Bagaimana kita diganggu oleh kereta, menyebabkan kesesakan lalu lintas dan rebah

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Pembinaan lebuh raya memburukkan keadaan di jalan raya. Laluan baharu membawa kepada keruntuhan trafik. Navigator mempercepatkan kesesakan. Mengapakah langkah yang sepatutnya memburukkan lagi masalah kesesakan lalu lintas?

Pihak berkuasa dengan gembira melaporkan apa yang telah dilakukan untuk memperbaiki keadaan di jalan raya, dan bergerak di sekitar bandar memerlukan lebih banyak masa. Pemandu kenderaan menganggap kesesakan lalu lintas sebagai akibat konspirasi rasuah atau ketidakcekapan pegawai sepenuhnya, kerana setiap orang yang mempunyai kereta pasti dia tahu jawapan kepada soalan abadi Rusia.

SIAPA YANG BERSALAH?

JALAN-JALAN

Ciri asas jalan yang menentukan sama ada kesesakan lalu lintas akan berlaku di atasnya ialah daya tampung. Dan hadnya ialah kira-kira 1,500 kereta sejam setiap jalur. Baik kualiti asfalt, mahupun bampar, mahupun penanda dapat meningkatkan penunjuk ini, kerana kereta mesti mengekalkan jarak beberapa saat dan mereka mempunyai saiz fizikal. "Selain itu, daya tampung jalan biasanya ditentukan oleh daya tampung titik paling sempitnya," kata ahli matematik, pensyarah kanan di Jabatan Teknologi Pemodelan Sistem Kompleks di Sekolah Tinggi Ekonomi Yuri Dorn. - Katakan, jika lebuh raya lima lorong yang indah sepanjang 1000 km di satu tempat menyempit kepada dua lorong, jumlah kapasitinya akan menjadi seperti jalan dua lorong. Dan lebih teruk lagi: disebabkan oleh fakta bahawa kereta semakin perlahan, berubah dari lima baris kepada dua, daya pengeluaran akhir akan lebih rendah.

Jalan raya mempunyai ciri-ciri lain yang kelihatan bercanggah dengan akal sehat. Jadi, dengan peningkatan kelajuan pergerakan, kapasiti jalan raya mungkin berkurangan. "Bilangan kereta yang melalui keratan rentas jalan bagi setiap unit masa, kelajuan kereta dan kepadatan lalu lintas dalam mekanik pengangkutan disambungkan dengan formula mudah N = vq," jelas Evgeny Nurminsky, pakar dalam pemodelan matematik aliran lalu lintas, profesor Jabatan Kaedah Matematik dalam Ekonomi di Pusat Pengajian Sains Semula Jadi Universiti Persekutuan Timur Jauh. … - N ialah keamatan lalu lintas, auto / j; v - kelajuan kenderaan, km / j; q - ketumpatan aliran, auto / km. Dengan menukar satu parameter, kami menarik yang lain bersama kami. Jika kereta bergerak pada kelajuan 200 km/j, kepadatan lalu lintas akan menjadi sangat rendah, kerana pemandu perlu mengekalkan jarak yang jauh. Oleh itu, aliran kereta, yang sama dengan hasil ketumpatan dan kelajuan, akan kurang daripada pada kelajuan 60 km / j.

CORK SENDIRI

Walaupun peningkatan kelajuan boleh menyebabkan penurunan trafik di jalan raya, kesan yang sama dicapai dengan penurunan kelajuan. Trafik kereta menurun secara mendadak apabila kereta berjalan lebih perlahan daripada 20 km / j. “Pada kelajuan sebegitu rendah, maksimum 1,500 kereta sejam tidak akan keluar dari kesesakan: mereka bergerak terlalu perlahan untuk itu. Jika hanya 1000 kereta pergi, 500 kereta akan dipasang dalam kesesakan lalu lintas dalam masa sejam. Mengambil kira saiz fizikal kereta (kira-kira lima meter) dan jarak ke kereta jiran, kesesakan lalu lintas adalah 2.5 km panjang, "seorang penganalisis terkemuka Yandex. Kesesakan lalu lintas "Leonid Mednikov. Dan kereta baru sentiasa memandu sehingga ke tempat kesesakan, jadi ia mungkin tidak larut untuk masa yang lama.

