Tilkoblet elektronikk letter trafikken

Forskere ved det amerikanske energidepartementet (DOE) og partnerlaboratorier undersøker hvordan avansert kjøretøyautomatisering og infrastrukturelektronikk drastisk kan redusere rushtid og energisvinn på veier.Arbeidet fokuserer på cooperative driving automation (CDA), en teknologisk stack som integrerer kjøretøysensorer, kommunikasjonssystemer og trafikkkontrollelektronikk for å bedre koordinere trafikkflyten.

Kjernen i arbeidet er Connected and Automated Vehicle Environment (CAVE)-laboratoriet ved Oak Ridge National Laboratory (ORNL), hvor ingeniører bygger inn ekte kjøretøy i et virtuelt trafikkmiljø for å teste neste generasjons kjørealgoritmer.Sammen med en hardware-in-the-loop-plattform kalt Real-Sim XIL, kobler oppsettet ekte kjøretøyelektronikk og sensorer til simulert infrastruktur og digitale tvillingtrafikkscenarier.Dette lar teamene modellere hvordan tilkoblede kjøretøyer samhandler med hverandre og med trafikksignalsystemer.

I motsetning til det meste av autonom kjøring som fokuserer strengt på autonomi om bord, blander DOE-prosjektet kjøretøyets maskinvare og infrastrukturelektronikk.Intelligente trafikksignaler og veikantenheter kommuniserer med tilkoblede biler for å jevne sammen trafikken og redusere den uforutsigbare stopp-og-kjør-atferden forårsaket av menneskelige sjåfører.Denne koordineringen kan redusere bortkastet drivstoff og tomgangstid samtidig som den forbedrer gjennomstrømningen i travle korridorer.

Fire nasjonale laboratorier bidro til initiativet: ORNL jobbet med samarbeidende fusjonsalgoritmer;Argonne National Laboratory utviklet bilfølgende atferdsmodeller;Lawrence Berkeley National Laboratory slo bro over digitale tvillingsimuleringer med testing i den virkelige verden;og National Laboratory of the Rockies bygde et skalerbart mobilnettverk-til-alt-samsimuleringsrammeverk for å evaluere kommunikasjonsytelse og energipåvirkning.

Det integrerte systemet har som mål å vise frem hvordan distribuert sensing, sanntidskommunikasjon og adaptiv kontrollelektronikk kan redusere flaskehalser ved sammenslåinger og veikryss som tradisjonelt er de største bidragsyterne til rushtidsforsinkelser.Slike tilkoblede automatiseringsordninger kan redusere drivstoffbruk og utslipp ved å redusere tomgangstid og jevne ut trafikkbølger, noe som øker muligheten for smartere, grønnere transportsystemer.

Samarbeidet fikk DOEs Vehicle Technologies Office Team Award for Outstanding Collaboration, som fremhever verdien av interlaboratorieintegrasjon for å fremme forskning på intelligent transportelektronikk.Selv om full distribusjon av CDA fortsatt er en fremtidsvisjon, understreker dette arbeidet hvordan kjøretøy- og infrastrukturelektronikk sammen kan reimagine urban mobilitet.