Hvordan vi bliver chikaneret af biler, hvilket forårsager trafikpropper og kollaps

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Byggeriet af motorveje forværrer situationen på vejene. Nye ruter fører til trafikkollaps. Navigatorer fremskynder overbelastning. Hvorfor tilsyneladende de rigtige foranstaltninger forværre problemet med trafikpropper?

Myndighederne rapporterer muntert om, hvad der er blevet gjort for at forbedre situationen på vejene, og det tager mere og mere tid at bevæge sig rundt i byen. Bilister betragter trafikpropper som et resultat af en korrupt sammensværgelse eller embedsmænds totale inkompetence, fordi alle, der har en bil, er sikre på, at han kender svarene på evige russiske spørgsmål.

HVEM ER SKYLDIG?

VEJE

Et grundlæggende kendetegn ved en vej, der afgør, om der vil opstå trafikpropper på den, er gennemløb. Og dens grænse er omkring 1.500 biler i timen pr. Hverken kvaliteten af asfalten, kofangerne eller markeringerne er i stand til at øge denne indikator, fordi bilerne skal holde en afstand på flere sekunder, og de har en fysisk størrelse. "Desuden er gennemløbet af en vej generelt bestemt af gennemløbet af dets smalleste punkt," bemærker matematiker, universitetslektor ved Institut for komplekse systemmodelleringsteknologier på Higher School of Economics Yuri Dorn. - Lad os sige, at hvis en smuk femsporet motorvej, der er 1000 km lang på ét sted, indsnævres til to spor, vil dens samlede kapacitet være som en tosporet vej. Og endnu værre: på grund af det faktum, at bilerne sænker farten og skifter fra fem rækker til to, vil den endelige gennemstrømning være lavere."

Veje har andre egenskaber, der tilsyneladende modsiger sund fornuft. Så med en stigning i bevægelseshastigheden kan vejens kapacitet falde. "Antallet af biler, der passerer gennem gadens tværsnit pr. tidsenhed, bilernes hastighed og trafiktæthed i transportmekanik er forbundet med en simpel formel N = vq," forklarer Evgeny Nurminsky, ekspert i matematisk modellering af trafikstrømme, professor ved Institut for matematiske metoder i økonomi ved School of Natural Sciences ved Far Eastern Federal University. … - N er trafikintensiteten, auto/h; v - køretøjets hastighed, km/t; q - flowtæthed, auto / km. Ved at ændre én parameter trækker vi resten med os. Hvis biler kører med en hastighed på 200 km/t, vil trafiktætheden være meget lav, fordi bilisterne skal holde en lang afstand. Følgelig vil strømmen af biler, som er lig med produktet af tæthed og hastighed, være mindre, end den ville være ved en hastighed på 60 km/t."

PROKKEN SELV

Mens en stigning i hastigheden kan føre til et fald i trafikken på vejen, opnås den samme effekt ved et fald i hastigheden. Biltrafikken falder dramatisk, når bilerne kører langsommere end 20 km/t. "Ved så lav en hastighed kommer de maksimalt mulige 1.500 biler i timen ikke ud af kølingen: Det kører de for langsomt til. Hvis kun 1000 biler kører, vil 500 biler blive samlet i en trafikprop på en time. Under hensyntagen til bilens fysiske størrelse (ca. fem meter) og afstanden til nabobiler, er en trafikprop 2,5 km lang," en førende analytiker fra Yandex. Trafikpropper "Leonid Mednikov. Og nye biler kører hele tiden op til trængslens sted, så det går måske ikke i opløsning i meget lang tid.

TEKNIK

Hvad Yandex. Trafikpropper"

Den mest populære tjeneste i Rusland, der viser overbelastning i realtid, er Yandex. Trafikpropper". Chaufførerne beskylder ham for at "vride" dataene og give en forkert fremstilling af situationen. Førende analytiker af tjenesten Leonid Mednikov besvarede de vigtigste klager fra brugere.

