14.10.2011

Математики рассчитали, как вести себя в пробках

В то время как власти крупных городов безуспешно пытаются решить проблему автодорожных заторов, расширяя магистрали и возводя новые дорожные развязки, математики предложили для нее простое и изящное решение. Правда, действует лекарство от пробок пока что только в теории.

Согласно базовым математическим моделям автомобильного трафика, транспортные потоки подразделяются на три основных типа. Первый можно охарактеризовать как свободный поток, в котором машины двигаются на максимальной скорости. Второй тип - когда автомобили вынуждены двигаться с более низкой скоростью, однако до полного торможения дело не доходит. Наконец, кошмар водителя - третий тип дорожного движения, когда скорость транспортного потока падает до нуля. В этом случае машина попеременно стоит либо двигается.

Специалисты Сеульского университета проанализировали то, как происходит переход между этими тремя фазами. На основании полученных данных они разработали нехитрый алгоритм, который позволяет максимально быстро перейти из третьей фазы во вторую, а вслед за ней и в первую.

Для того чтобы объяснить процесс "рассасывания пробок", они подразделяют всех водителей на два типа - "оптимистов" и "обороняющихся". Первые, рискуя при ближайшем маневре въехать в багажник впереди стоящего автомобиля, тормозят, лишь оказавшись от него на короткой дистанции. "Обороняющиеся" водители, напротив, оставляют между своей машиной и следующей в потоке гораздо большее расстояние, чем это требуется по соображениям безопасности.

Как правило, "оборонительную" позицию большинство водителей занимает, уже оказавшись в пробке. Между тем, если бы большинство поступало наоборот, то сообщаемые ими стоп-сигналы передавались бы по цепочке гораздо раньше и вынуждали поток замедлиться еще до подъезда к основному затору. Другими словами, если автомобили, подъезжающие к пробке, будут оставлять как можно большее расстояние между собой и следующим автомобилем, а те, кто покидает пробку - как можно меньшее, то длина и интенсивность затора автоматически сократится до минимума.

По мнению авторов исследования - Хен Кьен Ли и Бом Джун Кима - помочь реализовать этот алгоритм должно повсеместное использование современных автоматических компьютерных систем управления (наподобие круиз-контроля). Отслеживая перемещения других машин, бортовой навигатор нового поколения сможет в автоматическом режиме снижать и увеличивать скорость там, где нужно, минимизируя таким образом влияние человеческого фактора.

Самая большая ценность этой разработки заключается в том, что управление дорожным трафиком не требует централизованного контроля. За слаженные действия водителей будут отвечать только бортовые компьютеры, следующие одному заданному алгоритму. Разумеется, компьютерным системам придется немного потеснить человека с водительского кресла, забрав на себя часть его функций. Однако авторы исследования не видят в том ничего худого, раз водителю не придется лишний раз куковать в беспросветных пробках. Ученые предупреждают, что на сегодняшний день говорить о полном избавлении от пробок пока рановато, однако день, когда автомобильный трафик полностью перейдет на "свободный" тип транспортного потока - уже не за горами.

Напомним, год назад британские ученые установили, что пробки и агрессивное поведение на дороге серьезно подрывают здоровье водителей. Ученые под руководством доктора Льюиса из Университета Сассекса провели эксперимент, в котором измерили у испытуемых пульс и реакцию кожи во время поездки на машине в качестве водителя и на автобусе в качестве пассажира. Результаты показали, что при выборе общественного транспорта уровень стресса был в среднем на 33% ниже, чем при управлении автомобилем. Кроме того, девять из десяти добровольцев также подтвердили, что испытывали за рулем большую психологическую нагрузку.

По словам авторов исследования, в утомительное занятие вождение автомобиля превращают три основных фактора. Первым является то, что управление автомобилем заставляет мозг работать напряженнее. Второй причиной являются пробки, которые ведут к стрессу. Наконец, водитель переживает из-за "впустую потраченного во время езды времени", которое можно было бы использовать с большей пользой.

Раиса Осадчая

Источники:

1. YTPO.ru