Проблему пробок решает кремний, а не асфальт



*

Рост количества беспилотных автомобилей и автобусов в будущем резко изменит всю систему передвижения жителей внутри города. Специалисты уже сейчас задумываются над этим и готовят алгоритмы для оптимального распределения трафика с минимальным необходимым количеством транспорта.

Среди ожидаемых изменений - уменьшение доли личных автомобилей, которые сейчас используются владельцами слишком неэффективно. Мы едем из одной части города в другую на работу, и там машина целый день бесполезно стоит на месте, к тому же занимает парковочное пространство, зачастую платно. Куда эффективнее было бы вызывать беспилотный автомобиль к нужному часу утром, доехать до места назначения и возвратить его. Там он тут же переключается на нового клиента неподалеку, которому потребовалось машина. Услуга может оказываться и по сегодняшнему принципу проката велосипедов в крупных городах, с большими стоянками-хабами, на каждой из которых можно получить и оставить транспортное средство.

Ожидается, что большую долю трафика возьмут на себя такие автомобили, арендуемые жителями ненадолго, по требованию. Это должно способствовать сокращению трафика в городских районах и уменьшению выбросов в атмосферу. Огромные автопарки будут предоставлять данную услугу проката беспилотных машин. Людям незачем будет покупать личное авто, если в любой момент они смогут воспользоваться заказным беспилотным такси, к тому же более безопасным, чем традиционные машины с живыми водителями. Нас ожидает огромная экономия сил и средств - не нужно иметь парковку, гараж, права, страховку, покупать горючее, едить в автосервис и т.д.

Однако для осуществления масштабных проектов нужно программное и математическое обеспечение их работы. Мощные вычислительные алгоритмы должны эффективно совмещать сотни тысяч клиентов с автомобилями по требованию, чтобы обеспечить по крайней мере тот уровень мобильности людей, который существует сейчас в мегаполисах.


*

Исследователям еще предстоит решить проблему того, какой размер автопарка нужен для полного удовлетворения потребностей жителей города. В недавней публикации, напечатанной в журнале Nature, группа исследователей во главе с директором лаборатории массачусетского технологического института “Mense Senseable City Lab” Карло Ратти ( Carlo Ratti), представила эффективное решение данной задачи, которую они назвали «проблемой минимального парка». (minimum fleet problem)

Ученые говорят, что начали изучать эту задачу из-за возрастающих запросов жителей городов на личную мобильность, вероятно, этот процесс станут еще сильнее с переходом на беспилотные транспортные средства. Если спрос на мобильность обслуживается автопарком транспортных средств по вызову, беспилотными такси, то основной вопрос заключается в том, сколько автомобилей нужно для удовлетворения потребностей такого мегаполиса как Нью-Йорк?

Ранее исследователи пытались решить этот вопрос, используя различные вариации алгоритмов оптимизации, созданных для вычисления «проблемы коммивояжера». В этой задаче целью является минимизация общего расстояния, пройденного одним объектом, который должен посетить определенное количество пунктов назначения в городе.

Тем не менее, до настоящего времени не было представлено оптимального алгоритма решения проблемы коммивояжера с большим количеством остановок и многими перемещающимися между ними объектами. Даже используя современные мощные компьютеры, ученые не смогли просчитать хорошие варианты за приемлемое время. Решения получались только при величине автопарка, курсирующего между пунктами назначения - всего в несколько десятков машин. Любому городу нужно во много раз больше, поэтому исследователи искали новые подходы.

Если бы ученым позволили заменить существующую систему такси Нью-Йорка на оптимизированный парк транспортных средств, то их система должна была бы найти оптимум для исполнения 500 000 заказов за одни сутки, и в настоящее время это делают примерно 13 500 такси.

Для создания нового алгоритма команда использовала сетевую модель, которую они назвали «сетью обмена машинами» (vehicle sharing network). Они использовали свои предыдущие разработки, аналогичный подход применялся ими при теоретическом решении вопроса нахождения оптимального алгоритма поиска попутчиков в большом городе.


*

Новый алгоритм основывается на том, что представляет пропускную способность таксопарка как связный граф, состоящую из узлов и соединяющих их ребер (линий между узлами). В данной задаче узлы - это поездки, а ребра отражают тот факт, что два разных заказа может выполнить поочередно одно транспортное средство.

Используя этот граф, алгоритм может находить оптимальное решение для совместного использования автопарка. Команда протестировала свою систему набором данных в 150 миллионов реальных поездок на такси, которые были сделаны в Нью-Йорке в течение одного года. Они рассчитали время в пути, используя известную сеть дорог мегаполиса и данные GPS датчиков, установленных в автомобилях.

В итоге было показано, что в режиме реального времени их метод оптимизации с уменьшает необходимый для обслуживания этого же количества клиентов автопарк на 30 процентов.

Их решение не предлагает людям ездить на такси по двое, вместо этого они реформируют диспетчеризацию автомобилей. Это можно сделать с помощью простого приложения для смартфонов!

Алгоритм ученых может стать еще более актуальным в будущем, когда беспилотные автомобили станут обычным делом. Если посмотреть на Манхэттен в целом, то теоретически удовлетворить потребность передвижения жителей можно с помощью примерно 140 тысяч автомобилей - а это в два раза меньше сегодняшнего уровня.

Их исследование показывает, что урбанистические проблемы, связанные с транспортом, могут решаться не обязательно с помощью увеличения пропускной способности инфраструктуры - строительством дорог и развязок. Применяя интеллектуальный труд, можно уменьшать пробки кремнием, микросхемами, а не асфальтом.

В следующем исследовании команда намерена изучить оптимизацию количества парковочных мест в городах. Интеллект в состоянии решать множество современных городских проблем, если ему дать такую возможность.


*

Text.ru - 100.00%


Comments 5


✅🤙 @whalepunk

25.05.2018 08:42
0
banner.jpg
Подписывайтесь и читайте нас в обзорах @psk
25.05.2018 08:49
0

Сюда приплывал Моби Дик

25.05.2018 09:40
0

Уменьшить количество авто было бы не плохо

25.05.2018 12:01
0

30.05.2018 08:34
0
My pageSettingsLogout
Cancel Confirm
100%
Cancel Confirm
Cancel Confirm