Byens arbejdsbyrde bestemmes ud fra vurderingen af situationen på hovedgaderne og motorvejene, hvis liste ændres lidt. Disse veje danner en "transportramme", der giver dig mulighed for at færdes i hele byen. Tjenesten opretholder en vurderingsskala, så 10 point afspejler virkelig "død" trafik. Hvis vurderingerne forbliver uændrede, så med en generel forværring af situationen i byen (ak!), vil tjenesten altid give 10 point, og chauffører vil ikke være i stand til tilstrækkeligt at forudsige, hvor lang tid turen vil tage.

Tidligere var veje med en hastighed højere end 30 km/t vist med grønt, mindre end 15 km/t med rødt, alt i midten var vist med gult. Men nu bruger tjenesten en relativ farvegradation: den afspejler trafikpropper ikke generelt, men i sammenligning med den sædvanlige situation for dette sted. Derfor kan trafikken på den "gule" del af Moskvas ringvej faktisk være hurtigere end på den "grønne" del af en sidegade med lyskryds og krydsninger.

Tjenesten viser den forudsagte situation baseret på tidligere data på et specifikt websted. Men ruten bygges stadig uden at tage højde for disse oplysninger. Derfor, efter at have taget afsted lige før aftenmyldretiden, kan man midt på vejen komme ind i en tæt trafikprop, som opstod på få minutter. "At tage højde for prognosen for udviklingen af situationen er indtil videre det eneste, hvor folk er foran navigatøren," siger Leonid Mednikov.

BYENS STRUKTUR

En af de mest effektive strukturer i byen, som tillader den bedste fordeling af trafikstrømme, er den firkantede struktur. Men de fleste byer i Rusland har en ringstruktur med radiusveje. Sådanne byer blev dannet på stedet for fæstninger, der gradvist udvidede sig. En sådan struktur var ideel til beskyttelse mod krigsførende naboer, men trafikstrømmene i ringbyer er fordelt så dårligt som muligt: både de centrale ringmotorveje og afkørselsmotorvejene, langs hvilke folk kommer til centrum om morgenen og forlader det om aftenen, viser sig at være overbelastet. "Dertil kommer, at i megalopoliser med en ringstruktur oplever chauffører kolossale overskridelser, nogle gange titusvis af kilometer per tur," tilføjer Yuri Dorn.

Forskere siger, at ringformede byer ofte har lav forbindelse. Det vil sige, at der er få måder at komme fra et sted til et andet, og biler samler sig på nøgleveje, som ikke kan passere ellers.

I forsøget på at losse de evigt stående motorveje, der forbinder forskellige distrikter i byen, udvider myndighederne vejene, men det er ikke effektivt. For eksempel løber mange af Moskvas udgående motorveje ind i et overbelastet center i den ene ende og i den anden ende ind i tætbefolkede soveposer. Afkørsel / indkørsel til sådanne motorveje skaber trafikpropper, som med byens vækst befinder sig dybt inde.

Derudover skærer sådanne motorveje de eksisterende transportruter, bemærker Nurminsky. "For at neutralisere den skadelige effekt skal du bygge mange udfletninger og omveje, hvilket modbeviser den oprindelige idé og er meget dyrt."

BETALING

Synsvinkel

Trafikstrømme kan beskrives med varierende grader af "tilnærmelse", og til dette anvendes et matematisk apparat fra forskellige videnskabsområder. Lokale beslutninger af chauffører modelleres ved hjælp af teorien om cellulære automater. For at beskrive adfærden af trafikstrømme på niveauet af individuelle veje, bruges hydrodynamikkens apparat - videnskaben om væskers adfærd. Spilteori og optimeringsteori bruges til at forudsige belastningen på transportnettet og fordelingen af strømme langs ruter.

FØRERE

Enhver, der kører bil, ved, at et nanosekund er den tid, hvorefter føreren bagfra begynder at dytte efter at have tændt for det grønne lyskryds. Bilister, der anser sig selv for rimelige, er meget irriterede i sådanne øjeblikke, idet de tror, at en kort forsinkelse ikke vil påvirke trafiksituationen. Og de tager fejl."Langsom kørsel kan fremprovokere overbelastning," siger Nurminsky. - Trafikprop er et ikke-lineært system med stærk positiv feedback, det vil sige, at det som svar på indkommende signaler opfører sig helt anderledes, end man forventer. For eksempel talte du i telefonen, mens du kørte og satte farten ned. Det ser ud til at være okay, men alle chaufførerne bag dig er tvunget til at sætte farten ned - og der er en trafikprop, der kan opløses i en time."

