Vejopgraderinger for at hjælpe mennesker med at køre sammen med automatiserede biler

Da nye selvkørende køretøjer dukker op på gaderne, trafikken, der tilstopper vores byer og motorveje, kan blive meget værre, medmindre vejene selv bliver smartere.

Automatiserede køretøjer roses ofte som løsningen på Europas overbelastede vejnet på grund af deres evne til at køre tættere sammen og ved højere hastigheder, end mennesker kan gøre sikkert. Uden en uforudsigelig person bag rattet, disse robotbiler skulle kunne holde trafikken mere gnidningsløs.

Selvom dette løfte om fremtiden vil lyde idyllisk for mange pendlere, det vil først blive realiseret, når alle køretøjer på vejen er styret af computere. I starten og i nogle år fremover, selvkørende biler, varevogne og lastbiler bliver nødt til at dele vejene med deres menneskedrevne kolleger.

Og det er her, problemerne kan begynde at dukke op, ifølge forskere.

"Tag en flaskehals som rampen til en motorvej som eksempel, "sagde Martin Dirnwöber, en ekspert i automatiserede transportsystemer hos AustriaTech, et føderalt agentur for mobilitetsteknologi baseret i Wien, Østrig. "Automatiserede køretøjer kan have problemer med at finde hullerne mellem de konventionelle køretøjer, som de har brug for for at komme ind på motorvejen."

For en menneskelig chauffør præsenteret for denne situation, løsningen er ofte at tvinge sig ind i trafikstrømmen. "Automatiserede køretøjer kan gøre dette anderledes på grund af den måde, de er programmeret på, "forklarede Dirnwöber." De kan stoppe, indtil de finder et rum, hvilket så betyder, at vi har (risikoen for) et trafikprop. "

Og det er ikke kun vejdeling, der kan forårsage problemer. Eksperter forudser, at ankomsten af ​​selvkørende køretøjer vil presse antallet af køretøjer på Europas veje op fra det nuværende antal på 299 mio. som folk favoriserer dem frem for offentlig transport.

At forberede, Dirnwöber og hans kolleger udvikler måder at holde Europas veje i bevægelse. Han er koordinator for et projekt kaldet INFRAMIX, som ser på, hvordan man kan forbedre vejinfrastrukturen, så den kan klare automatiserede køretøjer.

Holdet ser på, hvordan banelayouter, skilte og signaler kan justeres, så menneskelige og robotiske chauffører kan dele vejene. Vigtigt, de udvikler også måder at lave veje, der kan tilpasse sig ændringer i trafiktyper og kommunikere direkte med biler.

"Menneskedrevne og automatiserede køretøjer bliver sandsynligvis nødt til at dele vejene i årtier, før vi skifter til et fuldt automatiseret transportsystem, sagde Dirnwöber.

Vejarbejde

INFRAMIX -projektet, som omfatter partnere som teknologigiganten Siemens og satellitnavigationsfirmaet TomTom, bruger computersimuleringer til at udvikle teknologier og strategier til at håndtere tre centrale scenarier - vejarbejde, flaskehalse som motorvejsramper, og motorveje, hvor en bane kun kan dedikeres til automatiserede køretøjer.

Ved vejarbejde, for eksempel, midlertidige vejmarkeringer og kegler i forskellige former og størrelser bruges til at aflede trafik eller smalle baner. Mange automatiserede køretøjer, imidlertid, bruge de normale hvide vejmarkeringer til at hjælpe dem med at navigere.

"I områder, hvor der er vejarbejde, disse hvide markeringer er (nogle gange) ikke gyldige, så der er et spørgsmål om, hvorvidt automatiserede køretøjer vil kunne navigere gennem dem, "sagde Dirnwöber." Vi kigger på at bruge elektroniske meddelelser til at sende oplysninger om afvigelser og ændringer i vejens layout til køretøjerne, så de kan tilpasse sig det nye layout. "

Beskederne ville blive sendt via det, der er kendt som Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS), som enten bruger en form for WiFi eller mobiltelefonnetværk til at sende trafikinformation til biler med mulighed for at modtage dem. Teknologien blev oprindeligt skabt for at hjælpe chauffører med at advare om hastighedsbegrænsninger, farer eller overbelastning, men er kun lige begyndt at blive brugt på veje i Europa.

