科技新知｜紅綠燈可能會多出第四種顏色　能否加強控制路面情況？

在一個假設性的未來中，自駕車能夠在繁忙的馬路上穿梭。在這樣的未來中，交通燈（紅綠燈）可能會裝上第四種顏色，而這第四種顏色是為了增添路況利益。

引進白燈

北卡羅來納州立大學（North Carolina State University）的研究人員們正提出一個額外的白色交通燈。這個白色交通燈會告訴人類駕駛們說，自動駕駛汽車（autonomous vehicles，AVs）正有智慧地管理著接下來交叉路口的車流。這個構想是說，不管是交通阻塞程度、還是整體燃料消耗，都能夠被削減。

▼▼▼紅綠燈將引進白燈？▼▼▼

自駕的車子或卡車不需要「看著」白色的交通燈，因為它們會透過無線來溝通。然後，它會作為人類駕駛與行人的標誌，用來提醒說，他們應該要跟著行駛過交叉路口的自駕車行動。

土木工程師阿里·哈伊巴貝助理教授（Ali Hajbabaie）說：「紅燈仍然代表停。綠燈仍然代表前進。而白燈會告訴人類駕駛，只要跟著前面的車就好。這個為交通路口所提出的這個概念，我們稱作『白相』（white phase），運用了自駕車的計算能力。」

運作模式與優點

這裡介紹它會如何運作。自駕車會在一定範圍內與彼此溝通、以及與交叉路口的交通號誌溝通。這會讓它們能夠更有效率且更有智慧地協調車流。比方說，讓有著較多車子的交會路段上的車子優先通行，並建議最佳的速度。

任何在車陣當中的人類駕駛會透過白燈而被通知，來跟著他們前面車子的引導：如果車子停了就停，如果車子繼續開就繼續開。當交叉路口的自駕車數量降到某個閾值下時，交通號誌就會還原為本來正常的紅、黃、綠。

模擬模型中顯示說，自駕車本身可以改善車流，且甚至在「白相」被引進時，會更能夠改善車流，這進而對減少燃料消耗有正向的效果。當交叉路口的自駕車百分比越高，車輛移動得越快，能改善總延誤減少率約 40% 至 99%。

哈伊巴貝助理教授說：「給予自駕車一些車流控制權是一個相對新的點子，被稱作車輛控制範例（mobile control paradigm）。它能夠在任何有自駕車的狀況下協調交通。但我們認為，在路口併入白色交通燈的概念是很重要的，因為它告訴人類駕駛現在發生什麼事，這樣他們就會知道，當他們靠近路口時應該要做些什麼。」

研究人員提到，一旦自駕車在路口的數量超過 30% 時，改善就變得更為重要。當路上有 70% 的自駕車時，交叉路口幾乎可以視為是一個全自動的「白相」模式。

未來目標

雖然科技一直都在改善中，但我們還沒有這樣的技術來實施像這樣的東西。這項研究是以同一批研究人員在 2020 年所所進行的調查為根基。在先前的研究中，車流是由連接到路口的中央電腦所控制，而這邊，所需的電腦可以由自駕車本身來處理。

當然，要更新每個交叉路口會需要時間與金錢，但是研究人員們認為，「白相」概念中的某些觀點相對容易執行。在特定區域進行試驗將會是計劃的下一步。

哈伊巴貝助理教授說：「在港口邊會有大量的商業汽車，因此車流特別重要。商業車輛似乎採用自駕車的比率較高，因此可能會有機會來實施一個試驗性質的計劃，其中的設定會對港邊交通與商業運輸有利。」

參考資料：

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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【本文獲「明日科學」授權轉載。】