TEKNIK

Apa Yandex. Kesesakan lalu lintas"

Perkhidmatan paling popular di Rusia yang memaparkan kesesakan dalam masa nyata ialah Yandex. Kesesakan lalu lintas". Pemandu menuduhnya "memusingkan" data dan menyalahgambarkan keadaan. Penganalisis terkemuka perkhidmatan Leonid Mednikov menjawab aduan utama pengguna.

Beban kerja bandar ditentukan berdasarkan penilaian keadaan di jalan-jalan utama dan lebuh raya, senarai yang sedikit berubah. Jalan-jalan ini membentuk "kerangka pengangkutan" yang membolehkan anda mengembara ke seluruh bandar. Perkhidmatan ini mengekalkan skala penilaian supaya 10 mata mencerminkan trafik yang benar-benar "mati". Sekiranya penarafan kekal tidak berubah, maka dengan kemerosotan umum keadaan di bandar (malangnya!), Perkhidmatan ini akan sentiasa memberikan 10 mata dan pemandu tidak akan dapat meramalkan dengan secukupnya berapa lama perjalanan akan diambil.

Sebelum ini, jalan raya dengan kelajuan lebih tinggi daripada 30 km / j ditunjukkan dalam warna hijau, kurang daripada 15 km / j dalam warna merah, segala-galanya di tengah ditunjukkan dalam warna kuning. Tetapi kini perkhidmatan menggunakan penggredan warna relatif: ia mencerminkan kesesakan lalu lintas bukan secara umum, tetapi berbanding dengan keadaan biasa untuk tempat ini. Oleh itu, lalu lintas di bahagian "kuning" di Jalan Lingkaran Moscow sebenarnya mungkin lebih laju daripada di bahagian "hijau" di jalan sisi dengan lampu isyarat dan lintasan.

Perkhidmatan menunjukkan situasi yang diramalkan berdasarkan data masa lalu pada tapak tertentu. Tetapi laluan itu masih dibina tanpa mengambil kira maklumat ini. Oleh itu, setelah meninggalkan sebelum waktu sibuk petang, di tengah-tengah jalan anda boleh masuk ke dalam kesesakan lalu lintas yang padat, yang terbentuk dalam beberapa minit. "Dengan mengambil kira ramalan perkembangan keadaan setakat ini adalah satu-satunya perkara yang orang ramai mendahului pelayar," kata Leonid Mednikov.

STRUKTUR BANDARAYA

Salah satu struktur bandar yang paling cekap, yang membolehkan pengagihan aliran trafik terbaik, ialah struktur bersarang persegi. Tetapi kebanyakan bandar di Rusia mempunyai struktur cincin dengan jalan radius. Bandar-bandar sedemikian telah dibentuk di tapak kubu, secara beransur-ansur berkembang. Struktur sedemikian sesuai untuk perlindungan daripada jiran yang suka berperang, tetapi aliran trafik di bandar lingkaran diagihkan seteruk mungkin: kedua-dua lebuh raya lingkaran tengah dan lebuh raya keluar, di mana orang ramai sampai ke pusat pada waktu pagi dan meninggalkannya pada waktu petang, ternyata terlebih beban. "Selain itu, di megalopolis dengan struktur cincin, pemandu mengalami overrun besar-besaran, kadang-kadang berpuluh-puluh kilometer setiap perjalanan," tambah Yuri Dorn.

Para saintis mengatakan bahawa bandar berbentuk cincin selalunya mempunyai ketersambungan yang rendah. Iaitu, terdapat beberapa cara untuk pergi dari satu tempat ke tempat lain, dan kereta terkumpul di jalan utama yang tidak boleh melalui sebaliknya.

Cuba untuk memunggah lebuh raya yang menghubungkan pelbagai daerah di bandar ini, pihak berkuasa sedang mengembangkan jalan raya, tetapi ini tidak berkesan. Sebagai contoh, banyak lebuh raya keluar Moscow berjalan ke pusat yang sesak di satu hujung, dan di hujung yang lain ke dalam beg tidur yang padat dengan penduduk. “Keluar / pintu masuk ke lebuh raya sedemikian mewujudkan titik kesesakan lalu lintas, yang, dengan pertumbuhan bandar, mendapati diri mereka jauh di dalam.

