Трафик. Психология поведения на дорогах.
Шрифт:
Шрекенберг называет это «самоуничтожающимся прогнозом». В своем офисе в Университете Дуйсбург-Эссен он показал мне карту, на которой дороги были обозначены зеленым или красным цветом. «Судя по прогнозу, эта дорога через час будет забита, — говорит он. — Это видят все участники движения и думают: “По ней нельзя ехать, мы попадем в пробку”, — после чего выбирают другой маршрут. А пробка так и не образовалась, потому что все поехали другим путем. Вот в чем проблема». Такие колебания (Шрекенберг называет их «эффектом пинг-понга») могут произойти даже при совсем небольшом запаздывании данных. Представьте себе две дороги. Водителям говорят, что путь по одной из них займет на 5 минут меньше времени. Все, естественно, выбирают более короткий путь. К тому времени, когда информация обновится, дорога уже займет на 5 минут дольше.Теперь быстрее будет поехать по другой дороге, но со временем и там обнаружится та же проблема {61} .
{61}
В данном случае можно провести интересную аналогию между трафиком и фондовым рынком. Теоретически из-за того, что у индивидуальных инвесторов благодаря интернету появляется возможность отслеживать колебания цен на акции практически в режиме реального времени, а также получать больший доступ к информации о компаниях, они могут принимать более грамотные и основанные на информации решения, что приводит к корректировке цен на акции и общему снижению волатильности на рынке (см.: Gross D.Where Have All the Stock Bubbles Gone? // Slate, 3 января 2006 г.). Однако Брэд Барбер и Терранс Один предположили: когда у людей появляется недорогой и почти моментальный доступ к торговле акциями через интернет, могут возникнуть новые проблемы. Одна из них
Возникает вопрос: помогает ли такая информация водителям и транспортной системе в целом или провоцирует «эгоистичный роутинг»? Руководитель программы «Интеллектуальная транспортная система» Массачусетского технологического института Моше Бен-Акива изучал закономерности поведения на дороге в течение многих десятилетий. Он считает, что дорожные прогнозы — проблема, в которой сложно отделить причину от следствия и которая схожа с известным вопросом о том, что было раньше: курица или яйцо. «Корректный прогноз должен учитывать, сколько человек отреагирует на него, — говорит он. — Вы не можете предсказать, что произойдет завтра, не приняв во внимание то, как люди поведут себя после того, как услышат трансляцию» {62} .
{62}
Например, перед закрытием крупного шоссе I-5 в Сиэтле система Inrix ошибочно предсказала, что изменения трафика будут незначительными (руководствуясь уже описанными ранее факторами, связанными с «исчезающим трафиком»). Тем не менее прогнозы услышали не все, либо водители предпочли им не доверять, несмотря на все признаки надвигавшейся неразберихи на дороге. См.: Westneat D.Math Whiz Had I-5’s number // Seattle Times, 22 августа 2007 г.
Поэтому исследователи создают модели поведения людей на основании того, как они себя вели в прошлом. Шрекенберг считает, что, возможно, водителям не стоит раскрывать всю картину. «Необходимо структурировать информацию и сообщать только то, что заставит их действовать определенным образом. Не нужно говорить всю правду». Так же считают и крупные частные поставщики информации. Говард Хейз, президент чикагской компании NAVTEQ [78] , ведущего мирового поставщика цифровых карт, сказал: «Как только люди узнают о том, что на какой-то дороге будет пробка, они выбирают другой маршрут, который из-за этого тоже становится забитым. В идеале нужно придумать, как заставить одних людей ехать по одной дороге, а других — по другой».
78
NAVTEQ (от англ.Navigation Technologies) — американская компания, ведущий производитель данных для геоинформационных систем, в том числе систем навигации. Основана в 1985 году. Прим. ред.
