managing21.be

Autonome wagens kunnen de verkeersstroom in steden optimaliseren, zelfs wanneer ze worden omgeven door voertuigen die door mensen worden bestuurd. Door de inzet van zelfrijdende auto’s worden immers de verkeersstromen, de veiligheid en het energieverbruik geoptimaliseerd. Dat blijkt uit een onderzoek van wetenschappers aan de University of Tennessee.

“Het concept van autonome wagens, de zogenaamde robocars, zijn geen science fiction meer”, benadrukt onderzoeksleider Weizi Li, professor computerwetenschappen aan de University of Tennessee. “Steden over de hele wereld voeren al sinds 2016 tests met robotaxi’s uit. Met de toenemende aanwezigheid van robocars in het verkeer en de langzame overgang naar volledig autonome trafieken, is het belangrijk te weten of de zelfrijdende technologie en zijn interactie met voertuigen met een chauffeur in staat zouden kunnen zijn om de actuele verkeersproblemen te verlichten.”

Robocars kunnen snel een impact hebben op het stedelijk verkeer. – Foto: Waymo

“Naarmate het aantal robocars in het verkeer toeneemt, kan artificiële intelligentie wellicht gebruikt worden voor de ontwikkeling van algoritmes om het complexe gemengde verkeerssystemen te besturen”, stipt Weizi Li aan. “Deze algoritmen zouden alle voertuigen in staat stellen om soepel naar hun eindbestemming te reizen, maar bovendien zouden de totale verkeersstromen kunnen worden geoptimaliseerd, waarbij robocars invloed zouden kunnen hebben op het gedrag van voertuigen die door mensen worden bestuurd.”

In die strategie kan volgens Weizi Li van reinforcement learning gebruik gemaakt worden, waarbij een intelligent programma leert om door interactie met zijn omgeving cumulatieve beloningen te maximaliseren. “Door in simulaties robotvoertuigen te stimuleren om doelstellingen zoals verkeersefficiëntie of energieverbruik als een prioriteit te behandelen, blijkt ook een gemengd verkeer op complexe kruispunten in de reële wereld te kunnen worden gestuurd”, werpen de onderzoekers op. 

“Ons algoritme leert robocars om de verkeersstroom te optimaliseren door met elkaar te communiceren”, verduidelijkt Weizi Li. “Het collectieve systeem van het wagenpark streeft naar een vlotte verkeersstroom, zelfs wanneer elke individuele auto onafhankelijk beslist wanneer hij een kruispunt oprijdt. Omdat de robocars zich tussen auto’s met een menselijke bestuurder begeven, wordt het volledige verkeer door het algoritme beïnvloed.”

Eliminatie files

De wetenschappers zeggen in de simulaties vastgesteld te hebben dat files kunnen worden geëlimineerd vanaf het ogenblik dat robocars in het totale verkeer een aandeel van 5 procent bereiken. Wanneer de autonome vloot een aandeel van 60 procent in de volledige verkeersstroom heeft, zou een sterkere verkeersefficiëntie worden gerealiseerd dan in trafieken die door verkeerslichten zouden worden geregeld.

“In elke grote stad over de hele wereld worden de verkeersproblemen steeds complexer”, stippen de wetenschappers nog aan. “Dit leidt tot aanzienlijke economische en ecologische kosten. Verkeerscongesties vormen een van de meest uitdagende problemen waarmee de hedendaagse maatschappij heeft. De huidige methoden voor verkeerscontrole, zoals verkeerslichten, hebben echter slechts een beperkte efficiëntie in de vermindering van vertragingen en congestie.”

“Robotvoertuigen die door artificiële intelligentie worden aangestuurd, bieden een mogelijke oplossing, maar bestaande studies gaan vaak uit van een universele connectiviteit en een gecentraliseerde controle van alle robotvoertuigen, maar dat scenario zal wellicht niet snel gerealiseerd kunnen worden. De overgang naar een volledig autonoom verkeer zal waarschijnlijk geleidelijk verlopen, waardoor rekening zal moeten worden gehouden met een langdurige periode van gemengd verkeer van robocars en auto’s die door mensen worden bestuurd.”

De onderzoekers herinneren eraan dat een aantal recente studies het potentieel hebben aangetoond van een gemengde verkeerscontrole in scenario’s zoals ringwegen, achtvormige wegen, knelpunten en samenvoegingen op snelwegen, kruisingen en rotondes. “Deze scenario’s missen echter doorgaans de complexiteit van de echte wereld en omvatten slechts een beperkt aantal voertuigen die gecoördineerd moeten worden”, geven ze aan. “Onze research is de eerste studie die aantoont dat robocars op complexe kruispunten een gemengd verkeer kunnen regelen. Die mogelijkheid vormt een essentiële stap in de evolutie naar een stadsbrede verkeersregeling.”

In een volgende stap willen de onderzoekers de impact van robocars in andere verkeerssituatie, zoals een frequent wisselen van rijstrook of verschillende types van kruispunten, uittesten.

Meer over dit onderwerp:

• In 2030 vormen gedeeltelijk zelfrijdende wagens 10 procent van de totale autoverkoop
• Robotaxi’s van Waymo voeren 100.000 ritten per week uit
• General Motors schrapt duizend banen in softwaredivisie
• Zelfrijdende auto nog altijd niet voor nabije toekomst
• Meerderheid klanten deelauto’s klaar voor zelfrijdende wagens