Di samping itu, lebuh raya tersebut memotong laluan pengangkutan sedia ada, kata Nurminsky. "Untuk meneutralkan kesan berbahaya, anda perlu membina banyak persimpangan dan lencongan, yang menyangkal idea asal dan sangat mahal."

PEMBAYARAN

Sudut penglihatan

Aliran trafik boleh diterangkan dengan pelbagai peringkat "penghampiran", dan untuk ini, alat matematik dari bidang sains yang berbeza digunakan. Keputusan tempatan pemandu dimodelkan menggunakan teori automata selular. Untuk menerangkan tingkah laku aliran trafik pada tahap jalan raya individu, radas hidrodinamik digunakan - sains tingkah laku bendalir. Teori permainan dan teori pengoptimuman digunakan untuk meramalkan beban pada rangkaian pengangkutan dan pengagihan aliran di sepanjang laluan.

PEMANDU

Sesiapa yang memandu kereta tahu bahawa nanosaat ialah masa selepas pemandu dari belakang mula membunyikan hon selepas menghidupkan lampu isyarat hijau. Pemandu yang menganggap diri mereka munasabah sangat marah pada saat-saat seperti itu, percaya bahawa kelewatan yang singkat tidak akan menjejaskan keadaan lalu lintas. Dan mereka salah."Kelambatan memandu boleh mencetuskan kesesakan," kata Nurminsky. - Kesesakan lalu lintas ialah sistem bukan linear dengan maklum balas positif yang kuat, iaitu, sebagai tindak balas kepada isyarat masuk, ia berkelakuan berbeza sama sekali daripada apa yang anda jangkakan. Contohnya, anda sedang menelefon semasa memandu dan memperlahankan kelajuan. Nampaknya tidak mengapa, tetapi semua pemandu di belakang anda terpaksa memperlahankan kenderaan - dan terdapat kesesakan lalu lintas yang boleh membubarkan selama sejam."

Tetapi sebab utama peningkatan kesesakan lalu lintas adalah tepatnya peningkatan rasional pemandu. Walaupun untuk kesederhanaan pemandu mempunyai pilihan dua jalan - sudah tentu, dia akan condong ke arah laluan terpantas. Pemandu lain yang berhasrat untuk memandu ke arah yang sama akan melakukan perkara yang sama. Akibatnya, jalan yang lebih laju lebih berkemungkinan penuh dengan kereta, kapasitinya tidak lagi mencukupi - dan kesesakan lalu lintas berlaku. Pemandu yang keluar kemudian, melihat kesesakan lalu lintas di laluan kegemaran mereka, mengambil jalan yang lebih panjang tetapi lebih mudah, kerana kini masa perjalanan di kedua-dua laluan adalah sama. Jika sesetengah pemandu pada mulanya memilih laluan yang lebih panjang, tidak akan ada kesesakan lalu lintas di laluan pendek.

Keadaan apabila masa perjalanan pada semua laluan yang sebenarnya digunakan menjadi sama dipanggil keseimbangan Nash - Wardrop dalam pemodelan pengangkutan. Di negeri ini, tiada percubaan pemandu menukar laluan boleh mengurangkan masa perjalanan. Lebih-lebih lagi, seperti yang ditunjukkan baru-baru ini oleh saintis dari Korea dan Amerika Syarikat, membaling pemandu di jalan pintasan untuk menjimatkan beberapa minit nyata memburukkan keadaan keseluruhan. Apabila terdapat banyak kereta, keadaan jalan raya pasti akan datang kepada keseimbangan Nash-Wardrop. Dengan percambahan pelayar yang menunjukkan kesesakan lalu lintas, "rayap" ke dalamnya telah dipercepatkan: pemandu yang keluar kemudian kini segera mengambil jalan memutar. Tetapi, seperti yang dijelaskan oleh Yuri Dorn, pelayar tidak memburukkan keadaan. Mereka mempercepatkan pembentukan kesesakan lalu lintas, tetapi terdapat lebih sedikit kereta di setiap - lagipun, beberapa pemandu segera melalui laluan alternatif. Di samping itu, sesetengah pemandu menukar masa berlepas untuk melancarkan beban puncak. Akhirnya, terima kasih kepada pelayar, ramai orang belajar tentang jalan pintasan. “Sudah tentu, bagi pemandu yang sebelum ini menunggang bebas di laluan sukar, keadaan menjadi lebih teruk, tetapi jumlah masa perjalanan di semua jalan jatuh. Walau bagaimanapun, jumlah dan juga masa perjalanan individu sering boleh meningkat,”Dorn menyimpulkan.

