Hoe ons deur motors geteister word, wat verkeersknope en ineenstortings veroorsaak

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Die bou van hoofweë vererger die situasie op die paaie. Nuwe roetes lei tot verkeer ineenstorting. Navigators versnel opeenhoping. Waarom vererger die regte maatreëls oënskynlik die probleem met verkeersknope?

Die owerhede berig vrolik oor wat gedoen is om die situasie op die paaie te verbeter, en om in die stad rond te beweeg neem al hoe meer tyd. Motoriste beskou verkeersknope as die gevolg van 'n korrupte sameswering of die totale onbevoegdheid van amptenare, want elkeen wat 'n motor het, is seker dat hy die antwoorde op ewige Russiese vrae ken.

WIE IS SKULDIG?

PAAIE

'n Fundamentele eienskap van 'n pad wat bepaal of verkeersknope daarop gaan voorkom, is deurset. En sy limiet is ongeveer 1 500 motors per uur per strook. Nóg die kwaliteit van die asfalt, nóg die buffers, nóg die merke kan hierdie aanwyser verhoog, want die motors moet 'n afstand van 'n paar sekondes hou en hulle het 'n fisiese grootte. "Bowendien word die deurset van 'n pad oor die algemeen bepaal deur die deurset van sy smalste punt," merk wiskundige, senior lektor by die Departement van Komplekse Stelselmodelleringstegnologieë aan die Hoër Skool vir Ekonomie Yuri Dorn. - Kom ons sê, as 'n pragtige vyfspoorsnelweg van 1000 km lank op een plek tot twee bane vernou, sal sy totale kapasiteit soos 'n tweespoorpad wees. En nog erger: as gevolg van die feit dat die motors stadiger word, van vyf rye na twee verander, sal die finale deurset laer wees.

Paaie het ander kenmerke wat skynbaar in stryd is met gesonde verstand. Dus, met 'n toename in die spoed van beweging, kan die kapasiteit van die pad afneem. "Die aantal motors wat deur die dwarssnit van die straat per tydseenheid, die spoed van motors en verkeersdigtheid in vervoermeganika word verbind deur 'n eenvoudige formule N = vq," verduidelik Evgeny Nurminsky, 'n kenner in wiskundige modellering van verkeersvloei, professor van die Departement Wiskundige Metodes in Ekonomie aan die Skool vir Natuurwetenskappe van die Verre Oosterse Federale Universiteit. … - N is die verkeersintensiteit, outo / h; v - voertuigspoed, km / h; q - vloeidigtheid, outo / km. Deur een parameter te verander, trek ons die res saam met ons. As motors teen 'n spoed van 200 km/h beweeg, sal verkeersdigtheid baie laag wees, want bestuurders sal 'n lang afstand moet handhaaf. Gevolglik sal die vloei van motors, wat gelyk is aan die produk van digtheid en spoed, minder wees as wat dit sou wees teen 'n spoed van 60 km / h."

DIE KURK SELF

Terwyl 'n toename in spoed tot 'n afname in verkeer op die pad kan lei, word dieselfde effek verkry deur 'n afname in spoed. Motorverkeer daal dramaties wanneer motors stadiger as 20 km/h ry. “Teen so 'n lae spoed sal die maksimum moontlike 1 500 motors per uur nie uit die druk kom nie: daarvoor beweeg hulle te stadig. As net 1 000 motors vertrek, sal 500 motors binne 'n uur in 'n verkeersknoop aanmekaargesit word. Met inagneming van die fisiese grootte van die motor (ongeveer vyf meter) en die afstand na naburige motors, is 'n verkeersknoop 2,5 km lank, "'n toonaangewende ontleder van Yandex. Verkeersknope "Leonid Mednikov. En nuwe motors ry voortdurend tot by die plek van die opeenhoping, sodat dit dalk vir 'n baie lang tyd nie oplos nie.

TEGNIEKE

Wat Yandex. Verkeersknope"

Die gewildste diens in Rusland wat opeenhoping in reële tyd vertoon, is Yandex. Verkeersknope . Die bestuurders beskuldig hom daarvan dat hy die data “verdraai” en die situasie wanvoorstel. Voorste ontleder van die diens Leonid Mednikov het die belangrikste klagtes van gebruikers beantwoord.

