Как муравьи могут спасти дороги от пробок: ответ ученых
Ученые из Университета Тренто предложили революционный подход к организации дорожного движения, вдохновленный поведением муравьев. Эти насекомые демонстрируют уникальные стратегии перемещения в больших группах, что позволяет им избегать пробок даже в условиях высокой плотности «трафика».
Профессора Марко Герриери и Никола Пуньо с помощью алгоритмов глубокого обучения проанализировали траектории движения муравьев на 30-сантиметровом участке тропы, что примерно в 100 раз превышает длину тела насекомого. Исследование показало, что муравьи формируют упорядоченные колонны, двигаются с постоянной скоростью и избегают обгонов. Эти простые правила обеспечивают стабильность потоков и предотвращают заторы, даже если плотность муравьиного «трафика» становится очень высокой.
Муравьи следуют за феромонными тропами, оставленными лидерами. Это позволяет группе координировать свои движения, избегая конфликтов.
Муравьи являются одним из немногих видов, способных управлять двусторонними потоками на ограниченном пространстве без остановок и задержек.Марко Герриерипрофессор
Исследователи считают, что принципы самоорганизации, используемые муравьями, могут найти применение в системах управления автономными транспортными средствами (CAV). Так же, как муравьи обмениваются информацией с помощью феромонов, автономные автомобили могут использовать технологии связи для взаимодействия друг с другом и с дорожной инфраструктурой.
Групповая координация позволит CAV двигаться колоннами на высокой скорости с минимальными промежутками между машинами. Это значительно повысит пропускную способность дорог, снизит уровень выбросов и улучшит общий уровень обслуживания транспортных систем.
Несмотря на многообещающие результаты, исследование имеет свои ограничения. Анализ проводился на одном виде муравьев и охватывал только прямолинейный участок тропы без кривых и перекрестков. Это ограничивает возможность обобщения выводов на другие виды или сложные транспортные ситуации. Кроме того, технологии CAV находятся на этапе развития, поэтому практическая реализация подобных систем требует дополнительных исследований.
Несмотря на ограничения, работа итальянских ученых подчеркивает потенциал использования природных механизмов для решения актуальных проблем городского транспорта.
Читайте также нашу статью о выявленных учеными, новых данных о памяти муравьев.
