Мравките никогаш не претекнуваат – можат да ги решат предизвиците на урбаниот транспорт

Професорите од Универзитетот во Тренто го проучувале однесувањето на мравките за да разберат како овие инсекти се движат ефикасно без попречувања дури и во големи групи.

Марко Гериери, професор специјализиран за патна и железничка инфраструктура, и Никола Пуњо, професор по цврсти материи и структурна механика, се коавтори на ова истражување.

Однесувањето на мравките инспирирало различни научни области поради нивната способност да решаваат сложени проблеми. Додека се движат, мравките создаваат мрежи од патеки кои споделуваат сличности со сообраќајот на возила на автопатите.

Со анализа на трага од мравка од 30 сантиметри, која е 100 пати поголема од должината на негјзиното тело, како и со користење на алгоритми за длабоко учење за следење на движењето во видеото, истражувачите ги мапираа траекториите, брзината и моделите на движење на мравката. Резултатите покажуваат дека мравките користат стратегии како што се формирање линии, одржување стабилна брзина и движење без претекнување, за да избегнат застој дури и кога ги има многу.

Според Гериери, мравките се еден од ретките видови способни да управуваат со двонасочните сообраќајни текови, слично на нашите патишта, но сепак се движат без застој. Тој рече дека мравките следат феромонски патеки обележани со мравка водач, па затоа се движат во водови со мали празнини и без претекнување.

Од мравките кои одат по патеката на феромон до возилата што се движат по лентата на автопатот, главниот предизвик за сите колективни системи е да се избегне метеж и застој, велат истражувачите.

Истражувањето покажа дека мравките решаваат сложени сообраќајни проблеми користејќи едноставни, самоорганизирани правила, кои не се наметнуваат однадвор како во традиционалниот сообраќај. Овие правила произлегуваат од директен контакт или хемиски сигнали помеѓу мравките, што го прави нивното однесување покооперативно од возилата на конвенционалните патишта.

Истражувањето нуди неколку клучни придонеси. Прво, ги заклучува микроскопските променливи на сообраќајот кои се наоѓаат во патиштата на мравките, а исто така ги анализира колективните стратегии што мравките ги користат за да спречат застој. Врз основа на овие наоди, истражувањето предлага стратегии за регулирање на сообраќајот инспирирани од однесувањето на мравките.

Гериери сугерира дека идните транспортни системи за автономни возила би можеле да бидат инспирирани од однесувањето на мравките. Додека мравките „комуницираат“ преку феромони, автономните возила би можеле да користат напредни комуникациски технологии за да комуницираат едни со други и патната инфраструктура и да формираат координирани водови. Ова ќе им овозможи да патуваат во паралелни ленти со голема брзина и со блиско растојание, подобрување на ефикасноста на сообраќајот и нивоата на услуги и намалување на емисиите.

Меѓутоа, истражувањето истакнува и неколку ограничувања, од кои едно е дека податоците за сообраќајот се фокусирани само на еден вид мравки, што го оневозможува генерализирањето на резултатите за сите видови мравки. Исто така, анализата се заснова на еден дел од патеката без кривини, крстосници или области на конфликт меѓу патеките. Со оглед на тоа што технологијата за автономни возила е сè уште во почетна фаза, нема емпириски податоци од реалниот свет на сообраќајот и апликациите за автопатишта за да ги поддржат овие наоди.