Трафик. Психология поведения на дорогах.

Поэтому Битти решился на эксперимент: он ехал с постоянной скоростью 55 км/ч. Вместо того чтобы позволять волнам наезжать на него, он «съедал» их, то есть подчинял себе нестабильные колебания движения с остановками. Вместо того чтобы постоянно разгоняться и тормозить, он ехал с одинаковой скоростью, оставляя большой промежуток между собой и автомобилем впереди. Когда он посмотрел в зеркало заднего вида, открывшаяся картина стала для него откровением: те машины, что были за ним, находились в некоем подобии порядка, тогда как в соседнем ряду он увидел группы скученных машин, которые то ехали, то останавливались. Битти удалось «заглушить» волну и «выровнять» шероховатости. «Мой метод свергает горы и делает из них равнину, — рассказывает он. — Вместо того чтобы ехать со скоростью 100 км/ч и периодически останавливаться, вы едете со скоростью 55 км/ч. Но при этом вам не нужно стоять и ждать».

Без общего анализа транспортного потока на автострадах было бы сложно оценить всю пользу эксперимента Битти. Другие водители перестраивались перед ним, отталкивали назад (когда он хотел держать ту же дистанцию); те, кто был позади, думали, что он едет слишком медленно, и перестраивались в соседний ряд, создавая дополнительную нервотрепку. Метод Битти растягивает плотную пробку, но практически не экономит время водителей. Зато экономится топливо и снижается риск аварий — это уже два преимущества «за те же деньги». Но как заставить всех действовать слаженно? Как помешать занять свободное место, ведь обычно все именно так и поступают? Каким образом заставить людей вести себя как муравьи?

Первый способ — система «регулируемых скоростных ограничений», которая в наши дни используется на многих дорогах: от «регулируемой автострады» M25 в Англии до немецкого автобана к Западной Кольцевой дороге в Мельбурне. Эти системы включают взаимодействие петлевых детекторов с меняющимися знаками ограничения скорости. Когда система при помощи камер замечает, что движение замедлилось, она посылает сигнал знаку, который вводит более жесткие скоростные ограничения. Водители вынуждены снизить скорость, что теоретически должно уменьшить эффект ударной волны {45} . И хотя многие водители считают, что именно снижение скорости до 40 км/ч и вызываетзатор, исследование, проведенное на шоссе M25, обнаружило, что водители тратили меньше времени в пробках, и это позволило снизить количество аварий на 20% (что уже хорошо), а уровень выброса продуктов сгорания уменьшился почти на 10%. Как только водители приспособились к этой системе, они стали тратить меньше времени на поездки {46} . Поговорка «тише едешь — дальше будешь» вновь де­монстрирует свою уместность {47} .

{45}

См.: Breton P., Hegy A., De Schutter B., Hellendoorn H.Shock Wave Elimination/Reduction by Optimal Coordination of Variable Speed Limits. Proceedings of the IEEE Fifth International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC ‘02), Singapore, с. 225–230, сентябрь 2002 г.

{46}

Highways Agency, M25 Controlled Motorways: Summary Report, ноябрь 2004 г.

{47}

Эти системы требуют тщательного планирования во избежание непреднамеренных последствий. Снижение допустимой скорости не может быть слишком резким — в противном случае оно само вызовет ударную волну. Идеальная система должна координироваться по всей длине шоссе, хотя бы для того, чтобы избежать ситуаций, в которых отлично скоординированная группа водителей сталкивается с другой пробкой несколькими километрами дальше — а следовательно, увеличивает эту пробку или создает новую. См., например: Breton P. et al.Shock Wave Elimination/Reduction by Optimal Coordination of Variable Speed Limits.

