【ITニュース解説】How Nissan leveraged its driver assist to cut traffic jams

交通渋滞は、現代社会における深刻な課題の一つだ。限られた道路空間に多くの車両が集中することで発生し、移動時間のロス、燃料消費の増大、環境への負荷、そしてドライバーのストレス増大など、多岐にわたる悪影響をもたらす。この交通渋滞を解消するため、様々な技術が研究開発されているが、その中でも日産が運転支援システムを活用して交通渋滞の削減に成功したというニュースは、システムエンジニアを目指す皆さんにとって、非常に興味深い事例となるだろう。

日産が開発を進める運転支援システム「ProPilot（プロパイロット）」は、高速道路など特定の条件下で、車両が自動的に先行車との車間距離を保ちながら走行し、車線の中央を維持する機能を持つ。これは、アダプティブクルーズコントロール（ACC）と呼ばれる先行車追従機能と、車線維持支援機能が統合されたもので、ドライバーの負担を大幅に軽減する。しかし、このProPilotの進化形として、今回注目されているのが「Cooperative Cruising（協調走行）」という新しいコンセプトだ。

Cooperative Cruisingの革新性は、単一の車両が自身のセンサー情報に基づいて走行を制御するだけでなく、他の車両や道路インフラと連携し、情報を共有しながら協調的に走行する点にある。従来のProPilotが個々の車両の運転を支援する「単独最適化」を目指すものだとすれば、Cooperative Cruisingは、交通流全体を最適化する「全体最適化」を目指していると言える。

交通渋滞の主な原因の一つに「交通波」と呼ばれる現象がある。これは、ある車両がわずかにブレーキを踏むと、後続車両がそれ以上に強くブレーキを踏み、その動作がまるで波のように後方の車両へと伝播していくことで、渋滞が誘発・拡大する現象だ。Cooperative Cruisingは、この交通波の発生や拡大を抑制することを主な目的としている。車両が互いに情報を共有することで、前方の交通状況をより早期に、かつ広範囲で把握できるようになる。これにより、ドライバーやシステムは、突然の加減速を避けるよう、より滑らかな速度調整を行うことが可能になる。

具体的には、先行車両のわずかな減速や、さらにその先の車両の動きに関する情報が、無線通信を通じて後続車両に伝達される。この情報に基づき、後続車両のProPilotシステムは、より早い段階で、より緩やかに速度を調整する。例えば、先行車両が緩やかに減速を開始した場合、後続車両はそれを事前に察知し、急ブレーキを踏むことなく、同様に緩やかに減速を開始できる。このような協調的な動きが連鎖することで、交通波の発生が抑えられ、結果として交通流全体がスムーズになり、渋滞が緩和される仕組みだ。

このCooperative Cruisingの有効性を検証するため、日産はカリフォルニア州のコントラコスタ郡でパイロット研究を実施した。この研究では、Cooperative Cruisingが実際に交通渋滞を削減する効果があることが確認された。具体的な削減率や詳細なデータは記事には明記されていないが、「congestion（渋滞）」が「cut（削減）」されたという事実は、この技術が現実世界の課題解決に貢献できる可能性を示している。

システムエンジニアを目指す皆さんにとって、このシステムは様々な技術要素の複合体として捉えることができる。まず、車両の周囲状況を把握するためのセンサー技術が挙げられる。カメラ、レーダー、LiDARといった多様なセンサーが、先行車との距離、周囲の車両の位置や速度、車線情報などをリアルタイムで収集する。次に、これらの情報を車両間で、あるいは車両と道路インフラ間でやり取りするための通信技術が不可欠だ。V2V（Vehicle-to-Vehicle、車両間通信）やV2I（Vehicle-to-Infrastructure、車両とインフラ間通信）といった技術が、高速かつ低遅延な情報共有を実現する。

さらに、収集された大量のデータを瞬時に分析し、最適な走行戦略を決定するためのデータ処理技術とアルゴリズム開発が重要になる。これには、人工知能（AI）や機械学習の技術が活用され、交通流全体の効率を最大化するための複雑な計算が実行される。そして、計算された最適な速度や加減速の指示に基づいて、実際に車両のアクセル、ブレーキ、ステアリングを精密に制御する制御システムが動作する。これら全ての要素が連携し、安全かつ効率的に機能するためのソフトウェア開発が、システムエンジニアの主要な役割となる。リアルタイム処理、高信頼性、スケーラビリティといった非機能要件も考慮する必要がある。

Cooperative Cruisingのような技術は、将来の自動運転やスマートシティの実現に向けた重要なステップとなるだろう。車両が単独で走行するのではなく、互いに情報を共有し、協調することで、より安全で効率的な交通システムを構築できる可能性を秘めている。システムエンジニアとして、このような先進技術の開発に携わることは、社会課題の解決に直接貢献できるやりがいのある仕事だ。