Dec 14 2017 17:24
-
Views: 3356

Математики из США выяснили, что от многих необъяснимых автомобильных пробок можно избавиться, если водители будут выдерживать дистанцию по отношению ко всем своим соседям, а не только впереди идущим машинам.

Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, передает РИА Новости.

"Человек привык в прямом и переносном смысле смотреть вперед – для нас крайне неестественно думать о том, что происходит позади нас или по сторонам от нас. С другой стороны, если мы будем думать "всесторонним" образом, то тогда мы сможем ускорить движение по дорогам, не строя новые автомагистрали и не меняя инфраструктуру", – заявил Лян Ван из Массачусетского технологического института (США).

Главной проблемой многих других крупных городов являются пробки, которые часто появляются в самых неожиданных местах даже при отсутствии аварий, сужения дорог или прочих "объективных" причин для появления заторов. Пробки не только мешают людям доехать до работы или дома за максимально быстрое время, но и способствуют появлению новых аварий, загрязнению окружающей среды и ухудшению здоровья людей.

Урбанисты и представители естественных наук давно пытаются понять, как возникают подобные "внезапные" пробки и найти пути их ликвидации, которые бы не требовали массовой постройки новых дорог, развязок и других дорогостоящих объектов инфраструктуры, появление которых часто только усугубляет ситуацию на дорогах, а не ликвидирует заторы.

Лян Ван и его коллега Бертольд Хорн нашли простой способ решить значительную часть этих проблем, создав остроумную математическую модель автострады, по которой движется плотный поток машин.

Ученые представили себе автомобили в виде набора грузов, связанных друг с другом пружинами и гасителями колебаний. Подобный простой подход, как объясняют математики, позволяет моделировать ситуацию, в которой одна из машин начинает резко сбрасывать скорость, что заставляет ее "соседей" тормозить для того, чтобы избежать столкновения.

В результате этого возникает своеобразная волна, которая движется через другие машины и постепенно гаснет. Если таких волн возникает относительно немного, то поток движется с более-менее равномерной скоростью, а при превышении некоторой критической отметки дорога встанет, возникнет пробка, и машины начнут двигаться рывками.

Как показывают расчеты ученых, подобные "пробочные волны" дольше всего существуют и дальше распространяются по потоку, если машины распределены по нему неравномерно – часть из них "наступает на пятки" впереди идущим соседям, а другие – отстают от передней машины. Соответственно, если бы водители выдерживали дистанцию по отношению к каждой соседней машине, то тогда бы потенциальные очаги пробок исчезали максимально быстро.

Конечно, человек не может постоянно смотреть во все стороны – подобную задачу должен исполнять набор датчиков и простейший бортовой компьютер, который будет измерять расстояние до соседних машин и выдерживать дистанцию даже тогда, когда это не может сделать сам водитель. Установка таких приборов на уже существующие машины, как считают Хорн и Ван, обошлась бы властям мегаполисов дешевле, чем постройка новых дорог и развязок.