蚂蚁“零拥堵”秘诀曝光，科学家建议自动驾驶车辆效仿

据1月20日报道，意大利特伦托大学的研究人员通过观察蚂蚁行为揭示了这些昆虫在群体中高效导航的方式，避免了“走走停停”的情况。相关研究成果已在《交通研究跨学科视角》上发表。

特伦托大学的道路与铁路基础设施专家马尔科・盖里埃里（Marco Guerrieri）教授和固体与结构力学教授尼古拉・普尼奥（Nicola Pugno）共同完成了这项研究。他们利用深度学习技术对蚂蚁的行为进行追踪，发现蚂蚁在移动时形成的路径网络与车辆交通在高速公路上的情况相似。

研究人员分析了蚂蚁路径中的一段长度为30厘米的区域（相当于每只蚂蚁身长的100倍），利用深度学习算法追踪了视频中蚂蚁的运动，绘制了蚂蚁的轨迹、速度、流量和密度。他们的研究表明，蚂蚁通过形成队列、保持稳定速度以及遵循“禁止超车”等策略，即使在高密度情况下也可以避免交通拥堵。

盖里埃里教授指出，蚂蚁是少数可以管理双向交通流的生物之一，类似于人类的道路系统，但蚂蚁可以实现无缝导航，不会出现交通堵塞。蚂蚁会跟随领头蚂蚁标记的信息素路径，以小队形式移动，保持较小的间距，不会超车。研究人员在论文中指出：“从蚂蚁在信息素路径上行走到车辆在高速公路上行驶，任何集体系统面临的主要挑战都是如何避免高密度情况下的交通拥堵。”

研究还发现，蚂蚁通过简单的自组织规则解决了复杂的交通问题，这些规则不是外部施加的，而是蚂蚁之间通过直接接触或化学信号自然形成的。这使得蚂蚁的行为比传统道路上的车辆更具有协作性。

这项研究做出了几项重要贡献。首先，它推导了蚂蚁群体中的微观交通变量，并分析了蚂蚁用于防止拥堵的集体策略。基于这些发现，研究提出了借鉴了蚂蚁行为的交通管理策略。

盖里埃里教授认为，未来的自动驾驶车辆（CAVs）交通系统可以从蚂蚁行为中汲取经验。就像蚂蚁通过信息素进行交流一样，自动驾驶车辆可以利用先进的通信技术与彼此及道路基础设施互动，形成协调的队列。这将使车辆能够在平行车道上以高速和紧密间距行驶，从而提高交通效率、服务水平，减少尾气排放。

然而，有报道指出，该研究也存在一些限制。首先，数据收集仅针对一种蚂蚁物种，因此不能推广到所有蚂蚁种群。其次，分析基于了一段没有弯道、交叉口或蚂蚁交通冲突区域的单一路径。最后，由于自动驾驶车辆是新兴技术，目前尚缺乏来自实际交通和高速公路应用的实证数据来支持研究结果。

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