Lúc này, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ ô tô tự lái đang đặt ra những bài toán mới về tối ưu hóa luồng phương tiện. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang tiến hành thử nghiệm bổ sung màu tín hiệu thứ tư vào hệ thống đèn giao thông quen thuộc. Ý tưởng này hứa hẹn sẽ mang lại một giải pháp giao thông hiệu quả, giúp giảm tình trạng kẹt xe trong tương lai.
Các nhà khoa học đề xuất bổ sung màu thứ tư cho đèn giao thông
Quá trình phát triển của đèn giao thông và ý tưởng về màu tín hiệu mới
Chiếc đèn giao thông đầu tiên của nước Đức được lắp đặt tại thủ đô Berlin vào năm 1924. Dù vậy, lịch sử thực sự của hệ thống tín hiệu giao thông lại bắt đầu từ trước đó rất lâu. Ngay từ năm 1868, một thiết bị được coi là "đèn giao thông" đầu tiên đã xuất hiện trên các đường phố của London, nước Anh.
Vào thời điểm sơ khai đó, thiết bị này hoạt động bằng năng lượng khí đốt và bắt buộc phải có lực lượng cảnh sát túc trực để điều khiển một cách thủ công. Thật không may, chỉ sau vài tuần được đưa vào sử dụng, hệ thống đèn này đã phát nổ do sự cố rò rỉ khí đốt. Mặc dù gặp phải sự cố đáng tiếc, hệ thống thuở ban đầu đó đã sử dụng tín hiệu màu đỏ và màu xanh lục để chỉ dẫn cho xe cộ và người đi bộ biết khi nào họ được phép di chuyển một cách an toàn.
Trải qua một thời gian dài, khi lưu lượng phương tiện gia tăng, màu vàng được bổ sung vào hệ thống đèn tín hiệu để tạo ra một khoảng thời gian chuyển tiếp cần thiết, giúp người lái xe có đủ thời gian giảm tốc độ. Sự ra đời của ba màu đèn này đã hình thành nên một quy chuẩn chung cho giao thông toàn cầu suốt hàng chục năm qua.
Tương tự như sự xuất hiện của màu vàng trong quá khứ, một màu tín hiệu thứ tư hoàn toàn có thể được tích hợp vào các cột đèn giao thông trong thời gian tới. Cụ thể, các nhà khoa học làm việc tại Đại học Bang North Carolina (NC State) của Mỹ đang đề xuất một ý tưởng mang tính đổi mới.
Theo thông tin từ ấn phẩm Union Rayo, nhóm chuyên gia này dự định bổ sung một tín hiệu màu trắng vào hệ thống ba màu truyền thống. Mục tiêu cốt lõi của sáng kiến này là làm cho các tình huống giao thông có sự tham gia của xe tự lái trở nên an toàn và đơn giản hóa quy trình di chuyển tại các nút giao. Sự thay đổi này được đánh giá là một bước đi tất yếu khi ngành công nghiệp ô tô đang tiến bước mạnh mẽ vào kỷ nguyên tự hành, nơi những chiếc xe được điều khiển bằng thuật toán máy tính dần thay thế con người trên các tuyến đường.
Cơ chế vận hành của màu đèn thứ tư và tiềm năng giảm ùn tắc giao thông
Theo thiết kế của hệ thống mới này, tín hiệu đèn màu trắng trên cột đèn giao thông sẽ tự động bật sáng bất cứ khi nào có một lượng lớn phương tiện tự hành tiến đến gần các khu vực ngã tư. Ngay khi tín hiệu này được kích hoạt, luồng giao thông sẽ không còn bị phụ thuộc vào sự điều tiết của hệ thống đèn nháy theo chu kỳ thời gian cố định như trước đây.
Thay vào đó, việc điều hướng sẽ do chính các phương tiện tự lái tiếp quản và kiểm soát hoàn toàn. Các chiếc xe ô tô tự hành sẽ sử dụng hệ thống máy tính mạnh mẽ và cảm biến để giao tiếp trực tiếp với nhau, từ đó tính toán và xác định tuyến đường di chuyển nhanh nhất, hiệu quả nhất dựa trên tình hình giao thông thực tế tại thời điểm đó.
Nhờ mạng lưới kết nối đồng bộ này, các phương tiện có khả năng tự động tính toán khoảng cách an toàn và nhường đường cho nhau một cách nhịp nhàng. Chúng không cần phải dừng lại để chờ đợi những tín hiệu đèn quen thuộc chuyển màu, giúp luồng xe lưu thông qua nút giao với tốc độ nhanh hơn hẳn so với cách thức điều hướng thông thường.
Đối với những người điều khiển phương tiện bằng phương pháp thủ công truyền thống, việc nhìn thấy đèn tín hiệu màu trắng mang một thông điệp rất rõ ràng và dễ hiểu. Lúc này, tín hiệu màu trắng đóng vai trò như một lời nhắc nhở người lái xe bằng sức người chỉ cần đi theo chiếc xe tự lái đang chạy ngay phía trước mặt mình. Nếu chiếc xe phía trước di chuyển, họ di chuyển; nếu chiếc xe phía trước dừng lại, họ cũng dừng lại một cách tương ứng.
Cơ chế này loại bỏ hoàn toàn sự hoang mang cho con người khi phải tham gia giao thông cùng với những phương tiện tự hành. Ngay khi hệ thống máy tính trung tâm nhận thấy số lượng phương tiện tự hành tại ngã tư giảm xuống dưới mức cần thiết, cột đèn giao thông mới này sẽ tự động chuyển trở lại hệ thống ba màu đỏ, vàng, xanh quen thuộc. Sự luân phiên này đảm bảo quá trình giao thông diễn ra trơn tru mà không làm xáo trộn thói quen của phần đông người đi đường.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bang North Carolina kỳ vọng rằng phương pháp tiếp cận này sẽ giúp giảm tình trạng ùn tắc giao thông do các phương tiện tự lái gây ra khi chúng phải tuân thủ hệ thống đèn cũ vốn chỉ được thiết kế cho phản xạ của con người. Những nghiên cứu bước đầu bằng hệ thống mô phỏng máy tính chỉ ra rằng, tùy thuộc vào số lượng ô tô tự lái tham gia lưu thông, thời gian chờ đợi và chậm trễ tại các nút giao có thể được giảm tới 94%. Điều này đồng nghĩa với việc giúp tối đa hóa hiệu suất sử dụng cơ sở hạ tầng đường bộ hiện có.
Ngày nay, việc bắt gặp một lượng lớn phương tiện tự hành cùng lúc xuất hiện tại một cột đèn giao thông có thể vẫn là một cảnh tượng khá hiếm hoi. Thế nhưng, tình hình này hoàn toàn có thể thay đổi nhanh chóng khi có thêm nhiều taxi robot hoặc xe buýt tự lái được đưa vào hoạt động trên đường phố, cũng như khi công nghệ này trở nên phổ biến hơn trong lĩnh vực phương tiện cá nhân. Để chuẩn bị sẵn sàng cho tương lai đó, các nhà khoa học hiện đang lên kế hoạch thử nghiệm ý tưởng của họ trong những môi trường được kiểm soát chặt chẽ.
Cuối cùng, những người đứng đầu dự án nhấn mạnh rằng tín hiệu màu trắng hoàn toàn có thể được thay đổi thành một màu sắc khác trong quá trình triển khai thực tế. Yêu cầu quan trọng duy nhất là màu sắc được chọn phải dễ dàng phân biệt với ba màu còn lại và người đi đường có thể nhận diện ngay lập tức mà không gặp bất kỳ trở ngại nào.
Bùi Tú