MOSCOW

Di Rusia, terdapat kesesakan lalu lintas di mana-mana bandar besar, tetapi ibu kota paling menderita akibatnya. “Sebilangan besar aktiviti tertumpu di Moscow, termasuk yang agak khusus: sektor kewangan, sains dan perniagaan. Seseorang yang bekerja, katakan, di beberapa institut, mesti pergi ke sana. Dan untuk jurujual atau orang yang mempunyai profesion bukan pengkhususan lain, pautan ke tempat tidak begitu relevan, kata Dorn. Di samping itu, bahagian pekerjaan yang banyak tertumpu di pusat, manakala orang ramai tinggal lebih dekat dengan pinggir bandar. Akibatnya, aliran bandul terbentuk, menduduki jalan yang sama, di mana terdapat kesesakan lalu lintas sepanjang hari.

Kos perumahan yang tinggi di pusat dan tabiat Rusia yang menganggap pangsapuri mereka sendiri sebagai nilai yang hebat menghalang orang ramai daripada bergerak lebih dekat ke tempat kerja. Idea pihak berkuasa ibu negara untuk "memindahkan" pegawai ke pinggir juga secara senyap-senyap pudar. Walau bagaimanapun, pemindahan itu tidak akan menyelesaikan masalah: jika pejabat tempat kerja rasmi dipindahkan dari pusat, katakan, ke Mitino, tetapi pegawai itu tinggal di Chertanovo, dia masih akan pergi bekerja melalui separuh Moscow.

APA NAK BUAT?

JANGAN CUBA MENANGGALKAN PLAM BERASINGAN

Postulat utama sains pengangkutan adalah sama seperti dalam bidang perubatan: kesesakan lalu lintas mesti ditangani sebelum ia muncul. Tindakan yang menghalang kesesakan daripada terbentuk akan membuahkan hasil, dan bukannya cubaan untuk menghapuskan kesesakan lalu lintas yang paling berbahaya pada asas titik demi titik.“Adalah mungkin untuk membetulkan keadaan di tempat tempatan yang tidak berkesan, kadang-kadang cukup untuk mengambil beberapa langkah mudah - contohnya, keluarkan belok kiri dan buat pusingan U 500 meter selepas persimpangan. Kesesakan lalu lintas akan hilang dari sini, tetapi ia tidak akan hilang sama sekali, tetapi hanya akan berpindah ke tempat lain, jelas Nurminsky.

MATEMATIK

PARADOX OF BRESA

Pembinaan jalan baharu yang menghubungkan jalan sedia ada boleh memburukkan keadaan dalam keseluruhan rangkaian pengangkutan. Memandangkan jalan raya saling bersambung, kemunculan bahagian lain trek, yang sentiasa ada kereta sekarang, meningkatkan masa perjalanan di semua laluan. Keadaan boleh diperbaiki dengan menutup "jalan Braesov" ini. Walau bagaimanapun, adalah mustahil untuk mengesannya: kesesakan lalu lintas tidak terkumpul di atasnya, tetapi di laluan lain.

POSTULASI LEWIS-MOHRIDGE

Lebih banyak jalan dibina, lebih banyak kereta muncul. Sesetengah orang lebih suka menukar daripada pengangkutan awam kepada peribadi.

