具备通信能力的车辆可通过十字路口更高效地通行，研究表明

本研究基于数学模型。研究人员设想了一种场景：高科技车辆在通过四向交叉路口时，利用传感器保持彼此间的安全距离。通过消除交通信号灯造成的等待，这些所谓的“时段式交叉路口”（Slot-based Intersections，简称SIs）加速了交通流动。

“交叉路口是个难题，因为有两股车流在争夺同一块空间，”麻省理工学院（MIT）城市研究与规划系实践教授、可感知城市实验室（SENSEable City Lab）主任、该研究的合著者卡洛·拉蒂（Carlo Ratti）说道。但他补充说，一个拥有先进技术且没有交通信号灯的系统，“将控制权从[交通]流层面转移到了车辆层面。通过这样做，你可以创建一个效率高得多的系统，因为你可以确保车辆在拥有通行时段时恰好到达交叉路口。”

可感知城市实验室研究员、意大利国家研究委员会成员、该研究的另一位合著者保罗·桑蒂（Paolo Santi）指出，该系统更大的通行能力并非源于车辆移动速度加快，而是源于在最优的中等速度下创造了更稳定的车流，在这个速度下汽车可以持续移动。

“你希望车辆在交叉路口停留的时间尽可能短，”桑蒂说。

这篇题为《使用基于时段的系统重新审视街道交叉路口》（Revisiting street intersections using slot-based systems）的论文发表在期刊《PLOS One》上。除了拉蒂和桑蒂，论文的合著者还包括同样来自可感知城市实验室的雷米·塔谢特（Remi Tachet）和斯坦尼斯拉夫·索博列夫斯基（Stanislav Sobolevsky）；麻省理工学院信息与决策系统实验室（Laboratory for Information and Decision Systems）的路易斯·伊格纳西奥·雷耶斯-卡斯特罗（Luis Ignacio Reyes-Castro）和埃米利奥·弗拉佐利（Emilio Frazzoli）；以及瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的德克·黑尔宾（Dirk Helbing）。

“欲速则不达”的策略

要理解该系统至少在理论上可行的原因，可以考虑研究人员所说的“欲速则不达”（slower is faster）效应。乘客登机时，如果以小群体形式稳步前进，相比所有人拥挤在登机口造成巨大瓶颈的情况，移动速度反而更快。

“‘欲速则不达’效应在与其他实体流动相关的许多情境中也被观察到，例如行人通过狭窄空间，”桑蒂解释道。

就汽车交通而言，桑蒂继续说道，“如果由于交通量大而需要让车辆减速，你会在道路前方提前让它们慢下来，这样它们就能以较低的速度接近交叉路口，但当它们通过时，你使用的是最佳速度。”

桑蒂所说的“提前”是指，在所提出的系统中，对智能车辆的控制不仅发生在交叉路口，也发生在通往交叉路口的道路路段上。论文中的模型还发现，最高效的交通流是将车辆分批组合——就像登机时的那些小群体乘客一样——然后相应地让它们滑行通过交叉路口。

“这就像是你在动态构建交通灯的各相位，”桑蒂说。

“时段控制”的城市

然而，实现一个无红绿灯、高效顺畅的交通交叉口的关键是控制车辆接近交叉路口时的速度，这又引发了更深层次的问题。在许多城市，设有信号灯的交叉路口常常相距较近。那么，一个交叉路口的交通动态将如何在整个城市道路网络中传播？

拉蒂承认这个问题至关重要，并表示这是目前部分相同研究人员正在进行另一项研究的主题。

“如果你从交叉路口着手，这会传播到城市层面，”他说。“我们正在做的工作部分就是研究这种传播。”

尽管如此，尽管可能会产生复杂性，拉蒂认为这种以交叉路口为先的理论方法对城市交通将证明是有益的：“因为交叉路口是关键点，一旦你解决了交叉路口的问题，它就会对整个系统产生有益的影响。”