Men hovedårsagen til stigningen i trafikpropper er netop chaufførernes øgede rationalitet. Selvom bilisten for nemheds skyld kan vælge mellem to veje - vil han selvfølgelig hælde mod den hurtigste rute. Andre bilister, der har til hensigt at køre i samme retning, vil gøre det samme. Som følge heraf er der større sandsynlighed for, at en hurtigere vej bliver fyldt op med biler, dens kapacitet er ikke længere nok - og der opstår en trafikprop. Bilister, der tog afsted senere, da de så, at der var en trafikprop på deres foretrukne rute, tager en længere, men lettere vej, for nu er rejsetiderne på begge ruter lige store. Hvis nogle af chaufførerne i starten foretrak en længere rute, ville der ikke være trafikprop på den korte rute.

Situationen, hvor rejsetiden på alle faktisk brugte ruter bliver den samme, kaldes Nash - Wardrop-ligevægten i transportmodellering. I denne tilstand kan intet forsøg fra førerens side på at ændre ruten reducere rejsetiden. Desuden, som for nylig vist af videnskabsmænd fra Korea og USA, forværres den generelle situation mærkbart, hvis man kaster bilister på omfartsveje for at spare et par minutter. Når der er mange biler, kommer vejsituationen uundgåeligt til en Nash-Wardrop-ligevægt. Med udbredelsen af navigatører, der viser trafikpropper, er "krybet" ind i det accelereret: Chauffører, der forlader senere, tager nu straks en omvej. Men, som Yuri Dorn forklarer, forværrer navigatører ikke situationen. De fremskynder dannelsen af bilkøer, men der er færre biler i hver - nogle af bilisterne kører trods alt straks ad en alternativ rute. Derudover ændrer nogle bilister afgangstider for at udjævne spidsbelastninger. Endelig, takket være navigatører, lærer mange mennesker om omfartsveje.”For de bilister, der tidligere kørte frit på vanskelige ruter, blev situationen selvfølgelig værre, men den samlede rejsetid på alle veje faldt. Dog kan den samlede og endda individuelle rejsetid ofte stige,” slutter Dorn.

MOSKVA

I Rusland er der trafikpropper i enhver stor by, men hovedstaden lider mest af dem. Et stort antal aktiviteter er koncentreret i Moskva, herunder ganske specifikke: den finansielle sektor, videnskaben og erhvervslivet. En person, der f.eks. arbejder på et eller andet institut, skal gå der. Og for en sælger eller en person med et andet ikke-specialiseret erhverv er linket til et sted ikke så relevant,” siger Dorn. Derudover er den overvejende del af arbejdspladserne koncentreret i centrum, mens folk bor tættere på udkanten. Som et resultat dannes der pendulstrømme, der optager de samme veje, hvor der er trafikpropper det meste af dagen.

De høje boligudgifter i centrum og den russiske vane med at betragte deres egen lejlighed som en stor værdi forhindrer folk i at flytte tættere på arbejde. Hovedstadens myndigheders idé om at "flytte" embedsmænd til udkanten er også stille og roligt forsvundet. Men overførslen vil ikke løse problemet: Hvis kontoret, hvor embedsmanden arbejder, flyttes fra centrum, f.eks. til Mitino, men embedsmanden bor i Chertanovo, vil han stadig gå på arbejde gennem halvdelen af Moskva.

HVAD SKAL MAN GØRE?