Die werklading van die stad word bepaal op grond van die beoordeling van die situasie op die hoofstrate en snelweë, waarvan die lys min verander. Hierdie paaie vorm 'n "vervoerraam" wat jou toelaat om deur die stad te reis. Die diens handhaaf 'n graderingskaal sodat 10 punte werklik "dooie" verkeer weerspieël. As die graderings onveranderd bly, dan met 'n algemene verswakking van die situasie in die stad (ongelukkig!), Die diens sal altyd 10 punte gee en bestuurders sal nie voldoende kan voorspel hoe lank die rit sal neem nie.

Voorheen is paaie met 'n spoed hoër as 30 km/h in groen gewys, minder as 15 km/h in rooi, alles in die middel is in geel gewys. Maar nou gebruik die diens 'n relatiewe kleurgradasie: dit weerspieël die verkeersopeenhoping nie in die algemeen nie, maar in vergelyking met die gewone situasie vir hierdie plek. Daarom kan verkeer op die "geel" gedeelte van die Moskou-ringpad in werklikheid vinniger wees as op die "groen" gedeelte van 'n systraat met verkeersligte en kruisings.

Die diens wys die voorspelde situasie op grond van vorige data op 'n spesifieke webwerf. Maar die roete word steeds gebou sonder om hierdie inligting in ag te neem. Daarom, nadat jy net voor die aandspits vertrek het, kan jy in die middel van die pad in 'n digte verkeersknoop kom, wat binne 'n paar minute gevorm het. "Om die voorspelling van die ontwikkeling van die situasie in ag te neem, is tot dusver die enigste ding waarin mense voor die navigator is," sê Leonid Mednikov.

STRUKTUUR VAN DIE STAD

Een van die mees doeltreffende strukture van die stad, wat die beste verspreiding van verkeersvloei moontlik maak, is die vierkantige nesstruktuur. Maar die meeste stede in Rusland het 'n ringstruktuur met radiuspaaie. Sulke stede is gevorm op die terrein van vestings, wat geleidelik uitgebrei het. So 'n struktuur was ideaal vir beskerming teen strydlustige bure, maar verkeersvloei in ringstede is so sleg moontlik versprei: beide die sentrale ring-snelweë en die afritsnelweë, waarlangs mense soggens by die sentrum kom en dit in die aand verlaat., blyk oorlaai te wees. "Daarbenewens, in megalopolisse met 'n ringstruktuur, ervaar bestuurders kolossale oorskryding, soms tientalle kilometers per rit," voeg Yuri Dorn by.

Wetenskaplikes sê dat ringvormige stede dikwels lae konnektiwiteit het. Dit wil sê, daar is min maniere om van een plek na 'n ander te kom, en motors versamel op sleutelpaaie wat nie andersins kan verbygaan nie.

Die owerhede is besig om die paaie uit te brei om die ewige snelweë wat verskillende distrikte van die stad verbind, af te laai, maar dit is nie effektief nie. Byvoorbeeld, baie van Moskou se uitgaande hoofweë loop aan die een kant in 'n oorbelaste sentrum in, en aan die ander kant in digbevolkte slaapsakke. “Afrit / ingang na sulke snelweë skep verkeersopeenhopingspunte wat, met die groei van die stad, hulself diep binne bevind.

Boonop sny sulke snelweë die bestaande vervoerroetes af, merk Nurminsky op. "Om die skadelike effek te neutraliseer, moet jy baie wisselpaaie en ompaaie bou, wat die oorspronklike idee weerlê en baie duur is."

BETALING

Visie hoek

Verkeersvloei kan met verskillende grade van "benadering" beskryf word en hiervoor word 'n wiskundige apparaat uit verskillende wetenskapsvelde gebruik. Plaaslike besluite van bestuurders word gemodelleer deur gebruik te maak van die teorie van sellulêre outomatiese. Om die gedrag van verkeersvloei op die vlak van individuele paaie te beskryf, word die apparaat van hidrodinamika gebruik - die wetenskap van die gedrag van vloeistowwe. Spelteorie en optimaliseringsteorie word gebruik om die las op die vervoernetwerk en die verspreiding van vloei langs roetes te voorspel.

DRYWERS

Enigiemand wat 'n motor bestuur weet dat 'n nanosekonde die tyd is waarna die bestuurder van agter begin toet nadat hy die groen verkeerslig aangeskakel het. Motoriste wat hulself redelik ag, is baie geïrriteerd op sulke oomblikke, en glo dat 'n kort vertraging nie die verkeersituasie sal beïnvloed nie. En hulle is verkeerd."Om traag te ry kan opeenhoping uitlok," sê Nurminsky. - Verkeersknoop is 'n nie-lineêre stelsel met sterk positiewe terugvoer, dit wil sê, in reaksie op inkomende seine, tree dit heeltemal anders op as wat jy verwag. Jy was byvoorbeeld op die foon terwyl jy bestuur het en het stadiger gery. Dit blyk okay te wees, maar al die bestuurders agter jou word gedwing om stadiger te ry – en daar is’n verkeersknoop wat vir’n uur kan oplos.”

