkeiten zu vermeiden. Der zweite Algorithmus ermöglichte es Autos, ein Auto vor sich zu erkennen und Platz freizugeben.

Dann testeten sie die Flotte in „egozentrischen“ und „kooperativen“ Fahrmodi mit normalem und aggressivem Fahren und beobachteten, wie die Flotte auf ein angehaltenes Auto reagierte. Im normalen Modus verbesserte kooperatives Fahren den Verkehrsfluss um 35% im Vergleich zu egozentrischem Fahren, während es im aggressiven Modus um 45% verbesserte. Anschließend testeten die Forscher, wie eine Flotte mit einem Joystick auf ein Auto mit einer Person reagiert.

"Unser Design ermöglicht es uns, eine breite Palette praktischer, kostengünstiger Experimente an autonomen Autos durchzuführen", sagte der Prophet. „Für den sicheren Einsatz autonomer Autos auf realen Straßen müssen wir wissen, wie sie miteinander interagieren, um die Sicherheit zu verbessern und den Verkehr zu optimieren.“

In weiteren Arbeiten planen die Forscher, die Flotte zum Testen von Mehrfahrzeugsystemen in komplexeren Szenarien zu verwenden, einschließlich Straßen mit einer großen Anzahl von Fahrspuren und Kreuzungen, und planen auch, mit einer größeren Auswahl an Fahrzeugtypen zu arbeiten.

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