科技新知｜红绿灯可能会多出第四种颜色　能否加强控制路面情况？

在一个假设性的未来中，自驾车能够在繁忙的马路上穿梭。在这样的未来中，交通灯（红绿灯）可能会装上第四种颜色，而这第四种颜色是为了增添路况利益。

引进白灯

北卡罗来纳州立大学（North Carolina State University）的研究人员们正提出一个额外的白色交通灯。这个白色交通灯会告诉人类驾驶们说，自动驾驶汽车（autonomous vehicles，AVs）正有智慧地管理著接下来交叉路口的车流。这个构想是说，不管是交通阻塞程度、还是整体燃料消耗，都能够被削减。

▼▼▼红绿灯将引进白灯？▼▼▼

自驾的车子或卡车不需要“看著”白色的交通灯，因为它们会透过无线来沟通。然后，它会作为人类驾驶与行人的标志，用来提醒说，他们应该要跟著行驶过交叉路口的自驾车行动。

土木工程师阿里·哈伊巴贝助理教授（Ali Hajbabaie）说：“红灯仍然代表停。绿灯仍然代表前进。而白灯会告诉人类驾驶，只要跟著前面的车就好。这个为交通路口所提出的这个概念，我们称作‘白相’（white phase），运用了自驾车的计算能力。”

运作模式与优点

这里介绍它会如何运作。自驾车会在一定范围内与彼此沟通、以及与交叉路口的交通号志沟通。这会让它们能够更有效率且更有智慧地协调车流。比方说，让有著较多车子的交会路段上的车子优先通行，并建议最佳的速度。

任何在车阵当中的人类驾驶会透过白灯而被通知，来跟著他们前面车子的引导：如果车子停了就停，如果车子继续开就继续开。当交叉路口的自驾车数量降到某个阈值下时，交通号志就会还原为本来正常的红、黄、绿。

模拟模型中显示说，自驾车本身可以改善车流，且甚至在“白相”被引进时，会更能够改善车流，这进而对减少燃料消耗有正向的效果。当交叉路口的自驾车百分比越高，车辆移动得越快，能改善总延误减少率约 40% 至 99%。

哈伊巴贝助理教授说：“给予自驾车一些车流控制权是一个相对新的点子，被称作车辆控制范例（mobile control paradigm）。它能够在任何有自驾车的状况下协调交通。但我们认为，在路口并入白色交通灯的概念是很重要的，因为它告诉人类驾驶现在发生什么事，这样他们就会知道，当他们靠近路口时应该要做些什么。”

研究人员提到，一旦自驾车在路口的数量超过 30% 时，改善就变得更为重要。当路上有 70% 的自驾车时，交叉路口几乎可以视为是一个全自动的“白相”模式。

未来目标

虽然科技一直都在改善中，但我们还没有这样的技术来实施像这样的东西。这项研究是以同一批研究人员在 2020 年所所进行的调查为根基。在先前的研究中，车流是由连接到路口的中央电脑所控制，而这边，所需的电脑可以由自驾车本身来处理。

当然，要更新每个交叉路口会需要时间与金钱，但是研究人员们认为，“白相”概念中的某些观点相对容易执行。在特定区域进行试验将会是计划的下一步。

哈伊巴贝助理教授说：“在港口边会有大量的商业汽车，因此车流特别重要。商业车辆似乎采用自驾车的比率较高，因此可能会有机会来实施一个试验性质的计划，其中的设定会对港边交通与商业运输有利。”

参考资料：

Nield, D., (2023, February 19). Traffic Lights Could Have a 4th Color in The Future. Here’s Why. ScienceAlert

Niroumand, R. et al., (2023, February 6). White Phase Intersection Control Through Distributed Coordination: A Mobile Controller Paradigm in a Mixed Traffic Stream. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 10.1109/TITS.2022.3226557

Niroumand, R. et al., (2020, May 26). Joint optimization of vehicle-group trajectory and signal timing: Introducing the white phase for mixed-autonomy traffic stream. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. doi.org/10.1016/j.trc.2020.102659

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