Ludzkość od dawna szuka najbardziej efektywnych rozwiązań wzorując się na naturze i otaczającym nas świecie. Nie dzieje się tak bez powodu, przecież świat takim, jakim go znamy teraz kształtował się ładny kawał czasu. W drodze ewolucji rozwiązania, które stosują chociażby zwierzęta, doszły do perfekcji.
Tym razem naukowcy wzięli pod lupę mrówki. Nawet dziecko wie jak fascynujące są to zwierzęta: pracowite, zdyscyplinowane, żyjące w skomplikowanej, hierarchicznej społeczności, potrafiące podnosić ciężary kilka razy cięższe od wagi własnego ciała. Jedną z ich niesamowitych cech, o których już niekoniecznie każde dziecko wie, jest instynktowna bezbłędna komunikacja, która sprawia, że nawet w najgęstszym ruchu mrówki nie tkwią w korkach.
Jeżeli nauczymy się w jaki sposób mrówki radzą sobie z tym problemem, będziemy mogli nie tylko poradzić sobie z korkami ulicznymi. Będzie to także milowy krok w kierunku tworzenia fundamentów pod system komunikacji miejskiej bez kierowców opartej na anty-korkowych algorytmach.
"One nigdy nie stoją w korkach" mówi Audrey Dussutour, entomolog z Uniwersytetu Sydney "Powinniśmy wzorować się na ich zasadach. Pracuję z mrówkami od ośmiu lat i NIGDY nie widziałem żadnego korku..a starałem się." Praca prof. Dussutour wzięła się z fascynacji nad zdolnościami mrówek do budowania kolonii skomplikowanych niczym największe światowe metropolie.
Wcześniejsze prace zespołu z Sydney pokazały, że mrówki ścinające liście potrafią organizować się w odseparowane, ściśle kontrolowane strumienie robotników przenoszących pożywienie oraz osobny z robotnikami bez obciążenia. Miało to miejsce na szerokich przestrzeniach, gdzie nie brakowało miejsca na kilka osobnych linii komunikacyjnych. Naukowcy postanowili zbadać jak radzą sobie na wąskich drogach, np. łodygach roślin, które mogą z powodzeniem symulować jednopasmowe drogi ludzkie.
Pierwsze wyniki badań zostały opublikowane w styczniu w Journal of Experimental Biology. Zespół Dussutoura odkrył, że mrówki opuszczające kolonie od razu dają pierwszeństwo mrówkom powracającym z pożywieniem. Z kolei nie wszystkie powracające mrówki niosły pożywienie, niektóry wracały bez obciążenia. Jednak nie próbowały one wyprzedzić wolniej idących towarzyszy, tylko zbierały się w małe grupki i szły za nimi. Na pierwszy rzut oka takie zachowanie wydaje się nam irracjonalne - jak to tak, czekać za wolniej poruszająca się jednostką? Ale badania wykazały, że w szerszej perspektywie wolniejsze przemieszczanie i tak pozwoliło im zaoszczędzić czas, który w innym przypadku musiałby stać w zatorze.
"Ruch mrówek ścinających liście naprawdę bardzo często przypomina nasz ruch uliczny." przekonuje Dussutour "Bardzo często zdarza nam się stać na autostradzie za wolniej jadącą ciężarówką. Okazuje się, że wyprzedzenie jej wcale nie jest najbardziej optymalnym rozwiązaniem."
Wyniki badań są znakomitym przykładem na to, że jednostki które poświęcają się (np. swój czas) dla dobra ogółu pomagają zoptymalizować pracę zespołu i same tak naprawdę na tym zyskują. W przełożeniu na naszą rzeczywistość - gdyby każdy kierowca jechał po prostu w szeregu, nie próbując wyprzedzać gdzie się da i wciskać między inne samochody, nie tylko zmniejszyłoby to korki powodując, że każdy z kierowców szybciej dojechałby do celu - także on sam dojechałby szybciej! Ciężko sobie raczej wyobrazić, żeby każdy kierowca zachowywał się rozsądnie i racjonalnie, zwłaszcza w naszym kraju. A wystarczy, że wyłamie się 1% i już niestety wysiłek wszystkich pozostałych runie w gruzach. Dlatego, zdaniem naukowców, tutaj w grę wchodzi zautomatyzowany system ruchu ulicznego, bez udziały kierowców.
