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美国范德堡大学最新路测表明自适应巡航控制系统无法解决幽灵堵车问题水床垫

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2020年02月19日

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5月9日报道,美国范德堡大学最新一项开放式道路测试表明,自适应巡航控制系统(adaptive cruise control)无法解决“幽灵”堵车的问题。自适应巡航控制系统旨在通过不断地调整车辆速度,以适应前方车辆的车速,从而使驾驶变得更加安全。

图片来源:范德堡大学官网

虽然人类是“幽灵”堵车的制造者,但是如果设计得当,广泛使用此类驾驶辅助技术将有望消除此类堵塞现象。

美国范德堡大学(Vanderbilt University)土木与环境工程系副教授 Dan Work帮助主导了此项研究,他表示:“我们的实验表明,如今的驾驶辅助系统还不能克服人类最糟糕的、会导致交通堵塞的驾驶行为。”

他们的研究建立在早期研究的基础上,早期研究表明,即使在路上增加一小部分经过特别设计的自动驾驶汽车,也可以通过让车辆之间保持最佳间隔、避免突然停车,从而消除“幽灵”堵车现象。

Work表示,随着配备了自适应巡航系统等驾驶辅助系统的车辆变得越来越普遍,理解此类系统如何影响交通非常重要。虽然此类系统对前方车辆的反应可能比人类更快,但是由于其传感器无法看到前方车辆以外的区域,因此能力受限,无法优于人类驾驶员,因为人类驾驶员可以通过观察前方多辆车的状态预测接下来的交通变化。

Work与合作伙伴在亚利桑那州一个偏远的乡村道路上,测量了来自两家汽车制造商的7款不同汽车。他们模拟了各种驾驶条件,一辆开路车改变车速,后面跟着一辆配备了自适应巡航控制系统的汽车。该小组测量了自适应巡航控制系统(ACC)对车速变化的反应速度以及积极性。在超过1000英里行驶里程中,研究人员以不同的速度驾驶此类汽车,而得到的结果总是一样。

该研究的另一名首席研究员,天普大学(Temple University)数学系副教授Benjamin Seibold表示:“在每一次测试中,跟在后面的汽车降低车速的幅度都比开路车的要大,从而出现了“幽灵”堵车的现象。”

在一项实验中,研究小组在一条车道中部署了7辆相同的车,都配备了ACC系统,最前面是一辆开路车。当所有的汽车的巡航速度都达到50英里/时,而开路车的车速迅速降低至44英里/时时,多米诺骨牌效应会使开路车后面每辆车的车速越来越慢,以致第七辆车的速度下降至最低时速限制以下。

研究小组成员表示,他们希望汽车制造商在设计汽车自动化系统时,除了考虑安全性、舒适性和燃油经济性之外,还应考虑到对交通的影响。在美国最畅销的20款汽车中,已经有16款汽车都配备了ACC,意味着在完全自动驾驶汽车实现之前,此类汽车还会对交通持续造成影响。

研究人员表示,研究的下一步是在真实的高速公路交通中设计并展示有效的驾驶辅助功能,为下一代汽车自动化技术铺平道路。

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