Analyzing Emissions and Energy Efficiency in Mixed Traffic Control at Unsignalized Intersections

要約

温室効果ガスの排出量は1900年代初頭以来劇的に増加しており、米国の交通機関による排出量は米国の排出量の28％を占めている。
そのため、輸送関連の排出量を削減することに関心が集まっています。
具体的には、交差点ではさまざまな交通の流れが交差したり方向を変えることができるため、信号交差点周辺で持続可能性の研究が始まっています。
最近の研究では、排出量を削減するために、信号交差点での混合交通規制エコドライブ戦略が開発されました。
しかし、信号交差点の固有の構造により、頻繁な加減速イベント、交通渋滞による過剰なアイドリング、ストップアンドゴーの波が発生し、排出量が増加します。
したがって、私たちは、信号のない交差点にはさらなる持続可能性の改善の可能性があると考えています。
この研究では、待ち時間と渋滞を軽減するためにロボット車両 (RV) によって混合交通制御戦略が採用されている、複雑な現実世界のトポロジーと交通需要を持つ信号のない交差点での排出量分析を提供します。
RV 普及率が少なくとも 10% の場合、RV は信号交差点よりも燃料消費量が最大 27%、NOx 排出量が最大 28% 少ないことがわかります。
RV が 30% 以上であれば、CO 排出量は最大 42%、HC 排出量は 43% 削減されます。
さらに、RV は交差点でのみ戦略を採用しているにもかかわらず、ネットワーク全体で排出量を削減できます。

要約(オリジナル)

Greenhouse gas emissions have dramatically risen since the early 1900s with U.S. transportation generating 28% of the U.S’ emissions. As such, there is interest in reducing transportation-related emissions. Specifically, sustainability research has sprouted around signalized intersections as intersections allow different streams of traffic to cross and change directions. Recent research has developed mixed traffic control eco-driving strategies at signalized intersections to decrease emissions. However, the inherent structure of a signalized intersection generates increased emissions by creating frequent acceleration/deceleration events, excessive idling from traffic congestion, and stop-and-go waves. Thus, we believe unsignalized intersections hold potential for further sustainability improvements. In this work, we provide an emissions analysis on unsignalized intersections with complex, real-world topologies and traffic demands where mixed traffic control strategies are employed by robot vehicles (RVs) to reduce waiting times and congestion. We find with at least 10% RV penetration rate, RVs generate less fuel consumption and NOx emissions than signalized intersections by up to 27% and 28%, respectively. With at least 30% RVs, CO and HC emissions are reduced by up to 42% and 43%, respectively. Additionally, RVs can reduce emissions across the whole network despite only employing their strategies at the intersections.

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