«Умным» шоссе нужны умные водители. Печально, но факт: большинство дорожных проблем возникает из-за того, как мы водим. Мы разгоняемся слишком медленно и тормозим слишком быстро, или наоборот {48} . Из-за того, что мы не оставляем достаточного пространства между машинами, цепная реакция распространяется и затрагивает все большее количество автомобилей. Дорожное движение — нелинейная система: результат невозможно предсказать на основании вводных данных. Когда первый автомобиль из большой группы останавливается, нельзя предугадать, насколько быстро остановится каждая последующая машина {49} (если она вообще остановится). И чем дальше к хвосту транспортного потока, тем тяжелее это предвидеть {50} .

{48}

Борис Кернер замечает: «Нестабильность потока связана с ограниченностью водителей с точки зрения времени реакции. Именно оно несет ответственность за возникновение эффекта замедления: если идущий впереди автомобиль внезапно начинает резко тормозить, то водитель идущей следом машины начинает тормозить еще сильнее, чтобы избежать столкновения». Источник: Kerner B.The Physics of Traffic: Empirical Freeway Pattern Features, Engineering Applications, and Theory. Berlin : Springer, 2004, с. 69.

{49}

В ходе одной симуляции было проведено сравнение «колебаний» и «усилений» при движении в пробках по схеме «старт — стоп». «Возмущения» в очереди, то есть старты и торможения различных водителей, зачастую нарастали от начала очереди к хвосту (в рамках симуляционных моделей). См.: Son B., Kim T., Lee Y.A Simulation Model of Congested Traffic in the Waiting Line // Computational Science and Its Applications: 1CCSA 2005, Vol. 3481 (2005), с. 863–869.

{50}

В свое время была проведена интересная параллель между поведением автомобилей в условиях нелинейного трафика и работой цепей поставок в бизнесе. Цепи поставок зачастую страдают от действия так называемого эффекта кнута: чем дальше находится поставщик от конечного потребителя, тем выше вариативность (чрезмерное или недостаточное предложение). Например, когда человек заказывает пиво в баре, между ним и барменом возникает прямая коммуникация. Заказ сначала принимается, затем исполняется. Однако если взять другие этапы цепи поставок, то можно заметить замедление скорости исполнения. Если какое-то пиво вдруг начнет пользоваться популярностью, бармен узнает об этом практически мгновенно. Производителю потребуется некоторое время на исполнение заказа, а еще большее время потребуется фермеру, выращивающему хмель (а к тому времени, как они отреагируют на изменившийся спрос, он может измениться еще раз). По замечанию Карлоса Даганцо, машины, проезжающие через узкое место, двигаются довольно ровно. Однако у автомобилей, находящихся перед узким местом, наблюдаются значительные колебания скорости. Их водители меньше осведомлены о реальных условиях спроса и предложения, чем водители машин, проезжающих через «бутылочное горлышко». См.: The Beer Game and the Bullwhip // ITS Berkeley Online Magazine, Vol. 1, N 2 (зима 2005 г.).

Чрезмерная (или недостаточная) реакция водителя может усилить ударную волну, которая затронет несколько автомобилей позади. Их возможное столкновение будет спровоцировано именно тем, первымводителем. В ходе анализа причин аварии на Миннеаполисском шоссе, в которой пострадало семь транспортных средств, специалисты предположили, что первопричиной было столкновение седьмого и шестого автомобилей вследствие внезапной остановки последнего. Обычно мы рассчитываем на то, что водители будут держать нужную дистанцию и смогут остановиться.

Но специалисты, исследовавшие траектории торможения всех участников аварии, обнаружили, что, скорее всего, в ней виноват водитель третьегоавтомобиля. Почему? Поскольку он не отреагировал должным образом, он «съел» б'oльшую часть общего ресурса тормозного пути. У следующих за ним автомобилей было гораздо меньше времени и пространства для остановки: когда дело дошло до седьмого автомобиля, он отреагировал намного быстрее, чем третий, но находился слишком близко к шестому, чтобы успеть остановиться. Если бы водитель третьей машины отреагировал вовремя, аварии можно было бы избежать. Исследо­ватели говорят, что те, кто любит «сидеть на хвосте», то есть не со­блюдают «оптимальную» дистанцию, повышают риск столкновения не только с едущей впереди машиной, но и с той, которая едет сзади {51} .