Поскольку пока информация ограничена и доступ к ней есть только у некоторых водителей, мы действительно не знаем, что будет, если каждый сможет проверить состояние любой дороги. Согласно большинству моделей, чем больше водителей будет знать о том, что происходит на дорогах в реальном времени (чем ближе к актуальному времени, тем лучше {63} ), тем меньше будет пробок, и, соответственно, сократится время самих поездок {64} . Выиграют даже те водители, у которых не будет доступа к такой информации, поскольку более осведомленные автомобилисты начнут избегать загруженных дорог, тем самым освобождая их для менее информированных. К сожалению, исследования показали, что чем больше людей будет владеть такой информацией, тем меньше преимуществ получит каждый отдельный водитель {65} . Про короткие пути можно будет забыть. Чем больше людей будет знать оптимальные маршруты, тем менее вероятно, что они такими и останутся. Это хорошо для всех водителей (то есть для системы в целом), но плохо для каждого отдельного человека {66} .
{63}
См.: Kaysi I.Frameworks and Models for the Provision of Real-Time Driver Information. Ph.D. thesis, Department of Civil Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 1992.
{64}
См., например: Florian D.Simulation-Based Evaluation of Advanced Traveler Information Services (ATIS) (диссертация, Массачусетский технологический институт, 2004 г.). Интересное исследование проведенных ранее испытаний приведено в статье: Levinson D.The Value of Advanced Traveler Information Systems for Route Choice // Transportation Research Part C, Vol. 11 (2003), с. 75–87.
{65}
См. Levinson, там же.
{66}
Однако другие исследования показали, что, по мере того как все больше людей получают информацию о дорожной ситуации, трафик может ухудшиться. Причина в отсутствии сотрудничества. Если всем говорят, что дорога A лучше, чем B, то люди будут руководствоваться собственными интересами и немедленно переместятся на дорогу A, которая тут же перестанет быть предпочтительной. Специалисты по изучению сетей называют это проблемой «концентрации» и чрезмерной реакции. Именно здесь несовершенная информация может оказаться хуже, чем полное отсутствие таковой: если никто из участников движения не получает данных, то их распределение будет случайным, то есть каждая дорога может оказаться хорошей или плохой. Все зависит от того, насколько быстро люди получают информацию и принимают на ее основе решения. В идеале дороги будут похожи на очереди к таможенным терминалам в аэропортах. Каждый стоящий в очереди может увидеть скорость движения к каждому терминалу. Если открывается новый, часть людей покидает свою прежнюю очередь и встает в новую, в результате чего новая очередь оказывается настолько же длинной, как и все остальные. Система в равновесном состоянии. Но всегда ли это работает в интересах отдельного человека? Вы можете перейти в новую очередь, которая начинает двигаться медленнее, и обнаруживаете, что ваша прежняя очередь движется быстрее. Иными словами, у вас была вся необходимая информация, но смогли ли вы принять правильное решение? См.: Mahmassani H. S., Jayakrishnan R.System Performance and User Response Under Real-Time Information in a Congested Traffic Corridor // Transportation Research A, Vol. 25, N 5 (1991), с. 293–307. См. также: Arnott R., de Palma A., Lindsey R.Does Providing Information to Drivers Reduce Traffic Congestion? // Transportation Research A, Vol. 25, N 5 (1991), с. 309–318, и статью: Bell A. M., Sethares W. A., Bucklew J. A.Coordination Failure as a Source of Congestion // IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 51, N 3, март 2003 г.
Информация о дорожном движении и маршрутизации в реальном времени становится крайне важной во время непериодических заторов. Когда на обычно свободной дороге образуется пробка (например, из-за аварии), хорошо знать об альтернативных вариантах. В случае с постоянными заторами, которые возникают в часы пик на одних и тех же дорогах, преимущество такого знания исчезает, как только водитель проезжает «переломный» участок {67} . Оно может принести пользу только в самом начале пробки, когда еще есть возможность свернуть на другую дорогу. В транспортной системе, которая всегда перегружена, любые хорошие альтернативные маршруты уже давно используются другими водителями.
{67}
В модели, исследованной Дэвидом Левинсоном, преподавателем гражданского строительства в Миннесотском университете, путешественники могли сэкономить значительную часть времени благодаря информации в режиме реального времени, которая поступала к ним, когда трафик на дороге находился на уровне 95% от максимальной пропускной способности. В этот самый момент, по его мнению, начинают образовываться пробки и снижается количество доступных водителю вариантов действий. Levinson D.The Value of Advanced Traveler Information Systems for Route Choice.