Maar die hoofrede vir die toename in verkeersknope is juis die verhoogde rasionaliteit van bestuurders. Selfs al het die motoris ter wille van eenvoud 'n keuse van twee paaie - natuurlik sal hy na die vinnigste roete leun. Ander bestuurders wat van plan is om in dieselfde rigting te ry, sal dieselfde doen. Gevolglik is 'n vinniger pad meer geneig om met motors vol te raak, sy kapasiteit is nie meer genoeg nie - en 'n verkeersknoop vorm. Motoriste wat later weg is, siende dat daar 'n verkeersknoop op hul gunstelingroete is, vat 'n langer, maar makliker pad, want nou is die reistye op albei roetes gelyk. As van die bestuurders aanvanklik 'n langer roete verkies het, sou daar geen verkeersknoop op die kort roete wees nie.

Die situasie wanneer die reistyd op alle werklik gebruikte roetes dieselfde word, word die Nash - Wardrop-ewewig in vervoermodellering genoem. In hierdie toestand kan geen poging deur die bestuurder om die roete te verander die reistyd verminder nie. Verder, soos onlangs getoon deur wetenskaplikes van Korea en die Verenigde State, vererger die algehele situasie merkbaar om motoriste op verbypadpaaie te gooi om 'n paar minute te bespaar. Wanneer daar baie motors is, kom die padsituasie onvermydelik tot 'n Nash-Wardrop-ewewig. Met die verspreiding van navigators wat verkeersknope wys, het die "inkruip" daarin versnel: bestuurders wat later vertrek, ry nou dadelik 'n ompad. Maar, soos Yuri Dorn verduidelik, navigators vererger nie die situasie nie. Hulle bespoedig die vorming van verkeersknope, maar daar is minder motors in elkeen – van die bestuurders gaan immers dadelik langs 'n alternatiewe roete. Daarbenewens verskuif sommige motoriste vertrektye om spitsvragte glad te maak. Ten slotte, danksy navigators, leer baie mense van verbypadpaaie. “Natuurlik, vir daardie bestuurders wat voorheen vrylik op moeilike roetes gery het, het die situasie erger geword, maar die totale reistyd op alle paaie het gedaal. Die totale en selfs individuele reistye kan egter dikwels toeneem,” sluit Dorn af.

MOSKOU

In Rusland is daar verkeersknope in enige groot stad, maar die hoofstad ly die meeste daarvan. ''n Groot aantal aktiwiteite is in Moskou gekonsentreer, insluitend baie spesifieke: die finansiële sektor, wetenskap en besigheid. Iemand wat byvoorbeeld in een of ander instituut werk, moet soontoe gaan. En vir 'n verkoopspersoon of 'n persoon met 'n ander nie-gespesialiseerde beroep, is die skakel na 'n plek nie so relevant nie,” sê Dorn. Boonop is die oorweldigende deel van werksgeleenthede in die sentrum gekonsentreer, terwyl mense nader aan die buitewyke woon. As gevolg hiervan word slingervloeie gevorm wat dieselfde paaie beslaan, waarop daar die meeste van die dag verkeersknope is.

Die hoë koste van behuising in die sentrum en die Russiese gewoonte om hul eie woonstel as 'n groot waarde te beskou, verhoed dat mense nader aan die werk beweeg. Die idee van die hoofstad se owerhede om amptenare na die buitewyke te "verskuif" het ook stilweg verdwyn. Die oordrag sal egter nie die probleem oplos nie: as die kantoor waar die amptenaar werk, van die sentrum, sê maar, na Mitino oorgeplaas word, maar die amptenaar in Chertanovo woon, sal hy steeds deur die helfte van Moskou gaan werk.

WAT OM TE DOEN?

MOENIE PROBEER OM APARTE PROKKE TE VERWYDER NIE

Die hoofpostulaat van vervoerwetenskap is dieselfde as in medisyne: verkeersknope moet hanteer word voordat dit verskyn. Aksies wat verhoed dat opeenhopings vorm, sal vrugbaar wees, eerder as pogings om die mees skadelike verkeersknope op 'n punt-vir-punt basis uit te skakel.“Dit is moontlik om die situasie op plaaslik ondoeltreffende plekke reg te stel, soms is dit genoeg om 'n paar eenvoudige maatreëls te tref - byvoorbeeld, verwyder die linkerdraai en maak 'n U-draai 500 meter na die kruising. Die verkeersknoop sal van hier af weggaan, maar dit sal glad nie verdwyn nie, maar sal eenvoudig na 'n ander plek beweeg,” verduidelik Nurminsky.