{51}

Davis G. A., Swenson T.Identification and Simulation of a Common Freeway Accident iMechanism: Collective Responsibility in Freeway Rear-End Collisions. CTS 06-02. Intelligent Transportation Systems Institute, Center for Transportation Studies, University of Minnesota, апрель 2006 г.

Как можно с математической точностью предсказать реакцию водителя? По всей видимости, для этого необходимо объединить «умные» дороги с «умными» автомобилями. Ведь не случайно каждый раз, когда речь заходит об «умных» технологиях, имеется в виду нечто неподвластное человеку. Крэйг Дэвис, физик-пенсионер, много лет работавший в научно-исследовательских лабораториях Ford Motor Company, был одним из многих исследователей того, как адаптивные системы круиз-контроля (АСС) могут улучшить дорожное движение путем сохранения математически точной дистанции между автомобилями. «Их использование не устранило бы дорожной “волны” полностью, — говорит Дэвис. — Даже если бы колонна стоящих автомобилей могла координированно начать разгоняться в одно и то же время и дистанция на скорости в 100 км/ч оставалась идеальной, “эффект волны” все равно бы возник».

Поразительно, но, согласно результатам исследования, если хотя бы у одной из десяти машин была ACC, длина дорожного затора уменьшилась бы; если бы круиз-контроль был у 20% автомобилей, возможно, пробка бы не возникла вообще.В ходе эксперимента Дэвис фиксировал точный момент, когда участие в движении одной машины с круиз-контролем позволяло избежать затора {52} . Это та капля, которая переполняет чашу. Вспомните пример с саранчой — когда группа особей достигает критической плотности, она начинает себя вести абсолютно иначе.

{52}

Результаты исследования ACC описаны в статье: Davis L. C.Effect of Adaptive Cruise Control Systems on Traffic Flow // Physical Review E, Vol. 69 (2004).

Правда, здесь была одна проблема. Поскольку автомобили с ACC держали довольно близкую дистанцию, машине, въезжающей на автостраду, но не оборудованной этой системой, было сложно найти безопасное пространство между ними. Кроме того, автомобили с ACC, как и люди, могли и не уступить ей дорогу. Конечно, такие проблемы можно решить научными методами, но пока мы все еще страдаем от ошибок, совершаемых в дороге. Зато можем извлечь полезный для себя урок: даже технике иногда тяжело перестраиваться.

Глава 5. Почему женщины вызывают больше заторов, чем мужчины, и другие секреты дорожного движения

«Кто все эти люди?» Психология поездок

Вы не застряли в пробке. Вы и есть пробка.

Реклама в Германии

Один из забавных законов дорожного движения таков: большинство людей во всем мире каждый день проводит в дороге приблизительно одинаковое количество времени. И в африканской деревне, и в американском городе ежедневная поездка на работу и обратно занимает около 1,1 часа {1} .

{1}

Schafer A., Victor D.The Past and Future of Global Mobility // Scientific American, октябрь 1997 г., с. 58–63.

В 70-х годах прошлого века израильский экономист Яков Захави, работающий на Всемирный банк, создал теорию, которую назвал «бюджетом времени на дорогу». Он предположил, что люди готовы посвятить переездам определенную часть дня. Захави обнаружил, что это время было «фактически одинаковым» везде. Площадь небольшого английского городка Кингстон-апон-Халл составляет всего 4,4% от площади Лондона, тем не менее водители в обоих городах тратят на дорогу по 45 минут каждый день. Единственная разница в том, что лондонские водители ездили реже, но их поездки оказались продолжительнее по времени, в то время как водители Кингстона ездили чаще, но сами поездки были короче {2} . В любом случае потраченное на переезд время было одинаковым.

{2}

Zahavi Y.The ‘UMOT Project, август 1979 г., отчет подготовлен для Департамента транспорта США и Министерства транспорта ФРГ.