Почему пробки иногда образуются без причины?

Из-за чего образуются пробки на дорогах

Если вы водитель, то наверняка не раз наблюдали на шоссе ситуацию, когда движение автомобилей замедляется и далее неожиданно полностью останавливается. Через несколько минут поток машин начинает потихоньку на небольшой скорости снова двигаться, а затем уже движение автотранспорта продолжается с прежней скоростью. И что самое странное, что такое происходит в тех местах, где не ведется ни какого дорожного строительства, не происходит ни какого ДТП или других тех.препятствий для движения транспорта. Почему же все-таки это происходит?

На этот вопрос попытались ответить различные исследовательские группы использовавшие сложные математические расчеты и проделав по этому поводу реальные эксперименты. Уважаемые читатели, друзья м товарищи, предлагаем Вам посмотреть на результаты этих работ, которые возможно помогли узнать истинную причину происходящим дорожным пробкам на пустом месте. Также у специалистов появилось и имеется решение, как можно сократить количество заторов из-за ничего на пустом месте.

Почему образуются фантомные пробки

Если на автошоссе плотное движение, то любые даже незначительные нарушения в потоке могут привести к самоусиливающейся цепной реакции. Например, один автомобиль немного притормозил, а следующий за ним притормозил уже чуть больше, чтобы сохранить дистанцию между транспортом и избежать столкновения. За ним также еще затормозил один автомобиль, которому тоже приходится еще больше снижать скорость. И так далее и по цепочке. В итоге мы с вами наблюдаем замедление автомобильного движение на полосе, а порой и сразу на всех полосах движения. 

Эти движения по научному называются "волнами замедления движения транспортных средств", которые двигаются в одном направлении по одной или нескольким полосам. Такое понятие придумали ученые из Университета Темпл, США. По словам специалистов, что проводили данное исследование на тему феномена пробок на пустом месте, причина подобного прерывания волны движения в невнимательности как-раз водителей, которые отвлекаются во время движения на дороге (разговоры по телефону, прослушивание громкой музыки, ну и т.д. и т.п.) и в последний момент замечают, что перед ними притормаживает автомобиль. В результате этого потеряны доли секунды и водителю приходится уже тормозить сильнее, что как-раз вызывает по инерции торможение всего потока транспорта. 

Смотрите также: Как избавиться от пробок?

Самое что плохое здесь, когда первые автомобили начавшие волну снижения скорости в полосе начнут далее свободно двигаться на большой скорости, то эта волна замедления трафика будет продолжается еще какое-то определенное время, растягиваясь тем самым на 100 и даже до 1000 метров (до километра). В итоге получаем следующее. Если волна растянулась на большое расстояние, то мы можем с вами увидеть, как в конце этой волны автомобили полностью останавливаются. Затем по очереди машины заново начинают набирать скорость,и скопление машин начинает постепенно исчезать.

Таким образом специалисты из Американского Университета придумали концепцию подобных волн, которую они назвали "jamitons" в честь аналогичного понятия волн-солитонов, которые изучает современная физика. Так этими специалистами с помощью компьютерных алгоритмов проводятся тестирования, которые имитируют поведение водителей на автодороге.

Но не одних только Американских специалистов беспокоит проблема пробок, которые возникают в буквальном смысле на пустом месте. К примеру, этой проблемой озаботились и Японские исследователи, которые также проводят свои собственные эксперименты. Но что самое удивительное, что они тоже пришли к такому же самому выводу, что и Американские ученые. 

Например, с помощью реального теста специалисты из Японии установили истинную причину бессмысленных пробок. Для того чтобы воссоздать прерывистое движение на дороге в реальной жизни, специалисты дали указания водителям, что двигались на круговом движении, тормозить автомобиль для поддержания безопасной дистанции с определенным замедлением. В результате проведенного эксперимента удалось полностью сымитировать торможение движения в потоке.

Всего в эксперименте участвовало 22 автомобиля которые двигались со скоростью 30 км/час. 

Посмотрите друзья, как легко образуются волны снижения скорости движения в потоке машин:

Так кто же все-таки является виновником пробок?