WISKUNDE

PARADOKS VAN BRESA

Konstruksie van 'n nuwe pad wat bestaandes verbind, kan die situasie in die hele vervoernetwerk vererger. Aangesien die paaie met mekaar verbind is, verhoog die voorkoms van 'n ander gedeelte van die baan, waarop daar nou altyd motors is, die reistyd op alle roetes. Die situasie kan verbeter word deur hierdie "Braesov-pad" te sluit. Dit is egter onmoontlik om dit op te spoor: verkeersknope hoop nie daarop op nie, maar op ander roetes.

POSTULEER LEWIS-MOHRIDGE

Hoe meer paaie gebou word, hoe meer motors verskyn. Sommige mense verkies om van openbare vervoer na persoonlike vervoer te verander.

DOWNS-THOMSON PARADOX

Die gemiddelde spoed van 'n privaat voertuig hang af van die spoed waarteen publieke gebruikers by hul bestemming uitkom. Hoe minder ontwikkelde openbare vervoer is, hoe meer mense verkies 'n privaat motor.

PARADOKS VAN PIGU-NAG-ONDERS

Die byvoeging van alternatiewe paaie, waar mense die roete rasioneel (“selfsugtig”) kies, lei tot 'n stabiele balans: almal ry hul eie voertuie, en die busse bly leeg. Boonop is die reistyd dieselfde.

MOENIE PAAIE BOU NIE EN MOENIE NUWE ROETE BELEID NIE

Die oënskynlik ooglopende besluit om soveel moontlik paaie te bou om die kapasiteit van die vervoernetwerk te vergroot, werk ook nie. “Aangesien daar baie gratis paaie is, sal nog etlike miljoene mense na motors oorskakel, en alle nuwe roetes sal ook stop,” sê Dorn. As die groeiende vraag na paaie eindeloos bevredig word, sal al die vrye ruimte in die stad vroeër of later opgebou word met snelweë, waar motors 24 uur per dag geparkeer staan.

Om nuwe openbare vervoerroetes lukraak bekend te stel, is ook nutteloos. "'n Tipiese voorbeeld is die bekendstelling van nuwe moltreinstasies aan die buitewyke," sê Dorn. "As in ag geneem word dat die kapasiteit van sleutelaansluitings in die sentrum en die aantal treine wat op een lyn ry, beperk is, lei sulke maatreëls bloot daartoe dat "verkeersknope in die metro gegooi word."

PLAATS DIE LIGTE IN

Die verkeersvrye snelweë, geliefd onder baie motoriste, vererger ook die verkeersinstorting. "Verkeersligte dun die vloei uit en laat dit nie verdik nie," verduidelik Nurminsky. - Ideaal gesproke is die taak van 'n verkeerslig om 'n optimale verkeersdigtheid te handhaaf waarteen die verkeersvloei maksimum is. In die stad word dit bereik teen 'n spoed van ongeveer 60 km / h."

MAAK BETAALDE PAAIE

In toestande wat tipies is vir die meeste groot stede, wanneer daar meer mense is wat op die paaie wil reis as wat hulle kan akkommodeer, word roetes die doeltreffendste maatreël, dit wil sê om die aantreklikheid van sekere paaie kunsmatig te verminder. Byvoorbeeld, deur 'n tarief in te stel. “Wanneer die bandwydtelimiet oorskry word, sal jy beslis’n bietjie hulpbron mors om op te maak vir die verskil tussen die meer en minder doeltreffende roete. Gewoonlik is hierdie hulpbronne tyd en senuwees wat verlore gaan in die verkeer. Tolpaaie laat diegene toe wat hierdie verskil wil vergoed nie met tyd nie, maar met geld,” verduidelik Yuri Dorn.