Другой
недостаток маршрутизации в реальном времени заключается в самой городской дорожной сети. Группа исследователей изучила дорожные схемы и сети в 20 самых крупных городах Германии и обнаружила так называемый степенной закон: меньшая часть дорог принимает большую часть транспортного потока {68} . В Дрездене, например, половина дорог практически простаивает без дела (0,2% дорожного движения), а 80% всего транспортного потока приходится на 0,1 всех дорог {69} . Причина очевидна: большинство водителей ездят по большим дорогам, потому что они самые быстрые {70} . Даже если на них постоянно возникают пробки, они все равно такими остаются. Дорожные инженеры знают об этом и предпочитают, чтобы все ездили по дорогам, которые были построены для интенсивного движения, чем загружали местные окружные трассы {71} .{68}
В ходе исследования Puget Sound выяснилось, что 5% платных магистралей приносили до 50% гипотетических доходов. Данные взяты из электронной переписки с Мэттью Китченом.
{69}
См.: Lammer S., Gehlsen B., Helbing D.Scaling Laws in the Spatial Structure of Urban Road Networks // Physica A, Vol. 363, N 1 (2006), с. 89–95.
{70}
Интересно, что сходная динамика наблюдается в формировании путей, по которым передвигаются муравьи. Как было отмечено в книге «Самоорганизация в биологических системах», муравьи склонны скапливаться либо на самых быстрых путях, либо на путях, ведущих к значительным запасам пищи: «Самая короткая дорога позволяет муравьям минимизировать время путешествия от гнезда до запаса еды. Это дает им возможность быстрее употребить пишу, то есть минимизирует риск того, что источник пищи будет найден и монополизирован более крупной или более агрессивной соседней колонией. Более короткий путь означает также снижение затрат на транспортировку». По лучшим путям начинает перемещаться все больше муравьев, оставляющих там все больше феромонов, а это, в свою очередь, привлекает еще больше муравьев в рамках «механизма обратной связи». Если дорога разветвляется, то муравьи выберут путь, который выбрало большинство их сородичей. См.: Camazine S., Deneoubourg J.-L., Franks N. R.et al. Self-Organization in Biological Systems. Princeton : Princeton University Press, 2001, в частности главу 13.
{71}
Например, в Великобритании сельские города столкнулись с серьезными проблемами пробок на дорогах, представлявших собой, по сути, одну полосу в каждом направлении. Водители, оснащенные устройствами спутниковой навигации и искавшие более короткие пути, выбирали трассы, отлично выглядевшие «на бумаге», но, по сути, совершенно не готовые к резкому притоку большого количества автомобилей. См.: Millward D.End of the Road for Unreliable SatNavs // Daily Telegraph, 11 июня 2006 г.
Когда я ехал по 95-му шоссе в Коннектикуте и пользовался дорожной информацией, транслировавшейся компанией TeleNav [79] на мой телефон, я ощутил все ее преимущества и недостатки. Телефон радостно давал мне указания и даже оценивал приблизительное время прибытия. Внезапно впереди обнаружился затор. Я дал системе задание поискать лучший альтернативный путь. Она быстро нашла его, но тут же сообщила плохую новость: движение по нему займет значительно большевремени, чем по обычной дороге. Иными словами, обычный путь все равно был лучшим, несмотря на образовавшуюся пробку {72} .
79
Telenav — американская компания, использующая беспроводную технологию, предоставляющая услуги навигации, поиска, мобильной рекламы, обеспечения мобильности компаний и автоматизации рабочего процесса. Основана в 1999 году. Прим. ред.
{72}
Я сталкивался с этой проблемой не единожды. В городе Феникс я, попадая в пробки, несколько раз пытался найти маршруты объезда, а мое устройство приятным голосом сообщало мне: «Альтернативные пути не найдены».