DOWNS-THOMSON PARADOX

Kelajuan purata kenderaan persendirian bergantung pada kelajuan pengguna awam sampai ke destinasi mereka. Semakin kurang pembangunan pengangkutan awam, semakin ramai orang memilih kereta persendirian.

PARADOX OF PIGU-MALAM-BAWAH

Menambah jalan alternatif, di mana orang ramai memilih laluan secara rasional ("mementingkan diri sendiri"), membawa kepada keseimbangan yang stabil: setiap orang memandu kenderaan mereka sendiri, dan bas kekal kosong. Lebih-lebih lagi, masa perjalanan adalah sama.

JANGAN BINA JALAN DAN JANGAN PERKENALKAN LALUAN BARU

Keputusan yang kelihatan jelas untuk membina sebanyak mungkin jalan untuk meningkatkan kapasiti rangkaian pengangkutan juga tidak berfungsi. "Melihat terdapat banyak jalan percuma, beberapa juta lagi orang akan beralih kepada kereta, dan semua laluan baharu juga akan berhenti," kata Dorn. Jika permintaan yang semakin meningkat untuk jalan raya tidak berkesudahan dipenuhi, lambat laun semua ruang kosong di bandar akan dibina dengan lebuh raya, di mana kereta diletakkan sepanjang masa.

Memperkenalkan laluan pengangkutan awam baharu secara sembarangan juga tidak berguna. "Contoh biasa ialah pengenalan stesen kereta api bawah tanah baharu di pinggir," kata Dorn. "Memandangkan kapasiti persimpangan utama di tengah dan bilangan kereta api yang boleh dikendalikan pada satu laluan adalah terhad, langkah sedemikian hanya membawa kepada" membuang "kesesakan lalu lintas di metro."

MASUKKAN LAMPU

Lebuh raya yang bebas lalu lintas, yang digemari oleh ramai pemandu, juga memburukkan lagi trafik. "Lampu isyarat menipiskan aliran dan tidak membenarkannya menebal," jelas Nurminsky. - Sebaik-baiknya, tugas lampu isyarat adalah untuk mengekalkan kepadatan lalu lintas yang optimum di mana aliran trafik adalah maksimum. Di bandar, ini dicapai pada kelajuan kira-kira 60 km / j."

BUAT JALAN RAYA BERBAYAR

Dalam keadaan yang biasa bagi kebanyakan bandar besar, apabila terdapat lebih ramai orang yang ingin mengembara di jalan raya daripada yang mereka boleh menampung, penghalaan menjadi langkah yang paling berkesan, iaitu, secara buatan mengurangkan daya tarikan laluan tertentu. Contohnya, dengan memperkenalkan tambang. “Apabila had lebar jalur melebihi, anda pasti akan membazirkan beberapa sumber untuk mengimbangi perbezaan antara laluan yang lebih cekap dan kurang. Biasanya sumber ini adalah masa dan saraf yang hilang dalam lalu lintas. Jalan tol membolehkan mereka yang ingin mengimbangi perbezaan ini bukan dengan masa, tetapi dengan wang, jelas Yuri Dorn.

Harga yang menggigit memaksa orang ramai mengubah tabiat mereka: sebagai contoh, untuk mencari pekerjaan yang membolehkan mereka bekerja sebahagian di rumah atau menangguhkan masa berlepas. “Sudah tentu orang kurang selesa berbanding jalan raya yang kosong. Tetapi tidak ada jalan kosong di bandar untuk masa yang lama: anda perlu membandingkan keadaan semasa dengan keadaan ketika bandar berada dalam kesesakan lalu lintas. Bagi mereka yang mengambil lencongan atau pergi kemudian, tiada apa yang berubah: kos tetap sama. Tetapi bagi mereka yang memutuskan untuk membayar, keadaan telah bertambah baik. Pada masa yang sama, kecekapan jalan raya secara umum meningkat, kerana ia tidak diukur dengan ketiadaan kesesakan lalu lintas, tetapi dengan jumlah masa yang dihabiskan oleh semua pengembara di jalan raya, kata Dorn.

