Auto’s alleen laten communiceren als het echt moet

Een treintje van auto’s die zeer dicht achter elkaar kunnen rijden omdat ze draadloos met elkaar communiceren: coöperatief rijden kan al snel werkelijkheid worden. Maar met een snelweg vol communicerende auto’s ligt overbelasting van het netwerk op de loer. Daarom ontwierp Victor Dolk een systeem waarmee auto’s alleen communiceren als het echt moet. Hij promoveerde deze week cum laude op zijn werk aan de faculteit Werktuigbouwkunde.

Auto’s die zelfstandig dicht achter hun voorganger kunnen rijden hebben veel voordelen: ze zijn veiliger, er ontstaan geen spookfiles, meer auto’s passen op hetzelfde stuk asfalt en het bespaart op brandstof. De technologie voor dit ‘coöperatief rijden’, die feitelijk een uitbreiding is op onze huidige cruise control, ontwikkelt zich snel en ligt al dichtbij praktische toepassing. Met name voor vrachtwagenvervoer is het aantrekkelijk, vanwege de grote brandstofbesparing.

Overbelasting

Een belangrijke uitdaging bij dergelijke draadloze communicatiesystemen is het risico op overbelasting. Vanwege de beperkte bandbreedte is er geen oneindig dataverkeer mogelijk. Overbelasting kan leiden tot vertraging in het dataverkeer die, zeker als het gaat om voertuigen met een hoge snelheid, grote gevolgen kan hebben.

Eerste systeem

Promovendus Victor Dolk ontwierp daarom de basis voor een systeem voor coöperatieve voertuigen dat de communicatie beperkt tot die momenten dat het daadwerkelijk nodig is – als eerste onderzoeker ooit. Dus bijvoorbeeld in het geval van twee auto’s alleen wanneer de voorste auto een klein beetje versnelt of afremt. “De huidige systemen sturen data op vaste tijdstippen volgens een vastgelegd schema heen en weer”, legt Dolk uit. “Ook als auto’s op constante snelheid rijden en er dus eigenlijk geen communicatie nodig is. Dan heb je een grotere kans op overbelasting.”

Test in de praktijk

Hij testte het door hem ontworpen systeem bovendien in de praktijk, in een treintje van coöperatief rijdende auto’s. Wat het verschil was met het vorige systeem? “Op het oog niets”, lacht Dolk. “Maar dat was ook de bedoeling: de prestaties van de systemen waren namelijk nagenoeg hetzelfde, alleen werd er nu veel minder gecommuniceerd.” 

Beste vijf procent

Dolk promoveerde maandag cum laude op zijn proefschrift ‘Resource-aware and resilient control with applications to cooperative driving’. Hij voerde zijn onderzoek uit aan de faculteit Werktuigbouwkunde, onder begeleiding van prof.dr.ir. Maurice Heemels, dr.ir. Jeroen Ploeg en dr. Pietro Tesi (Rijksuniversiteit Groningen). Het gebeurt niet vaak dat promoties de eervolle vermelding ‘cum laude’ krijgen. Ongeveer vijf procent van alle proefschriften komt ervoor in aanmerking, ofwel zo’n tien tot vijftien per jaar.