1 月 20 日消息，意大利特倫托大學的研究人員通過研究螞蟻的行為，揭示了這些昆蟲如何在群體中高效導航而不會出現“走走停停”的情況。相關研究成果已發表在《交通研究跨學科視角》（Transportation Research Interdisciplinary Perspectives）上。
該研究由道路與鐵路基礎設施專家馬爾科?蓋里埃里（Marco Guerrieri）教授和固體與結構力學教授尼古拉?普尼奧（Nicola Pugno）共同完成。研究團隊利用深度學習技術追蹤螞蟻的行為，發現螞蟻在移動過程中形成的路徑網絡與高速公路上的車輛交通有相似之處。
研究人員通過分析一段 30 厘米長的螞蟻路徑（相當于每只螞蟻體長的 100 倍），并使用深度學習算法追蹤視頻中的螞蟻運動，繪制了螞蟻的軌跡、速度、流量和密度。結果顯示，螞蟻通過形成隊列、保持穩定速度以及“禁止超車”等策略，即使在高密度情況下也能避免擁堵。
蓋里埃里教授指出，螞蟻是少數能夠管理雙向交通流的物種之一，這與人類的道路系統類似，但它們能夠實現無縫導航而不會出現擁堵。螞蟻會跟隨由領頭螞蟻標記的信息素路徑，以小隊形式移動，保持較小的間距且不超車。研究人員在論文中強調：“從螞蟻在信息素路徑上行走，到車輛在高速公路車道上行駛，所有集體系統面臨的主要挑戰是如何在擁擠環境中避免高密度情況下的擁堵。”
研究進一步表明，螞蟻通過簡單的自組織規則解決復雜的交通問題，這些規則并非像傳統交通那樣由外部強加，而是通過螞蟻之間的直接接觸或化學信號自然形成。這使得螞蟻的行為比傳統道路上的車輛更具協作性。
該研究做出了幾個關鍵貢獻。首先，其推導了螞蟻群體中的微觀交通變量，并分析了螞蟻用于預防擁堵的集體策略。基于這些發現，研究提出了受螞蟻行為啟發的交通調控策略。
蓋里埃里教授認為，未來的自動駕駛車輛（CAVs）交通系統可以借鑒螞蟻的行為。正如螞蟻通過信息素進行交流一樣，自動駕駛車輛可以利用先進的通信技術與彼此及道路基礎設施互動，形成協調的隊列。這將使車輛能夠在平行車道上以高速度和緊密間距行駛，從而提高交通效率、服務水平，并減少尾氣排放。
然而注意到，該研究也存在局限性。首先，該研究的數據收集僅針對一種螞蟻物種，因此無法將結果推廣到所有螞蟻物種。其次，分析基于一段沒有彎道、交叉口或螞蟻流沖突區域的單一路徑。最后，由于自動駕駛車輛是新興技術，目前尚無來自實際交通和高速公路應用的實證數據支持研究結果。
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