Une étude de l’Université Vanderbilt montre que l’IA réduit les embouteillages

Alors que des millions de personnes voyagent sur les autoroutes cet Thanksgiving, beaucoup trouveront des tronçons de circulation arrêtés sans raison apparente – pas de construction ou d’accidents. Les chercheurs disent que le problème, c’est vous.

Les conducteurs humains ne font tout simplement pas du bon travail dans des conditions de circulation dense, mais une expérience utilisant l’intelligence artificielle à Nashville la semaine dernière signifie que de l’aide pourrait être en route. Dans l’expérience, des voitures spécialement équipées ont pu réduire la congestion aux heures de pointe sur l’Interstate-24, a déclaré mardi le chercheur Daniel Work. En plus de réduire la frustration des conducteurs, Work a déclaré que moins d’arrêts et de départs signifie moins de carburant et, par extension, moins de pollution.

Le professeur de génie civil et environnemental de l’Université Vanderbilt fait partie d’un groupe d’ingénieurs et de mathématiciens d’universités américaines qui étudient le problème des embouteillages fantômes après une simple expérience de Japon il y a une douzaine d’années a montré comment ils se développent. Les chercheurs ont placé une vingtaine de conducteurs humains sur une piste circulaire et leur ont demandé de rouler à une vitesse constante. En peu de temps, le trafic est passé d’un flux fluide à une série d’arrêts et de départs.

“Les embouteillages fantômes sont créés par des conducteurs comme vous et moi”, a expliqué Work.

Une personne claque sur les freins pour une raison quelconque. La personne derrière eux prend une seconde pour répondre et doit freiner encore plus fort. La personne suivante doit freiner encore plus fort. La vague de freinage continue jusqu’à ce que de nombreuses voitures soient arrêtées. Puis, à mesure que la circulation ralentit, les conducteurs accélèrent trop vite, provoquant davantage de freinages et encore un autre embouteillage.

“Nous savons qu’une voiture qui freine soudainement peut avoir un impact important”, a déclaré Work.

L’expérience de la semaine dernière a montré que quelques voitures roulant lentement et régulièrement peuvent également avoir un impact, pour le mieux.

L’expérience a utilisé 100 voitures qui ont voyagé en boucle sur une section de 15 milles de la I-24 de 6 h à 9 h 45 chaque matin. Partant du principe que si 5% des voitures sur la route agissaient ensemble, elles pourraient réduire la prévalence des embouteillages fantômes, les chercheurs ont équipé ces 100 voitures pour communiquer sans fil, en envoyant des informations sur le trafic dans les deux sens.

Ils ont également profité du régulateur de vitesse adaptatif, qui est déjà une option sur de nombreux véhicules neufs. Cette technologie permet au conducteur de faire rouler une voiture à une certaine vitesse, mais la voiture ralentit et accélère automatiquement au besoin pour maintenir une distance de sécurité par rapport à la voiture qui précède. Dans l’expérience, le régulateur de vitesse adaptatif a été modifié pour réagir au flux général du trafic – y compris ce qui se passait devant – en utilisant l’intelligence artificielle.

La prise de décision concernant les voitures s’est déroulée à deux niveaux, a déclaré Work. Au niveau du cloud, les informations sur les conditions de circulation ont été utilisées pour créer un plan de vitesse global. Ce plan a ensuite été transmis aux voitures, qui ont utilisé des algorithmes d’intelligence artificielle pour déterminer la meilleure action à entreprendre. Les chercheurs ont pu évaluer l’effet des voitures connectées sur la circulation matinale à l’aide d’un tronçon spécial de 4 miles d’I-24 équipé de 300 capteurs montés sur poteau.

L’expérience est un projet du Consortium CERCLES, un groupe qui comprend plusieurs constructeurs automobiles et les départements américains de l’Énergie et des Transports. D’autres chercheurs principaux sont basés à l’Université de Californie à Berkeley ; Université du temple ; et Université Rutgers-Camden.

Liam Pedersen est directeur général adjoint de la recherche à nissan, un partenaire du consortium CIRCLES qui était à Nashville la semaine dernière pour l’expérience. Il a dit que l’une des choses intéressantes à ce sujet est qu’il s’appuie sur une technologie déjà présente dans de nombreuses nouvelles voitures.

“Ce n’est pas de la conduite autonome”, a-t-il déclaré. “C’est quelque chose que nous pourrions réaliser très bientôt.”

Lorsqu’on lui a demandé si les constructeurs automobiles seraient disposés à coopérer pour faciliter la circulation, Pedersen a déclaré: “Je l’espère certainement, car le système fonctionne mieux lorsque de très nombreuses voitures participent.”

L’expérience de la semaine dernière s’est appuyée sur des travaux et des collègues menés en 2017 à l’Université de l’Arizona. Cela a répété l’expérience japonaise, cette fois avec une seule voiture autonome jetée dans le mélange. la voiture autonome a fluidifié la circulation il y avait donc 98% de freinage en moins. Cela a entraîné une augmentation de 40 % de l’efficacité énergétique et une augmentation de 14 % de la distance parcourue.

Les chercheurs sont toujours en train de calculer les chiffres de l’expérience de la semaine dernière, mais Work a déclaré qu’il “a démontré que ces embouteillages peuvent être réduits grâce aux nouvelles technologies de véhicules automatisés que nous avons développées. Il est incontestable que la technologie automobile améliorée peut réduire considérablement les embouteillages fantômes lorsqu’elle est mise en œuvre à grande échelle. »

Pourtant, il a averti que la technologie n’éliminera pas soudainement la congestion.

“Quand il y a plus de voitures sur la route que la route ne peut en supporter, il y aura toujours du trafic”, a-t-il déclaré. “Mais cela pourrait rendre cette congestion moins douloureuse.”

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