Disse beskeder, som bruger vejene ved at sende og modtage signaler fra køretøjer, kunne også bruges til at ændre trafikstrømme på åbne motorvejsstrækninger. Hvis C-ITS-systemet modtager beskeder, der angiver, at et stort antal automatiserede køretøjer er på farten, det kan signalere dem til alle at komme ind i en bane, hvor de kan køre mere som en deling.

"Ved visse penetrationshastigheder for automatiserede køretøjer på en vej kan det være en fordel at have en dedikeret vognbane til dem, så vi kan undgå blandet trafik, "forklarede Dirnwöber. Vejesignaler over motorvejen kunne også derefter informere menneskelige chauffører om, at den ene vognbane kun er dedikeret til robotbiler.

Ved siden af ​​simuleringerne holdet tester systemet på en testbane og på to strækninger af motorvej - en 20 km sektion af A2 -motorvejen i Østrig, der kører mellem Laßnitzhöhe og Graz, og en 20 km strækning af AP7 Autopista i Spanien, der løber mellem Barcelona og den franske grænse.

Planlægning fremad

Selvom fuldautomatiske køretøjer ikke forventes at begynde at dukke op på offentlige veje i mindst endnu et par år, planlægning fremad er afgørende, ifølge Dirnwöber.

"Vejinfrastrukturen har en lang fornyelsescyklus, så det er virkelig vigtigt at sikre, at vi foretager forbedringer, der ikke kun vil være nødvendige i den nærmeste fremtid, men også om 10-15 år, " han sagde.

Men selvom motorveje sandsynligvis vil være et af de tidlige steder, hvor selvkørende biler sandsynligvis vil begynde at dukke op-sandsynligvis i form af deling af lastbiler, der transporterer varer rundt i landet-vil autonome biler også begynde at dukke op i vores byer.

Virksomheder som Uber og Lyft er begyndt at teste autonome taxaer, der kan hente passagerer i amerikanske byer, herunder Pittsburgh, San Francisco og Las Vegas. Selvkørende biler bliver også piloteret i byer, herunder Milton Keynes og London i Storbritannien, Göteborg i Sverige, Toulouse i Frankrig, Berlin i Tyskland og Zürich i Schweiz.

Kørsel i en travl by, imidlertid, præsenterer en meget anderledes udfordring fra en motorvej.

"Her har du køretøjer, der stopper og starter, masser af kryds, fodgængere og cyklister, "sagde Dr. Wolfgang Backhaus, fra Rupprecht Consult, et forsknings- og konsulentfirma i byudvikling i Köln, Tyskland, som leder et projekt kaldet CoEXist. "Det er mere udfordrende at planlægge autonome køretøjer i byområder end på motorveje."

CoEXist -projektet modellerer trafikstrømme og kravene til transport for at skabe computersimuleringer af vejinfrastrukturen i fire forskellige byer rundt om i Europa - Helmond i Holland, Stuttgart i Tyskland, Göteborg og Milton Keynes. De bruger derefter dette til at vurdere den indvirkning, autonome køretøjer kan have på vejene.

En af de situationer, teamet undersøger, er, hvad der sker, når autonome køretøjer bruges som såkaldt last eller first mile transport. Disse har form af autonome bælge, der kan færge passagerer fra et sted til et andet, testes i øjeblikket i Milton Keynes. Disse køretøjer kører med en topfart på 24 km/t, transportere shoppere rundt i gågader i byens centrum.

"Den slags ting, vi ser på, er, hvordan et vente- og afleveringsområde skal se ud, "sagde Dr. Backhaus." Denne bremseforvaltning bliver et meget vigtigt infrastrukturemne. "

Han siger, at hovedformålet er at hjælpe planlæggere og myndigheder med at holde byerne beboelige, samtidig med at de forbereder introduktionen af ​​autonome køretøjer. "Det betyder, at de kan træffe velinformerede beslutninger, "sagde han." Der kan komme nogle ganske dramatiske ændringer, og de veje, vi kører på i dag, vil begynde at se helt anderledes ud. "