Как работают беспилотные автомобили и зачем нужен белый сигнал светофора

Красный, жёлтый, зелёный — эта комбинация не менялась больше ста лет. Но инженеры из Университета Северной Каролины считают, что пора добавить к ней четвёртый цвет — белый сигнал светофора. Он предназначен для перекрёстков, где достаточно беспилотных автомобилей, чтобы они сами координировали движение. Обычным водителям при белом сигнале нужно лишь следовать за машиной впереди. Звучит как фантастика, но симуляции показывают сокращение задержек на перекрёстках до 99%.

Перекрёсток будущего: к привычным красному, жёлтому и зелёному добавляется белый сигнал светофора. Источник изображения: zmescience.com

Белый сигнал светофора: как он работает для беспилотных автомобилей

Идея принадлежит команде под руководством Али Хаджбабаи, доцента кафедры гражданской инженерии Университета штата Северная Каролина. Суть концепции, которую исследователи назвали «белая фаза» (white phase), проста: когда к перекрёстку приближается достаточное количество автономных машин, они связываются друг с другом по беспроводной сети, договариваются о порядке проезда и формируют колонны. В этот момент светофор переключается на белый сигнал.

Для обычных водителей инструкция максимально понятна: красный — стой, зелёный — езжай, белый — просто следуй за машиной перед тобой. По сути, беспилотники берут на себя роль дорожных регулировщиков, эффективно сокращая пробки, только делают это быстрее и точнее любого человека. Если же автономных машин на дороге слишком мало, перекрёсток работает по старой схеме — красный, жёлтый, зелёный.

Автономные машины обмениваются данными и совместно решают, кто проедет первым. Источник изображения: zmescience.com

Как беспилотные автомобили координируют движение на перекрёстках

В ранних версиях концепции координацией занимался центральный компьютер, установленный на перекрёстке. Но что будет, если он выйдет из строя? Пробка? Авария? Исследователи нашли более устойчивое решение и описали его в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.

Вместо централизованной системы инженеры перешли к распределённой модели вычислений. Каждый автономный автомобиль на подъезде к перекрёстку выступает как мини-компьютер. Машины фактически «голосуют» за оптимальный план переключения сигналов, обмениваясь данными в реальном времени. Представьте себе стаю скворцов: ни одна птица не командует, но вся стая движется синхронно, потому что каждая реагирует на ближайших соседей. Примерно так же работает и распределённая «белая фаза».

«Это и более эффективно, и менее уязвимо перед сбоями связи, — объясняет Хаджбабаи. — Если возникнет задержка или обрыв связи со светофором, распределённый подход всё равно справится с управлением потоком».

Основа такого “зрения” беспилотных автомобилей — лидары, радары и камеры, которые собирают картину дороги в реальном времени

Снижает ли «белая фаза» пробки и аварии: результаты исследований

Исследователи протестировали концепцию в сложных транспортных симуляциях, которые учитывали реальную физику движения, время реакции человека и алгоритмы принятия решений автономных систем. Результаты оказались впечатляющими.

Распределённая «белая фаза» снизила задержки на перекрёстках на 40–99% по сравнению с традиционными светофорами. При этом в моделях не было зафиксировано ни одного случая, близкого к столкновению — ни попутному, ни при пересечении траекторий.

Важно, что эффект появляется даже при небольшой доле беспилотников в потоке:

• 10% автономных машин — задержки снижаются на 3%
• 30% автономных машин — задержки падают на 10,7%
• Чем выше доля беспилотников, тем заметнее эффект — вплоть до почти полной ликвидации задержек

Кроме того, сокращается расход топлива: меньше торможений и разгонов — меньше бессмысленно сожжённого бензина.

А вы уже подписаны на наш канал в MAX? Если нет, самое время это сделать!

Где уже ездят беспилотные автомобили в 2026 году

Может показаться, что разговор о белом светофоре — дело далёкого будущего. Но индустрия беспилотных автомобилей развивается быстрее, чем кажется. Компания Waymo уже расширяет свой сервис роботакси на десятки городов и выполняет сотни тысяч платных поездок еженедельно. General Motors тестирует технологию вождения без участия водителя на публичных дорогах. По прогнозам аналитиков, к 2030 году на дорогах мира будет более 125 000 полностью автономных автомобилей.

В России беспилотные автомобили тоже активно развиваются: Яндекс тестирует свои робомобили в Москве и других городах, а коммерческие беспилотные грузоперевозки уже выходят из стадии экспериментов. Однако массовое внедрение «белой фазы» потребует не только достаточного числа автономных машин, но и модернизации инфраструктуры — а это совсем другой масштаб задачи.

Зрение беспилотного автомобиля. Источник изображения: tech.yahoo.com

Где впервые внедрят «белый сигнал» для беспилотных автомобилей

Переоборудовать все светофоры страны одномоментно нереально — это понимают и сами авторы исследования. Поэтому они предлагают начать с контролируемых зон с высоким трафиком, где автономный транспорт уже составляет заметную долю потока.

Главный кандидат — морские порты и крупные логистические хабы, где уже тестируются беспилотные грузовики. Там высока концентрация коммерческого транспорта, и именно грузовики быстрее всего переходят на автономное управление. Пилотный проект в порту позволил бы проверить концепцию в реальных условиях, не рискуя безопасностью городского движения.

Как работает беспилотный трамвай в Москве: он принимает решения быстрее человека!

Хаджбабаи отмечает, что отдельные элементы «белой фазы» можно внедрять уже сейчас — с минимальными изменениями в существующих перекрёстках и программном обеспечении беспилотников. Речь не о революции за одну ночь, а о постепенной интеграции.

Четвёртый сигнал светофора — это уже не просто инженерная фантазия, а хорошо просчитанная концепция с конкретными цифрами и сценариями внедрения. Пока это результаты симуляций, а не реальных дорожных испытаний, и от моделирования до установки первого белого сигнала на настоящем перекрёстке — путь неблизкий. Но сама идея показывает, как может выглядеть дорожная инфраструктура в мире, где человек за рулём — уже не единственный участник движения, а один из двух.