蚂蚁“零拥堵”秘诀曝光,科学家建议自动驾驶

2025-01-20 21:08:16

  意大利特伦托大学的研究人员通过研究蚂蚁的行为,揭示了这些昆虫如何在群体中高效导航而不会出现“走走停停”的情况。相关研究成果已发表在该研究由道路与铁路基础设施专家马尔科・盖里埃里教授和固体与结构力学教授尼古拉・普尼奥共同完成。研究团队利用深度学习技术追踪蚂蚁的行为,发现蚂蚁在移动过程中形成的路径网络与高速公路上的车辆交通有相似之处。

  研究人员通过分析一段 30 厘米长的蚂蚁路径,并使用深度学习算法追踪中的蚂蚁运动,绘制了蚂蚁的轨迹、速度、流量和密度。结果显示,盖里埃里教授指出,蚂蚁是少数能够管理双向交通流的物种之一,这与人类的道路系统类似,但它们能够实现无缝导航而不会出现拥堵。研究进一步表明,蚂蚁通过简单的自组织规则解决复杂的交通问题,这些规则并非像传统交通那样由外部强加,该研究做出了几个关键贡献。首先,其推导了蚂蚁群体中的微观交通变量,并分析了蚂蚁用于预防拥堵的集体策略。基于这些发现,研究提出了受蚂蚁行为启发的交通调控策略。

  盖里埃里教授认为,未来的自动驾驶车辆交通系统可以借鉴蚂蚁的行为。正如蚂蚁通过信息素进行交流一样,自动驾驶车辆可以利用先进的通信技术与彼此及道路基础设施互动,形成协调的队列。这将使车辆能够在平行车道上以高速度和紧密间距行驶,从而提高交通效率、服务水平,并减少尾气排放。

  然而该研究也存在局限性。首先,该研究的数据收集仅针对一种蚂蚁物种,因此无法将结果推广到所有蚂蚁物种。其次,分析基于一段没有弯道、交叉口或蚂蚁流冲突区域的单一路径。最后,由于自动驾驶车辆是新兴技术,目前尚无来自实际交通和高速公路应用的实证数据支持研究结果。

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