Les voitures autonomes pourraient forcer les autres conducteurs à rouler de façon plus fluide

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Une toute petite proportion de véhicules autonomes présente sur les routes pourrait suffire à influencer le trafic tout entier pour améliorer sa fluidité. C’est la conclusion à laquelle sont arrivés des chercheurs de différentes universités, qui ont étudié l’impact de leur présence sur la circulation routière.

La fluidité du trafic est aussi l’une des clefs pour améliorer l’efficacité énergétique des véhicules. Les scientifiques, qui sont encore en train de tester leur hypothèse, ont publié un rapport intermédiaire sur arXiv dans lequel ils affirment que les voitures autonomes pourraient donc, par leur présence sur les routes, améliorer l’efficacité énergétique de tous les conducteurs, qu’ils roulent ou non en véhicule autonome.

Cet impact est lié à ce qu’ils nomment les « vagues », ou « ondes » : « Le flux de trafic présente diverses instabilités à des densités élevées, et c’est ce qu’on appelle une phase de congestion. De telles instabilités peuvent se transformer en vagues persistantes d’arrêts et de départs et se déplacer en amont du flux de trafic », expliquent-ils dans leur document. « De nombreux efforts ont été faits au cours des dernières décennies pour expliquer l’origine de ces ondes, et leur lien potentiel avec la non-linéarité du système. Les vagues peuvent être générées par les caractéristiques du réseau (goulots d’étranglement, rampes, etc.) ainsi que par le comportement des conducteurs (changement de voie, freinage brutal, etc). Ces ondes sont responsables de l’inefficacité du trafic et de l’augmentation de la consommation de carburant ».

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L’équipe a donc en premier lieu effectué des simulations pour un circuit très simplifié : une route circulaire à double voie. Ils ont pu constater que la présence de voitures autonomes pouvait faire diminuer la consommation de carburant de 40% pour tout le trafic, et ce même si ces véhicules sont adoptés par seulement 5% des conducteurs.

Ils ont ensuite effectué des tests hors simulateurs, sur une route qui remplissait les mêmes conditions. Leurs conclusions sont les suivantes : non seulement les véhicules autonomes circulent de manière plus fluide, mais ils « forcent » en quelque sorte les autres conducteurs à faire de même, puisqu’ils anticipent davantage, ce qui permet d’éviter les freinages brusques. « Le flux de trafic est très particulier dans la mesure où un seul individu peut avoir un effet global sur toute la dynamique du flux. Cela se retrouve dans les modèles micro et macro et peut être compris à partir d’un exemple simple : un seul individu peut être un goulot d’étranglement et ainsi influencer le trafic sur l’ensemble du système », expliquent les scientifiques.

Deux phases de test en prévision

L’équipe de scientifiques est désormais en train de mettre au point un simulateur qui prend en compte des configurations de routes plus complexes. Ils supposent que les bénéfices en matière de fluidité seront moins impressionnants, mais toujours présents. Pour vérifier ensuite leurs résultats, ils prévoient d’effectuer un test dans le monde réel en réunissant une centaine de conducteurs de voitures autonomes.

L’idée serait d’implémenter deux phases dans le test. Durant la première, les voitures autonomes pourront agir chacune de façon individuelle. Dans une seconde phase, ils souhaiteraient observer les résultats d’une « collaboration » entre voitures, dans laquelle les observations seraient partagées sur un serveur central dans le but de fluidifier le trafic global. Les tests devraient avoir lieu autour de Nashville, dans le Tennessee (États-Unis), dans le courant de l’année 2022. On peut aussi supposer qu’il pourrait y avoir des incidences positives sur la sécurité, même si les chercheurs ne souhaitent pas faire des suppositions hâtives.

Source : arXiv

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