Czy sztuczna inteligencja rozładuje korki?

Czy sztuczna inteligencja może rozładować fantomowe korki? Czym są fantomowe korki na drogach? Znamy je doskonale. Teoretycznie na drodze nie ma żadnych utrudnień, żadnych kolizji, robót drogowych, czy złych warunków pogodowych, a mimo to ruch na wybranych odcinkach zamiera. Takie korki powodują ludzie. Naukowcy biorący udział w łączącym potencjał wielu ośrodków badawczych i uczelni konsorcjum CIRCLES przeprowadzili duży eksperyment. 100 pojazdów uzbrojonych w maszynowo wyuczone algorytmy sztucznej inteligencji wspierało kierowców przez kilka dni podczas jazd testowych na międzystanowej autostradzie I-24 niedaleko Nashville, stolicy stanu Tennessee, USA. Już wstępne wyniki eksperymentu są bardzo obiecujące.

Okazało się, że nawet minimalny odsetek pojazdów, których adaptacyjne tempomaty zostały „dozbrojone” w AI dają wyraźny efekt. Sztuczna inteligencja ma wpływ na płynność ruchu, zużycie paliwa i efektywność energetyczną całej floty aut pokonującej daną trasę. Tak jak fantomowe korki są tworzone przez niewielką liczbę kierowców nie zachowujących płynności jazdy, tak mechanizm ten działa również w drugą stronę: pojazdy z algorytmicznym wsparciem upłynniającym jazdę, miały wpływ na wszystkich uczestników ruchu na badanym odcinku.

Co ważne, maszynowo wyuczone algorytmy udało się dopasować do techniki tempomatów adaptacyjnych wbudowanych w różne pojazdy. Badacze do eksperymentu wykorzystali 100 egzemplarzy trzech różnych modeli samochodów: Nissan Rogue, Toyota RAV4 oraz Cadillac XT5. Każdy z tych modeli fabrycznie jest wyposażony w klasyczny, adaptacyjny tempomat, który w trakcie eksperymentu był dodatkowo wspomagany sztuczną inteligencją.

Dr Maria Laura Delle Monache, jedna z czołowych postaci projektu CIRCLES, adiunkt inżynierii lądowej i środowiskowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, w wypowiedzi dla serwisu Science.org, ma nadzieję, że eksperyment przeprowadzony na tak dużą skalę, pozwoli uzyskać rezultaty, które będzie można odtworzyć na poziomie społecznym, w skali całych aglomeracji, czy tras szybkiego ruchu. Jak zauważa dr Delle Monache: „Nawet jeżeli tylko kilka pojazdów zachowuje się inaczej, może to wpłynąć na cały system, czyniąc do lepszym dla wszystkich na drodze, a nie tylko dla kierowców pojazdów wyposażonych w sztuczną inteligencję”.

Większa płynność = mniejsze zużycie energii

Tylko jednego dnia, 16 listopada 2022 roku, wszyscy kierowcy pokonujący badany odcinek międzystanowej I-24 przejechali dystans ponad 143 tysiące mil (ponad 230 tys. km). Zbudowany na potrzeby eksperymentu system monitorujący trasę I-24 MOTION w połączeniu z modelami energetycznymi pojazdów opracowanymi w ramach projektu CIRCLES pozwoli na dokładne oszacowanie zużycia energii w całym potoku ruchu w czasie trwania eksperymentu. Sztuczna inteligencja ma pomóc w zmniejszeniu zużycia paliwa także tym pojazdom, które nie mają AI na pokładzie. Alexandre Bayen z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Berkeley, główny badacz konsorcjum CIRCLES stwierdził: „Nasze wstępne wyniki sugerują, że nawet przy niewielkiej liczbie pojazdów (wyposażonych w AI – dop. red.) możemy skutecznie zmienić ogólne zachowanie ruchu”. Bayen dodaje, że wpływ już „śladowych” ilości pojazdów z AI ma wpływ na zmniejszenie zużycia energii u wszystkich pokonujących daną trasę, niemniej na dokładne wyniki trzeba będzie poczekać kilka miesięcy, tyle ma potrwać analiza olbrzymiej ilości zebranych danych.

Jednak pewną ilustrację potencjalnych zysków daje wcześniejszy eksperyment z 2016 roku, przeprowadzony na zamkniętym, kołowym torze testowym, w którym udział wzięło 20 różnych aut kierowanych przez ludzi. Dodanie tylko jednego inteligentnego pojazdu złagodziło wywoływane przez ludzi fale nierównej jazdy, prowadząc do ogólnej oszczędności paliwa aż o 40 proc.! Poniższe wideo pokazuje dobrze uzyskany efekt:

Sztuczna inteligencja – elastyczna platforma dla wielu pojazdów

Eksperyment wykazał jeszcze jedno: możliwe jest jednoczesne wprowadzanie algorytmów współpracy na różne platformy samochodowe (w eksperymencie używano systemów Nissana, General Motors i Toyoty). Na drogach świata porusza się ponad miliard samochodów. Eksperyment pokazuje, że wprowadzenie na drogi publiczne odpowiednio opracowanych, inteligentnych i w znacznym stopniu autonomicznych pojazdów ma szansę przyczynić się nie tylko do znacznego zwiększenia płynności ruchu, ale też do zwiększenia efektywności energetycznej całego transportu i znacznych oszczędności zużycia paliwa i energii. Efekt skali dałby w takim przypadku imponujący rezultat. Droga do zrównoważonej energetycznie przyszłości prowadzi nie tylko poprzez innowacje technologiczne i zeroemisyjne napędy czy źródła energetyczne, ale również poprzez mądrzejsze korzystanie z tego, co już mamy.