С одной стороны кажется вполне разумным, что эти фантомные пробки на дороге образуются по вине самих водителей. Как мы уже выше сказали, Американские и Японские исследователи заявляют о том, что замедление трафика на дорогах, где нет препятствий, аварий, ремонтных работ и т.п. препятствий связано именно с тем, что многие водители превышают установленную скорость движения на шоссе, а в случае замедления резко нажимают на педаль тормоза. Как правило, быстрое снижение скорости связано с несоблюдением не только скоростного режима, но и той же дистанции. 

Также подобные бессмысленные пробки образуются не только из-за несоблюдения скорости движения и дистанции, но и из-за необдуманных действий водителя. Например, видя впереди, что поток машин на дороге достаточно плотный, вместо того чтобы постепенно снижать скорость движения многие водители наоборот начинают разгоняться. Примечательно, что это происходит даже в тех случаях, если водители транспорта видят впереди себя красный свет светофора и скопление машин

С другой стороны эти поведенческие факторы водителей не смогут полностью избавиться от фантомных пробок. К подобному заключению пришли ученые из Массачусетского технологического института. По их мнению, если даже в один момент все водители изменят свое поведение на дороге и не будут превышать скорость движения в плотном потоке автомобилей, а также соблюдать большую дистанцию и не разгоняться перед самым светофором где горит красный свет, то все-равно, время от времени на дорогах будут по-прежнему образовываться заторы транспорта на пустом месте. Да, безусловно, изменение поведения водителей улучшит ситуацию на дороге, но все-же не полностью. К подобному заключению специалисты пришли в результате компьютерного моделирования. 

Например, если на дороге будет очень плотный трафик (поток) автомобилей, то поведение водителей не сможет полностью исключить образование волны заторы в полосе. Обычно мы склонны обвинять в причинах пробок водителей, которые движутся вместе с нами в общем потоке транспорта. Но на самом деле компьютерное моделирование показывает, что пробки могут возникать не только  из-за водителей.

Как решить проблему пробок

Казалось бы, что проблему пробок возникающих на пустом месте не решить. Но специалисты считают иначе, что можно все-таки принять кое-какие меры, которые снизят вероятность возникновения стопорного движения потока автомашин. Например, при проектировании автострад, эстакад и т.д. необходимо исключить частые извилистые повороты, чтобы снизить вероятность частого замедления автомобилей на таких участках.

Есть более инновационная идея, это установка автономных интеллектуальных светодиодных дорожных знаков, которые будут ограничивать среднюю скорость движения и автоматически менять максимально разрешенную скорость для определенного количества транспорта на каком-то определенном ограниченном участке дороги.

Если на каком-нибудь шоссе, где часто наблюдается плотный поток машин, поставить несколько таких знаков, то получится ограничивать скорость движения потока равномерно распределяя общую скорость потока транспорта, предотвращая тем самым образования волны, которая может привести к затору.

Кстате, подобные идеи уже стали применяться в некоторых странах в рамках эксперимента. И надо признать, что результаты эксперимента получаются удачными. Например, со слов разработчиков подобной интеллектуальной системы, там где были установлены электронные светодиодные знаки скорости снижение скорости происходит постепенно, а не быстро. В итоге этого на таких участках полностью исчезли фантомные пробки.

Наконец, если смотреть в будущее, то комплексное решение проблем пробок может решиться с появление на дорогах автономных автомобилей, которые в настоящий момент разрабатываются многими автомобильными компаниями. Ведь такие транспортные средства с высокой точностью, используя данные о дорожно-транспортных происшествий, могут автоматически перестраивать маршруты прокладывая тем самым оптимальный путь к пункту назначения, а также более правильнее поддерживать среднюю скорость движения и дистанцию. И дело тут в том, что электроника более эффективно управляет автомобилем, чем человек.

Планируется, что все автономные машины будут в электронном виде передавать другим транспортным средствам различную информацию. Например, если из-за плотного потока полоса движения транспорта начинает замедлять скорость, автономная машина может сообщить всем транспортным средствам едущим позади о том, что им уже необходимо снизить среднюю скорость движения. В теории это должно помочь сглаживать волны происходящих заторов, прежде чем снижение скорости потока превратиться в настоящую пробку.