W skrócie
- Korki widmo powstają bez widocznej przyczyny, wynikając jedynie z drobnych różnic w czasie reakcji i ostrzejszego hamowania kolejnych kierowców w sznurze pojazdów.
- Częsta zmiana pasa ruchu rzadko przynosi korzyści, ponieważ każde takie działanie wymusza reakcje innych kierowców, co zwiększa ryzyko powstawania fal zatrzymań.
- Autonomiczne pojazdy mogą skutecznie rozładowywać zatory, płynnie przyspieszając i hamując, co stabilizuje ruch i poprawia jego przepustowość nawet przy ich małej liczbie.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Autor analizy, matematyk stosowany, zajmuje się przewidywaniem i kontrolowaniem zachowania złożonych układów działających w warunkach niepewności - a to odnosi się zarówno do wakacyjnego ruchu, jak i do nowoczesnych technologii.
Skąd biorą się korki?
Zwykliśmy sądzić, że zator potrzebuje wyzwalacza - wypadku, robót drogowych czy zwężenia. Tymczasem część z nich nie ma żadnej widocznej przyczyny. To tak zwane korki widmo, czyli fale zatrzymań i ruszania przemieszczające się wstecz przez sznur aut, mimo że każdy pojazd jedzie do przodu.
W eksperymencie z 2008 roku japońscy badacze poprosili 22 kierowców, by jechali po okrągłym torze ze stałą prędkością i bezpiecznym odstępem. W ciągu kilku minut nieuniknione, drobne różnice w hamowaniu i czasach reakcji urosły w falę zatrzymań krążącą wokół toru, choć na drodze nie było żadnej przeszkody. Wyjaśnienie jest zaskakująco proste. Jeden kierowca czasem hamuje nieco mocniej, niż trzeba. Kolejny reaguje z lekkim opóźnieniem i hamuje trochę ostrzej. Następny robi to samo. W ten sposób maleńkie zwolnienia ruchu wędrują wstecz, aż kierowcy setki metrów dalej muszą całkowicie się zatrzymać.
Dlaczego zmiana pasa zwykle nie pomaga?
Zamiast opisywać każdego kierowcę z osobna, matematycy traktują ruch jak ciągły przepływ, zapożyczając pojęcia z mechaniki płynów - tak jakby auta płynęły niczym woda w rurze. Jedną z najprostszych zależności jest wzór, w którym natężenie ruchu jest iloczynem gęstości pojazdów i ich średniej prędkości. Tłumaczy on pewien paradoks. Początkowo dokładanie kolejnych aut zwiększa przepływ, bo więcej pojazdów mija dany punkt. Gdy jednak droga zrobi się zbyt zatłoczona, wszyscy muszą zwolnić, a spadek prędkości w końcu przeważa nad liczbą aut i łączny przepływ maleje. Istnieje więc optymalna gęstość ruchu - powyżej niej każde kolejne auto obniża wydajność drogi.
Te same zasady wyjaśniają, dlaczego ciągła zmiana pasów rzadko się opłaca. Każda zmiana tworzy drobne zaburzenie, na które muszą zareagować inni kierowcy. Jeśli wielu postępuje tak samo, zaburzenia się kumulują i rośnie prawdopodobieństwo powstania fali.
Czy jedno auto może rozładować korek?
Najbardziej uderzającego dowodu dostarczył eksperyment z 2018 roku, w którym powtórzono japoński test z jedną różnicą - jeden z pojazdów prowadzonych przez człowieka zastąpiono autonomicznym, zaprogramowanym na płynne przyspieszanie i hamowanie. Ten jeden pojazd, stanowiący mniej niż 5 proc. ruchu, wystarczył, by wytłumić falę zatrzymań wokół całego toru, poprawiając przepływ i obniżając zużycie paliwa u wszystkich kierowców.
Pokazuje to szerszą prawidłowość. Matematyka pomaga reagować na korki, między innymi przez analizę danych z czujników i kamer, prognozowanie zatorów oraz sterowanie sygnalizacją czy adaptacyjnymi ograniczeniami prędkości.