FORSØG IKKE AT FJERNE SEPARATE STIK

Transportvidenskabens hovedpostulat er det samme som inden for medicin: trafikpropper skal håndteres, før de opstår. Handlinger, der forhindrer trængsler i at danne sig, vil være frugtbare, snarere end forsøg på at fjerne de mest skadelige trafikpropper på et punkt for punkt-basis.”Det er muligt at rette op på situationen på lokalt ineffektive steder, nogle gange er det nok at tage nogle simple foranstaltninger - for eksempel fjerne venstresvinget og lave en U-vending 500 meter efter krydset. Trafikpropperne vil forsvinde herfra, men den forsvinder slet ikke, men vil simpelthen flytte til et andet sted,” forklarer Nurminsky.

MATEMATIK

PARADOKS AF BRESA

Anlæg af en ny vej, der forbinder de eksisterende, kan forværre situationen i hele transportnettet. Da vejene er indbyrdes forbundne, øger udseendet af en anden sektion af banen, som der altid er biler på nu, rejsetiden på alle ruter. Situationen kan forbedres ved at lukke denne "Braesov-vej". Det er dog umuligt at opdage det: trafikpropper akkumuleres ikke på det, men på andre ruter.

POSTULAT LEWIS-MOHRIDGE

Jo flere veje der bygges, jo flere biler dukker op. Nogle mennesker foretrækker at skifte fra offentlig transport til privat.

DOWNS-THOMSON PARADOX

Den gennemsnitlige hastighed for et privat køretøj afhænger af den hastighed, hvormed offentlige brugere kommer til deres destination. Jo mindre udviklet offentlig transport er, jo flere foretrækker en privat bil.

PARADOKS AF PIGU-NATTER

Tilføjelse af alternative veje, hvor folk vælger ruten rationelt ("egoistisk"), fører til en stabil balance: alle kører i deres egne køretøjer, og busserne forbliver tomme. Desuden er rejsetiden den samme.

BYG IKKE VEJE OG INTRODUCER IKKE NYE RUTER

Den tilsyneladende oplagte beslutning om at bygge så mange veje som muligt for at øge kapaciteten i transportnettet virker heller ikke. "Når vi ser, at der er mange frie veje, vil flere millioner flere mennesker skifte til bil, og alle nye ruter stopper også," siger Dorn. Hvis den voksende efterspørgsel efter veje bliver tilfredsstillet i det uendelige, vil før eller siden al den ledige plads i byen blive bygget op med motorveje, hvor biler holder døgnet rundt.

Det er også nytteløst at indføre nye offentlige transportruter tilfældigt. "Et typisk eksempel er indførelsen af nye metrostationer i udkanten," siger Dorn. "I betragtning af, at kapaciteten af centrale knudepunkter i centrum og antallet af tog, der kan køre på én linje er begrænset, fører sådanne tiltag simpelthen til" at "kaste" trafikpropper i metroen."

INDSÆT LYGTENE

De trafikfrie motorveje, elsket af mange bilister, forværrer også trafikkollapset. "Trafiklys udtynder strømmen og lader den ikke blive tykkere," forklarer Nurminsky. - Ideelt set er opgaven med et lyskryds at opretholde en optimal trafiktæthed, hvor trafikafviklingen er maksimal. I byen opnås dette med en hastighed på omkring 60 km/t."

LAVE BETALTE VEJE

Under forhold, der er typiske for de fleste store byer, hvor der er flere mennesker, der ønsker at færdes på vejene, end de kan rumme, bliver ruteføring den mest effektive foranstaltning, det vil sige kunstigt at reducere attraktiviteten af bestemte stier. For eksempel ved at indføre en takst. Når båndbreddegrænsen overskrides, vil du helt sikkert spilde nogle ressourcer for at kompensere for forskellen mellem den mere og mindre effektive rute. Normalt er disse ressourcer tid og nerver tabt i trafikken. Betalingsveje tillader dem, der ønsker at kompensere for denne forskel, ikke med tid, men med penge,” forklarer Yuri Dorn.

