Ученые из MIT нашли простой способ избавиться от пробок
«Человек привык в прямом и переносном смысле смотреть вперед — для нас крайне неестественно думать о том, что происходит позади или по сторонам. Однако если мы будем мыслить «всесторонне», то сможем ускорить движение на дорогах, не строя новые автомагистрали и не меняя инфраструктуру», — заявил Лян Ван из Массачусетского технологического института.
Проблемой крупных городов являются «внезапные» пробки, которые часто возникают в самых неожиданных местах даже при отсутствии аварий, сужений дорог или прочих «объективных» причин для появления заторов.
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 остальные автомобили тормозить, чтобы избежать столкновения.
В результате этого возникает своеобразная волна, которая движется через другие машины и постепенно гаснет. Если таких волн образуется немного, поток движется с более-менее равномерной скоростью, а при превышении некоторой критической отметки возникнет пробка, машины начнут двигаться рывками.
Как показывают расчеты ученых, подобные «пробочные волны» дольше всего существуют и дальше распространяются по потоку, если автомобили распределены по нему неравномерно — часть из них «наступает на пятки» впереди идущим, а другие отстают от первой машины. Соответственно, если бы водители выдерживали дистанцию по отношению к каждому соседнему автомобилю, то потенциальные очаги пробок исчезали бы максимально быстро.
Конечно, человек не может постоянно смотреть во все стороны — подобную задачу способны решить 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 автомобили, как считают Хорн и Ван, обошлась бы властям мегаполисов дешевле, чем строительство новых дорог и развязок.
Исследование опубликовано в журнале IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems.
