«Двусторонний» контроль за движением поможет уменьшить дорожные пробки
В 2007 году математики из Университета Эксетера (Великобритания) доказали, что беспричинные, на первый взгляд, пробки на скоростных автострадах, в действительности появлялись в результате «обратной набегающей волны», возникающей в случае, если водитель снижает скорость ниже минимального значения. Его действия порождают цепную реакцию, в результате которой скорость движения остальных машин падает и, в конечном итоге, прекращается. Недавно профессор Массачусетского технологического института (США) разработал алгоритм, который можно назвать системой настраиваемого круиз-контроля для борьбы с такими дорожными пробками.
В прошлом году компания Honda объявила о намерении провести испытание технологии в области дорожного движения, которая определяла бы водителей, чьи действия могут привести к возникновению дорожных пробок, и подталкивала бы их к изменению стиля вождения. Компания также заявила, что существующую систему можно улучшить, подключив ее к общему серверу, что позволило бы системе круиз-контроля автомобиля подстраиваться под движение машин дальше по дороге. 
Бертольд Хорн (Berthold Horn), профессор факультета электротехники и компьютерных наук Массачусетского института, разработал схожий подход, который также основывается на системе настраиваемого круиз-контроля автомобиля, однако без ее подключения к общему серверу.
Реализация данного подхода предполагает изменение существующей системы круиз-контроля, которая определяет лишь скорость движения и расстояние до впередистоящей машины, таким образом, чтобы система также принимала во внимание скорость движения и расстояние до автомобиля позади.
Хорн называют свой метод «системой двустороннего контроля», поскольку та оценивает ситуацию впереди и позади машины одновременно. Собирая подобную информацию, система способна сохранять положение машины посередине между автомобилями впереди и позади нее, что позволяет избежать слишком резкого торможения автомобиля в результате снижения скорости машины впереди. В этом случае движение автомобиля позади не нарушается, и эффект торможения не умножается и не переходит на автомобили вниз по дороге.
Будучи специалистом в области информатики, Хорн составил компьютерную модель, которая позволила протестировать его алгоритм. Несмотря на ощущение, что компьютерная модель подтверждает его алгоритм, Хорн хотел также получить математическое доказательство, основывающееся на «уравнении затухающей волны», которое описывает, как волны, сталкиваясь с тяжелыми жидкостями, уменьшаются по всей длине. Хорн обнаружил, что алгоритм действует достаточно эффективно в рамках различных значений переменных, таких как время реакции водителя, желаемая скорость, время, необходимое для набора такой скорости, когда перед водителей возникает свободное пространство. В таких случаях единственное, что изменяется – это время, необходимое алгоритму для устранения нарушения движения.
Основная проблема, возникающая при реализации данного алгоритма, - это необходимые технологии. На настоящий момент настраиваемый круиз-контроль доступен только для элитных автомобилей, поскольку те включают в себя довольно дорогие датчики, такие как радары и дальномеры. К тому же, такие средства оценивают лишь скорость и расстояние до автомобиля впереди, так что система Хорна требует установки дополнительного оборудования, которое будет наблюдать за движением автомобиля впереди. Тем не менее, Хорн предполагает, что для применения его алгоритма на дорогах могут использоваться альтернативные недорогие технологии, такие как цифровые камеры. Но у них есть свои недостатки.
«Существует несколько способов, - говорит Хорн. – Один из них заключается в использовании двойного стереоизображения, создающегося двумя камерами, - это позволит измерить дистанцию и относительную скорость автомобилей. Недостатком такого метода является, скажем так, использование двух камер и их конфигурация. Если они вдруг рассинхронизируются, придется заново их настраивать».
Система Хорна будет эффективна лишь в том случае, если ее будут использовать значительное количество машин в движении, так что она вряд ли поможет бороться с пробками в ближайшее время.
Хорн представил свой алгоритм на конференции Института инженеров по электротехники и электроники, которая прошла ранее в этом месяце.
По материалам Gizmag.
Иван Штепа nauka21vek.ru