 |
| Theo nghiên cứu của Đại học Bang North Carolina, Mỹ, đèn giao thông trong tương lai sẽ cần bổ sung thêm màu trắng |
Bất kể được bố trí theo chiều dọc hay ngang, khái niệm và cách hoạt động của đèn giao thông vẫn gần như không thay đổi trong suốt hơn một thế kỷ qua. Đỏ là dừng, vàng là đi chậm chuẩn bị, xanh là đi - một ngôn ngữ giao thông phổ quát đang điều tiết hàng tỷ lượt xe mỗi ngày trên khắp thế giới. Tuy nhiên, khi công nghệ xe tự hành ngày càng tiến gần hiện thực, hệ thống đèn ba màu quen thuộc này có thể sẽ sớm phải nhường thêm chỗ một màu mới là màu trắng.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang North Carolina (NCSU), Mỹ, đang đề xuất một thay đổi mang tính nền móng trong cách điều khiển giao thông trong kỷ nguyên xe tự hành. Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, nhóm tác giả giới thiệu khái niệm “pha trắng”, một trạng thái tín hiệu hoàn toàn mới được thiết kế để phối hợp lưu thông giữa người lái và xe tự hành kết nối (Connected Autonomous Vehicles, viết tắt là CAV).
Cách hoạt động của “pha trắng”
Theo mô hình này, hệ thống pha trắng chỉ được kích hoạt khi có đủ số lượng xe tự hành tại một giao lộ. Khi đó, đèn trắng sẽ bật sáng, ra hiệu các phương tiện tự hành đang đảm nhận việc điều tiết lưu lượng. Những chiếc xe tự lái này sẽ giao tiếp với nhau thông qua mạng kết nối không dây, tự động phối hợp hướng đi và tốc độ để đạt hiệu quả tối ưu. Bên cạnh đó, những người lái xe thông thường chỉ cần theo sát phương tiện phía trước, bởi xe tự hành đã được lập trình để dẫn dắt luồng giao thông một cách nhịp nhàng.
Theo tiến sĩ Ali Hajbabaie, Phó giáo sư Khoa Kỹ thuật dân dụng, xây dựng và môi trường tại NCSU, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, ý tưởng này tận dụng sức mạnh tính toán của xe tự hành để quản lý giao lộ hiệu quả hơn. “Khái niệm pha trắng khai thác khả năng ra quyết định của xe tự hành. Đèn đỏ vẫn nghĩa là dừng, đèn xanh vẫn nghĩa là đi, còn đèn trắng sẽ báo cho người lái biết rằng họ chỉ cần đi theo xe phía trước,” ông giải thích.
 |
| Tín hiệu đèn trắng sẽ liên quan đến số lượng xe tự hành tại một giao lộ |
“Bộ não tập thể” của giao thông
Khác với hệ thống điều khiển tập trung truyền thống, pha trắng vận hành theo cơ chế phối hợp phân tán (distributed coordination). Mỗi xe tự hành chia sẻ dữ liệu thời gian thực bao gồm vị trí, tốc độ và hướng di chuyển với xe tương tự gần đó để cùng thương lượng lộ trình an toàn và hiệu quả nhất. Nhờ vậy, các phương tiện tạo thành một “bộ não tập thể”, giúp giảm thời gian chờ, tránh va chạm và hạn chế tình trạng ùn tắc.
Các bài mô phỏng của nhóm nghiên cứu cho thấy hiệu quả của hệ thống tăng đáng kể khi tỷ lệ xe tự hành tăng cao. Với tỉ lệ xe tự hành thấp, thời gian chờ chỉ giảm nhẹ khoảng 3%. Nhưng khi số lượng xe tự hành chiếm ưu thế, độ trễ trung bình tại các nút giao giảm tới 94%, còn hiệu suất tổng thể tăng tới 98,9% so với hệ thống tín hiệu truyền thống.
Thách thức phía trước
Cho dù mang lại nhiều triển vọng, nhưng các nhà khoa học khẳng định mô hình này vẫn mới chỉ dừng ở mức mô phỏng. Việc ứng dụng thực tế sẽ phụ thuộc vào tốc độ phổ biến của xe tự hành, một điều vẫn còn cách xa hiện tại. Hơn nữa, cơ sở hạ tầng giao thông hiện nay cũng chưa sẵn sàng. Theo ước tính, đại đa số các nút giao có đèn tín hiệu hiện hữu sẽ cần được nâng cấp hoặc thay thế hoàn toàn để hỗ trợ pha trắng.
Ngoài ra, nhiều yếu tố pháp lý và hành vi khác cũng cần được giải quyết. Việc bổ sung một màu mới vào hệ thống đèn giao thông toàn cầu đòi hỏi phải sửa đổi luật lệ, chương trình đào tạo lái xe và tiêu chuẩn sản xuất. Đồng thời, người lái xe cũng sẽ cần thời gian thích nghi và xây dựng niềm tin vào cơ chế “đi theo xe tự hành” này.
Duy Thành
Copy link