Bitende priser tvinger folk til at ændre deres vaner: for eksempel at søge et job, der giver dem mulighed for delvist at arbejde hjemme eller udskyde tidspunktet for afrejse. Selvfølgelig er folk mindre komfortable, end de ville være med tomme veje. Men der er ingen tomme veje i byerne i lang tid: du skal sammenligne den nuværende situation med situationen, når byen er i en trafikprop. For dem, der tog en omvej eller tog afsted senere, har intet ændret sig: omkostningerne forbliver de samme. Men for dem, der besluttede at betale, er situationen blevet bedre. Samtidig øges vejens effektivitet generelt, da den ikke måles på fraværet af trafikpropper, men på den samlede tid, som alle rejsende brugte på vejen,” bemærker Dorn.

LÆR OM VIDENSKAB

"Problemerne med trængsel på vejene kan kun løses på en omfattende måde ved at beregne de langsigtede virkninger af alle indførte foranstaltninger ved hjælp af komplekse matematiske modeller," siger Yevgeny Nurminsky. "Videnskaben er en betænksom dame, for at give det rigtige svar, det har brug for tid, og embedsmænd vil have, at alt bliver gjort i går." Derfor bliver der ofte brugt kolossale penge på projekter, der giver nul effekt eller endda forværrer situationen på vejene.

Problemet kompliceres yderligere af, at Rusland i høj grad mangler data, på grundlag af hvilke det er muligt at skabe passende transportmodeller.”I USA blev dette problem for eksempel løst ved lov: Hvis en bygherre ønsker at modtage tilskud til anlæg af veje eller bygninger, skal han indsende en forundersøgelse, hvor alle konstruktionsparametre vil blive beregnet efter bestemte metoder. Som følge heraf er der dukket en masse transport- og analyseafdelinger op på kommunalt niveau, som udarbejder al den nødvendige information. Dette skabte en stærk ordre for transportspecialister, og nu har næsten alle store amerikanske universiteter en transportforskningsafdeling, siger Nurminsky.

MEKANISME

Alt er logisk

Det ser ofte ud til, at proppen er dannet uden grund. Men der er en forklaring på den mystiske trængsel.

PROK UD AF INGENTING

Som regel skete der et uheld på denne del af vejen, som er taget væk for længe siden. Mens bilerne var på plads, faldt vejens kapacitet fra for eksempel 1.500 til 1.000 køretøjer i timen. Efter at gerningsmændene til ulykken har forladt stedet, forbliver trafikken, indtil alle de ophobede biler har passeret. Hvis der er samlet 500 biler på en time, så vil de forlade køen "uden grund" i yderligere 20 minutter, og hele denne tid vil nye biler rejse sig i halen af køen.

KONFLIKTER I DÅRLIGT VEJR

Selv i fravær af ulykker stiger overbelastningen på vejene: bilister har en tendens til at holde sikker afstand, køretøjets tæthed og vejkapaciteten falder.

Jammere på den anden side af en ulykke

Sådanne overbelastninger dannes på grund af bilisters nysgerrighed. Selvom chaufføren bremser lidt, er alle biler, der kører bag ham, også tvunget til at sætte farten ned. Kapaciteten falder, og denne decelerationsbølge forplanter sig nedstrøms. Biler, der skifter fra en række til en anden, giver den samme effekt: de tvinger flere baner til at bremse på én gang.

FORANDRING TÆNKNING

Det er umuligt at ødelægge trafikpropper i russiske byer uden at ændre sociale stereotyper. "Det er nyttesløst at løse problemet med, hvordan folk kommer til centrum og tilbage hver dag. Man skal motivere folk til at vælge andre steder at tage hen,” siger Dorn. Men mens job, især i Moskva, er koncentreret i centrum, hvor boliger er uhyrligt dyre, og der praktisk talt ikke er noget "hvidt" lejemarked, er der ingen reelle værktøjer, der kan øge borgernes mobilitet.

"At løse problemet med trafikpropper og gøre livet acceptabelt for alle kræver en langsigtet byplan, der tager højde for mere end blot trafiksituationen," siger Dorn. - Logikken i denne plan vil diktere, hvordan man bygger et transportsystem. Og ved endeløs at tilpasse sig bilisternes aktuelle behov, kan problemet forværres om 10 år, og det vil blive urealistisk at løse det."