BELAJAR MENGENAI SAINS

"Masalah kesesakan jalan raya hanya boleh diselesaikan secara menyeluruh, dengan mengira kesan jangka panjang semua langkah yang diperkenalkan menggunakan model matematik yang kompleks," kata Yevgeny Nurminsky. "Sains adalah wanita yang bijak, untuk memberikan jawapan yang betul, ia memerlukan masa, dan pegawai mahu segala-galanya dilakukan semalam." Oleh sebab itu, wang yang besar sering dibelanjakan untuk projek yang memberi kesan sifar atau memburukkan lagi keadaan di jalan raya.

Masalahnya semakin rumit oleh fakta bahawa Rusia sangat kekurangan data atas dasar yang memungkinkan untuk mencipta model pengangkutan yang mencukupi. "Di Amerika Syarikat, sebagai contoh, masalah ini diselesaikan oleh undang-undang: jika pemaju ingin menerima subsidi untuk pembinaan jalan atau bangunan, dia mesti mengemukakan kajian kemungkinan, di mana semua parameter pembinaan akan dikira mengikut kaedah tertentu. Akibatnya, banyak jabatan pengangkutan dan analisis telah muncul di peringkat perbandaran, yang menyediakan semua maklumat yang diperlukan. Ini mencipta pesanan yang kuat untuk pakar pengangkutan, dan kini hampir setiap universiti utama Amerika mempunyai bahagian penyelidikan pengangkutan, "kata Nurminsky.

MEKANISME

Semuanya logik

Ia selalunya kelihatan seperti palam telah terbentuk tanpa sebab. Tetapi ada penjelasan untuk kesesakan misteri itu.

GABUNGAN DARIPADA APA-APA

Sebagai peraturan, kemalangan telah berlaku di bahagian jalan ini, yang telah lama diambil. Semasa kereta berada di tempat, kapasiti jalan menurun daripada, katakan, 1,500 kepada 1,000 kenderaan sejam. Selepas penjenayah kemalangan meninggalkan tempat kejadian, kesesakan lalu lintas kekal sehingga semua kereta terkumpul berlalu. Jika 500 kereta telah berkumpul dalam satu jam, maka mereka akan meninggalkan kesesakan lalu lintas "tanpa sebab" selama 20 minit lagi, dan selama ini kereta baru akan bangun di ekor kesesakan lalu lintas.

KONFLIK DALAM CUACA BURUK

Walaupun tiada kemalangan, kesesakan jalan raya meningkat: pemandu cenderung untuk mengekalkan jarak yang selamat, kepadatan kenderaan dan kapasiti jalan menurun.

Jammers di sisi lain kemalangan

Kesesakan sebegini terbentuk kerana rasa ingin tahu pemandu. Walaupun pemandu brek sedikit, semua kereta yang memandu di belakangnya juga terpaksa memperlahankan. Kapasiti menurun dan gelombang nyahpecutan ini merambat ke hilir. Kereta yang bertukar dari satu baris ke satu barisan lain memberikan kesan yang sama: mereka memaksa beberapa lorong untuk perlahan sekali gus.

UBAH PEMIKIRAN

Tidak mustahil untuk memusnahkan kesesakan lalu lintas di bandar-bandar Rusia tanpa mengubah stereotaip sosial. “Menyelesaikan masalah bagaimana orang pergi ke pusat dan kembali setiap hari adalah sia-sia. Anda perlu memotivasikan orang ramai untuk memilih tempat lain untuk pergi, "kata Dorn. Tetapi sementara pekerjaan, terutamanya di Moscow, tertumpu di pusat, di mana perumahan sangat mahal, dan hampir tidak ada pasaran sewa "putih", tidak ada alat sebenar yang boleh meningkatkan mobiliti rakyat.

"Menyelesaikan masalah kesesakan lalu lintas dan menjadikan kehidupan boleh diterima oleh semua orang memerlukan pelan bandar jangka panjang yang mengambil kira lebih daripada situasi lalu lintas," kata Dorn. - Logik rancangan ini akan menentukan cara membina sistem pengangkutan. Dan dengan menyesuaikan diri tanpa henti dengan keperluan semasa pemandu, dalam 10 tahun masalah itu boleh menjadi lebih teruk, dan ia akan menjadi tidak realistik untuk menyelesaikannya."