Bytende pryse dwing mense om hul gewoontes te verander: byvoorbeeld om werk te soek wat hulle in staat stel om gedeeltelik tuis te werk of die tyd van vertrek uit te stel. “Natuurlik is mense minder gemaklik as wat hulle met leë paaie sou wees. Maar daar is vir 'n lang tyd geen leë paaie in stede nie: jy moet die huidige situasie vergelyk met die situasie wanneer die stad in 'n verkeersknoop is. Vir diegene wat 'n ompad geneem het of later weg is, het niks verander nie: die koste bly dieselfde. Maar vir diegene wat besluit het om te betaal, het die situasie verbeter. Terselfdertyd neem die doeltreffendheid van die paaie in die algemeen toe, aangesien dit nie gemeet word aan die afwesigheid van verkeersknope nie, maar aan die totale tyd wat alle reisigers op die pad spandeer het,” merk Dorn op.

LEER OOR WETENSKAP

"Die probleme van padopeenhoping kan slegs op 'n omvattende wyse opgelos word deur die langtermyn-effekte van alle ingevoerde maatreëls te bereken deur komplekse wiskundige modelle te gebruik," sê Yevgeny Nurminsky. "Wetenskap is 'n bedagsame dame, om die korrekte antwoord te gee, dit benodig tyd, en amptenare wil hê alles moet gister gedoen word." As gevolg hiervan word kolossale geld dikwels bestee aan projekte wat geen effek gee of selfs die situasie op die paaie vererger nie.

Die probleem word verder gekompliseer deur die feit dat Rusland 'n groot gebrek aan data het op grond waarvan dit moontlik is om voldoende vervoermodelle te skep. “In die VSA is hierdie probleem byvoorbeeld deur wetgewing opgelos: as’n ontwikkelaar subsidies vir die bou van paaie of geboue wil ontvang, moet hy’n uitvoerbaarheidstudie indien, waarin alle konstruksieparameters volgens sekere metodes bereken sal word. Gevolglik het heelwat vervoer- en analitiese departemente op munisipale vlakke verskyn wat al die nodige inligting voorberei. Dit het 'n kragtige bestelling vir vervoerspesialiste geskep, en nou het byna elke groot Amerikaanse universiteit 'n vervoernavorsingsafdeling,”sê Nurminsky.

MEGANISME

Alles is logies

Dit lyk dikwels asof die prop sonder rede gevorm het. Maar daar is 'n verklaring vir die geheimsinnige opeenhoping.

KURK UIT NIKS

As 'n reël het 'n ongeluk op hierdie gedeelte van die pad plaasgevind, wat lank gelede weggeneem is. Terwyl die motors in plek was, het die kapasiteit van die pad gedaal van byvoorbeeld 1 500 tot 1 000 voertuie per uur. Nadat die oortreders van die ongeluk die toneel verlaat het, bly die verkeersknoop totdat al die opgehoopte motors verby is. As 500 motors in 'n uur bymekaargekom het, dan sal hulle die verkeersknoop “vir geen rede” vir nog 20 minute verlaat, en al hierdie tyd sal nuwe motors by die stert van die verkeersknoop opstaan.

KONFLIKKE IN SLAG WEER

Selfs in die afwesigheid van ongelukke neem padopeenhoping toe: bestuurders is geneig om 'n veilige afstand te hou, voertuigdigtheid en padkapasiteit neem af.

Jammers aan die ander kant van 'n ongeluk

Sulke opeenhopings word gevorm weens die nuuskierigheid van motoriste. Al rem die bestuurder effens, word alle motors wat agter hom ry ook gedwing om stadiger te ry. Die kapasiteit daal en hierdie vertragingsgolf versprei stroomaf. Motors wat van een ry na 'n ander verander, gee dieselfde effek: hulle dwing verskeie bane om tegelyk stadiger te ry.

VERANDER DENKE

Dit is onmoontlik om verkeersknope in Russiese stede te vernietig sonder om sosiale stereotipes te verander. “Om die probleem op te los van hoe mense elke dag by die sentrum en terug kom, is futiel. Jy moet mense motiveer om ander plekke te kies om heen te gaan,” sê Dorn. Maar terwyl werksgeleenthede, veral in Moskou, in die sentrum gekonsentreer is, waar behuising monsteragtig duur is, en daar feitlik geen "wit" huurmark is nie, is daar geen werklike hulpmiddels wat die mobiliteit van burgers kan verhoog nie.

“Om die verkeersopeenhopingsprobleem op te los en die lewe vir almal aanvaarbaar te maak, verg’n langtermyn-stadsplan wat meer as net die verkeersituasie in ag neem,” sê Dorn. - Die logika van hierdie plan sal bepaal hoe om 'n vervoerstelsel te bou. En deur eindeloos aan te pas by die huidige behoeftes van motoriste, kan die probleem oor 10 jaar vererger word, en dit sal onrealisties word om dit op te los.”