Информация о дорожном движении и маршрутизации в реальном времени и введение платы за пользование загруженными участками дороги — две стороны одной медали. Первая объясняет водителям, как избежать заторов на дороге; вторая вынуждаетизбегать их. Когда на дороге возникает пробка, от данных в реальном времени пользы немного. Они просто сообщают водителям, как тем посетителям «Космической горы», сколько еще придется ждать. Это полезно только с социальной точки зрения. Информация же о заторе в реальном времени, предоставляемая водителями, которые в этой самой пробке стоят, — совсем другое дело. Ее можно использовать, чтобы вычислить точный спрос на любую часть дороги в любой период времени. С введением платы за пользование загруженными участками дорожное движение будет отражать рыночные цены и формировать спрос и предложение {73} .
{73}
Как показал исследователь вопросов транспорта Дж. Нэвелл, многие люди не хотят воспринимать транспортное средство как товар. «Что касается транспорта, то экономическая теория в данном случае зачастую бывает бессильна, — писал он. — Большинство экономистов рассматривает транспортную систему как товар, который может быть продан потребителю, готовому заплатить самую высокую цену, однако при этом они не задаются вопросом: “А чего же хочет общество в целом?”». Далее он добавил: «Ответа на этот вопрос не знаю и я сам». См.: Newell G. F.Memoirs on Highway Traffic Flow Theory in the 1950s // Operations Research, Vol. 50, N 1 (январь-февраль 2002 г.), с. 173–178.
Глава 7. Когда опасный путь безопаснее
Шоссейная головоломка: что помогает водителю приспособиться к дорожным условиям?
Перевернутая телега на дороге — предупреждение тем, кто едет следом.
В воскресенье, 3 сентября 1967 года, перед самым рассветом на улицах Стокгольма в воздухе запахло праздником. Машины гудели, прохожие ликовали и дарили полицейским цветы, симпатичные девушки улыбались, стоя у края тротуаров. Улицы были забиты автомобилями, водители которых ждали несколько часов ради участия в историческом событии. Люди даже воровали велосипеды, чтобы влиться в транспортный поток. Ровно в 6 часов утра в этот день в Швеции было введено правостороннее движение.
На обсуждение и подготовку этого проекта ушли годы. Предложения перейти на правостороннее движение выдвигались в парламенте несколько раз, но стабильно отвергались. Этот же вопрос был вынесен на референдум 1955 года, но подавляющее большинство шведов высказалось против. Несмотря на неудачи, сторонники перехода продолжали активные действия, и в 1963 году правительство наконец одобрило их предложение.
По словам сторонников правостороннего движения (введенного к этому времени во всех скандинавских странах и большей части Европы), оно должно было привести к снижению аварийности на дорогах. К тому же б'oльшая часть автомобилей в стране была оборудована левым рулем. Их оппоненты (большинство шведов) говорили, что затраты на такой переход будут просто огромными, а количество аварий, наоборот, возрастет.
Чем ближе был «День H» (Dagen H, от швед. H"oger — правый), тем страшнее становились прогнозы на ближайшее будущее. «То, что произойдет в сентябре, накроет нелепой тенью всю Швецию», — мрачно предсказывала New York Times {1} . Такие настроения были типичными, несмотря на четыре года подготовки и энергичную рекламную и информационную кампанию для населения. На всех радиостанциях постоянно крутилась песня «Держись правее, Свенссон!» [80] (Свенссон — самая распространенная фамилия в Швеции.)
{1}
Friedlanden P. J. K.H-Day Is Coming to Sweden // New York Times, 20 августа 1967 г. См. также: Sweden May Shift Road Traffic to the Right to Curb Accidents // New York Times, 12 ноября 1961 г.; All Goes Right as Sweden Shifts Her Traffic Pattern // New York Times, 4 сентября 1967 г.; Swedes Face the Trauma of Shifting to Right Side // New York Times, 10 апреля 1966 г. и Swedes Adjust, Some Grumpily, to Switching Traffic to the Right // New York Times, 5 сентября 1967 г.
80
«Hall dej till H"oger, Svensson!» Песня группы Telstars, 1967 год. Прим. ред.