"W istocie oddamy kontrolę nad naszymi pojazdami zintegrowanemu inteligentnemu systemowi, który będzie zarządzał wszystkimi pojazdami w ruchu ulicznym, przemieszczając je do punktu docelowego." mówi Marcus Randall z Bond University. Ludzie z pewnością będą mieli opory, ale jego zdaniem należy ich przekonać, że praktycznie znikną wypadki drogowe a podróżowanie stanie się dużo przyjemniejsze, bezpieczniejsze i efektywniejsze.
Andreas Schadschneider, teoretyk ruchu ulicznego z Uniwersytetu w Zoln, twierdzi, że podstawowym problemem, który odróżnia nas od mrówek jest egoizm każdego kierowcy. Większość z nas chce po prostu jak najszybciej dostać się do celu nie dbając o to, jak radzą sobie inni użytkownicy drogi. Prowadzi to często do niewyobrażalnych korków ulicznych, których przyczyn nie da się racjonalnie wytłumaczyć. U mrówek brak takiego egoizmu owocuje doskonałą komunikacją i szybszą logistyką.
Kluczowym elementem systemu, który pozwala mrówkom na efektywne zarządzaniem ruchem, jest przekazywanie informacji. Wiemy, że odbywa się ono za pomocą śladów feromonów zostawianych przez mrówki na swojej drodze oraz dzięki kontaktowi fizycznemu. Niestety mimo wieloletnich badań wciąż bardzo mało wiemy o systemie komunikacji mrówek, wiemy natomiast że jest niesamowicie efektywny.
"Mamy solidne dowody na to, że wymiana informacji pomiędzy mijającymi się robotnikami jest niezwykle istotna" mówi Sam Beshers, entomolog z Uniwersytetu w Illinois "Nie chodzi tylko o to, że one radzą sobie z przepływem ruchu. One radzą sobie z przepływem informacji. To wszystko co na razie wiemy, ale potencjalnie jest to bardzo ważne."
Powstał eksperymentalny system nawigacyjny nazwany Inter-Vehicle Communication, który stara się wykorzystać to rozwiązanie dzięki komputerom nawigacji pokładowej, które wymieniają się informacjami z mijanymi pojazdami oraz stacjami przy drodze. System jest wciąż w fazie projektowania, ale z całą pewnością najtrudniejszym zadaniem będzie implementacja do rzeczywistości i realnego ruchu ulicznego. Na chwilę obecną rozwiązanie takie wydaje się praktycznie niemożliwe do zrealizowania, dlatego prof. Schadschneider uważa, że na początek można uzyskać kompromis dzięki systemowi usprawniającemu komunikację pomiędzy samochodem a kierowcą.
Z kolei prof. Besher jest pełen optymizmu i szczerze wierzy, że wprowadzimy algorytmy, które zapożyczymy od mrówek do system nawigacji ruchem ulicznym. Uważa, że największym problemem będzie ludzkie zaufanie oraz pogodzenie się z górnymi limitami prędkości, których nie da się przeskoczyć.
Co nam przyniesie przyszłość? Jak będzie za jakiś czas wyglądać ruch po mieście z domu do pracy? Albo podróż na wakacje? Ciężko na razie powiedzieć cokolwiek pewnego poza jednym.. jeszcze sporo czasu minie, zanim takie systemy odbiorą nam kontrolę nad naszymi pojazdami.
źrodło: wired.com
źródło zdjęć: flickr.com
Przeczytaj także:
małe samochody rewolucja w ruchu ulicznym