Исследование раскрывает секреты плавного движения муравьев в потоке

Муравьи, с их высокоорганизованным социальным поведением, часто вдохновляют на поиск простых решений сложных проблем. Сегодня они могут помочь решить одну из самых насущных задач в городской среде — транспорт.

Два профессора из Университета Тренто изучили поведение муравьев, чтобы понять, как этим насекомым удается двигаться организованно без остановок и заторов, даже в больших количествах. Их выводы собраны в статье, только что опубликованной в Transportation Research Interdisciplinary Perspectives.

«Муравьи — одни из немногих видов, способных справляться с двунаправленными потоками, подобно нашим дорогам, но при этом они движутся беспрепятственно без пробок», — объясняет Марко Гуэррьери, профессор дорожной и железнодорожной инфраструктуры и соавтор исследования.

Наблюдая за 30-сантиметровой тропой муравьев (эквивалентно 100 длинам их тела) и анализируя видеозаписи с помощью алгоритмов глубокого обучения, исследователи отслеживали перемещения отдельных особей, составляя карты их траекторий, скоростей, потоков и плотности.

«Муравьи следуют по феромонным следам, оставленным муравьем-лидером, и движутся группами с небольшими промежутками и без обгонов», — отмечает Гуэррьери.

Эта стратегия могла бы сделать передвижение людей более эффективным. По словам Гуэррьери, в будущем системы управления трафиком для автономных транспортных средств (CAV) могут быть вдохновлены поведением муравьев. Подобно тому, как насекомые общаются с помощью феромонов, на «умных дорогах» подключенные и автоматизированные транспортные средства (CAV) могли бы использовать передовые технологии связи для взаимодействия друг с другом и с управлением дорожной инфраструктурой. Таким образом, они могли бы формировать скоординированные группы, двигаясь на высокой скорости с малыми интервалами по параллельным полосам. Этот подход может повысить эффективность трафика, улучшить уровень обслуживания и сократить выбросы газов.