Jak ekologiczna jazda i sztuczna inteligencja mogą pomóc zmniejszyć emisje z pojazdów miejskich

Kto z nas nie utknął przy czerwonym świetle przez wiele cykli, uwikłany w monotonny taniec ruchu ulicznego polegający na zatrzymywaniu się i ruszaniu? Choć wielu o tym nie wie, te pozornie błahostkowe niedogodności wiążą się z wymiernymi kosztami dla środowiska. Bezproduktywna praca silnika na biegu jałowym na skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną może przyczyniać się do aż 15% emisji dwutlenku węgla pochodzącej z transportu lądowego w Stanach Zjednoczonych. Jednak przyszłość jazdy samochodem może stanąć u progu znaczącego postępu, który nie tylko zmniejszy naszą zbiorową frustrację, ale także obniży obciążenie dla środowiska.

W kierunku bardziej ekologicznej przyszłości

Najnowsze badania przeprowadzone przez MIT wykazały, że ‘ekologiczna jazda’ może stanowić przełom w ograniczaniu tych emisji. Podejście to zachęca kierowców do dostosowywania prędkości pojazdu w celu uniknięcia niepotrzebnych zatrzymań i gwałtownego przyspieszania. Wykorzystując zaawansowaną technikę sztucznej inteligencji znaną jako głębokie uczenie się przez wzmocnienie, naukowcy przeanalizowali, jak ta zmiana zachowań kierowców mogłaby wpłynąć na emisje związane z ruchem drogowym w trzech dużych miastach Stanów Zjednoczonych: Atlancie, San Francisco i Los Angeles.

Wyniki badań okazały się obiecujące. Pełne przyjęcie praktyk ekologicznej jazdy mogłoby doprowadzić do obniżenia emisji CO związanych ze skrzyżowaniami o 11% do 22%.2 a wszystko to bez zakłócania płynności ruchu i bezpieczeństwa. Dobrą wiadomością jest to, że nawet gdyby tylko 10% pojazdów przyjęło te techniki, miasta nadal mogłyby potencjalnie zmniejszyć emisje nawet o połowę całkowitego potencjału.

Intrygującym odkryciem dokonanym w trakcie tych badań było to, że nawet poprzez dostosowanie ograniczeń prędkości na zaledwie 20% skrzyżowań można osiągnąć redukcję emisji sięgającą aż 70%. Oznacza to, że wdrażanie ekologicznej jazdy może przebiegać stopniowo, przynosząc jednocześnie natychmiastowe korzyści. Cathy Wu, główna autorka badania, nie mogła powstrzymać się od wyrażenia optymizmu w związku z tymi wynikami. “Strategie kontroli oparte na pojazdach, takie jak ekologiczna jazda, mogą znacząco wpłynąć na ograniczenie zmian klimatycznych” – powiedziała. “To dopiero wierzchołek góry lodowej”.”

The Nuts and Bolts: Wieloczęściowe badanie prowadzone przez cztery lata

W przeciwieństwie do tradycyjnych środków kontroli ruchu zależnych od stałej infrastruktury, takiej jak sygnalizacja świetlna i znaki stop, ekojazda wykorzystuje technologię pojazdów. Pomyśl o aplikacjach na smartfony, które wskazują optymalne prędkości lub inteligentne polecenia prędkości dla pojazdów autonomicznych przekazywane za pośrednictwem technologii pojazd-infrastruktura.

Czteroletnie badania miały na celu udzielenie odpowiedzi na pytanie, czy ekologiczna jazda powinna zostać wdrożona, a nie tylko w jaki sposób. W tym szeroko zakrojonym badaniu uwzględniono 33 kluczowe czynniki, od nachylenia drogi po czas sygnalizacji świetlnej. Naukowcy stworzyli cyfrowe podwojenia ponad 6000 skrzyżowań, symulując scenariusze ruchu drogowego w milionach przypadków przy użyciu danych z różnych źródeł. Uczenie się oparte na danych pomogło sztucznej inteligencji zoptymalizować energooszczędną jazdę poprzez zniechęcanie do marnotrawstwa w celu zarządzania złożonością obliczeniową. Oddzielne modele dla każdego klastra, oparte na ich charakterystyce, zostały stworzone w celu zwiększenia skuteczności. W miarę jak sztuczna inteligencja uczyła się, poprawiała ogólną wydajność.

Badanie wykazało również, że układ miasta odgrywa istotną rolę w potencjalnej skuteczności ekologicznej jazdy. Podczas gdy zagęszczone miasta, takie jak San Francisco, mogą odnotować nieco mniejsze korzyści ze względu na ograniczenie przestrzeni, miasta takie jak Atlanta, z wyższymi ograniczeniami prędkości i większą przestrzenią, mogą zyskać więcej na inicjatywach związanych z ekologiczną jazdą. Najważniejszym wnioskiem z badania było również to, że nawet ułamek samochodów wdrażających ekologiczną jazdę może wpłynąć na inne samochody, aby poszły w ich ślady, co skutkuje ogólną redukcją emisji. Całkiem korzystne!

Dodatkowe korzyści

Ekologiczna jazda wydaje się być rozwiązaniem, które przynosi same korzyści. Oprócz ograniczenia emisji dwutlenku węgla zwiększa ona oszczędność paliwa, pozwala zaoszczędzić energię i poprawia jakość powietrza. Jeśli połączymy to z upowszechnieniem pojazdów elektrycznych, uzyskamy efekt kumulacyjny. Przeprowadzona symulacja wykazała, że wdrożenie ekologicznej jazdy w San Francisco mogłoby zmniejszyć emisje o 7%, a w połączeniu z upowszechnieniem pojazdów elektrycznych redukcja ta wzrosłaby do 17%. Cathy Wu słusznie zauważa, że ekologiczna jazda jest rzeczywiście “prawie darmowym rozwiązaniem”; jest gotowa do szybkiego i skalowalnego wdrożenia, biorąc pod uwagę powszechność smartfonów i funkcji automatyzacji pojazdów.

To przełomowe badanie zostało sfinansowane przez Amazon i Departament Transportu stanu Utah. Zainteresowani czytelnicy mogą znaleźć wyniki opublikowane w Badania nad transportem Część C: Nowe technologie lub oryginalny artykuł na stronie MIT News.

Max Krawiec

Udział
Opublikowany przez
Max Krawiec

Ta strona używa plików cookie.