摘要:蚂蚁具有高度组织化的社会行为,长期以来一直是研究的灵感源泉。特别是,它们常常启发人们找到解决复杂问题的简单方法,而如今,它们可以帮助我们解决当今城市环境中最紧迫的挑战之一,即城市交通拥堵。
本文来源于“海洋与湿地”(OceanWetlands):
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蚂蚁具有高度组织化的社会行为,长期以来一直是研究的灵感源泉。特别是,它们常常启发人们找到解决复杂问题的简单方法,而如今,它们可以帮助我们解决当今城市环境中最紧迫的挑战之一,即城市交通拥堵。
(图文无关)一只大蚂蚁。©️ 绿会融媒·海洋与湿地工作组
近日,一项发表于《跨学科视角交通研究》(Transportation Research Interdisciplinary Perspectives)的题为“智能道路的抗拥堵解决方案:自动驾驶环境下受蚂蚁启发的交通流规则”(ANTi-JAM solutions for smart roads: Ant-inspired traffic flow rules under CAVs environment)的研究论文深入研究了蚂蚁的行为,以了解这些昆虫如何能够有序地移动,即使数量众多,也不会出现走走停停的干扰。
论文作者特伦托大学(University of Trento)土木、环境和机械工程系道路和铁路基础设施专业教授Marco Guerrieri解释道:“蚂蚁是少数能够处理双向交通流的物种之一,就像我们人类的道路一样,但它们可以无缝移动而不会造成拥堵。”Guerrieri教授与特伦托大学固体和结构力学教授、伦敦玛丽女王大学材料科学教授 Nicola Pugno 共同撰写了这项研究。
通过观察30厘米长的蚂蚁踪迹(相当于每只蚂蚁体长的100倍),并使用深度学习算法分析视频片段,研究人员跟踪了单个蚂蚁的运动,绘制了它们的轨迹、速度、流量和密度。蚂蚁会跟随领头蚂蚁标记的信息素踪迹,并以小间隙、不超车的队列移动。
(图文无关)上图:在北京的一棵蔷薇科的行道果树的顶端叶片上,蚂蚁们正忙忙碌碌地在一堆蚜虫中穿梭。摄影:Linda ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
通过借鉴这种策略,可以使人类的交通更加高效。Guerrieri教授表示:“未来,自动驾驶汽车(CAV)的交通系统可能会受到蚂蚁行为的启发。就像昆虫通过信息素进行交流一样,在智能道路上,联网自动驾驶汽车可以使用先进的通信技术相互通信并与道路基础设施管理部门进行通信。通过这种方式,它们可以形成协调的车队,在平行车道上以近距离高速行驶。这种方法可以提高交通效率,改善服务水平,并减少气体排放。”
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湿
编译 | 王芊佳
编辑 | Linda
排版 | 绿叶
【参考资料】
1.论文原文:Marco Guerrieri et al, ANTi-JAM solutions for smart roads: Ant-inspired traffic flow rules under CAVs environment, Transportation Research Interdisciplinary Perspectives (2025). DOI: 10.1016/j.trip.2025.101331
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【你知道吗?】长期以来,在全球,船舶的开放式螺旋桨在航行过程中给海洋生物带来了显著的伤害和死亡,尤其是对于大型海洋生物如鲸类、海豚、海龟、儒艮、海牛等。例如在北大西洋,因开放式螺旋桨撞击带来的鲸豚死亡比比皆是;如在卡塔尔海域,有超过50%的鲸鲨身上都有明显的螺旋桨伤痕。这显示了问题的普遍性和严重性。在我国也不例外,多年来沿海发现因被螺旋桨打死的海洋动物不在少数。此外,开放式螺旋桨对于人类(游泳者、潜水人员和海上作业人员)的伤害案例也比比皆是。许多专家建议,在海洋保护区、或重要海洋哺乳动物区域(IMMAs)或重要迁徙路线上降低船舶速度、加装螺旋桨保护装置,是减少损害、保护海洋生物多样性的良好举措。(海洋与湿地·宣)
来源:中国绿发会