Математики вирішили проблему заторів і безпеки на дорогах

Хочешь встигнути, зменшуй швидкість

Джемологія – молода наука про дорожній трафік і затори в мегаполісах. Назва походить від слова jam, яке в англійській мові означає не тільки варення, а й пробку, автомобільний затор. Основоположником джемології є відомий уже на весь світ японський професор фізико-математичних наук Токійського університету Катсухіро Нішінарі.

Він шляхом дослідів довів, що заправильного підходу проблему міських пробок і аварійності на дорогах можна вирішувати швидко і без особливих вкладень.

Зараз ідеї Катсухіро втілюються в багатомільйонному Токіо, який давно визнано «гарячою» точкою світу в контексті інтенсивності трафіку.

Ще в 2016 році цей мегаполіс бив рекорди за кількістю і складністю заторів. Багато років нормальним станом його жителів було проводити щодня по кілька годин в пробках. Зараз, через півтора року після того, як розробки Катсухіро Нішінарі почали застосовувати на кількох дорогах в Токіо, експерти вже заговорили про зниження в столиці Японії кількості ДТП - на 36% і заторів - майже на 50%.

Джемологія та її принципи

По-перше, приготуйтеся, що вам ці правила спочатку здадуться дивними. Адже головна теза джемології - хочеш встигнути, знижуй швидкість. Тобто, щоб у місті кудись дістатися швидше, автомобілістам потрібно їхати повільніше.

По-друге, щоб зрозуміти теорію Катсухіро, слід згадати, як рухаються мурашки. Якщо вони пересуваються крізь перешкоди великою ватагою одна за одною, у них ніколи не виникає затримок, заторів і "наїздів" одне на одного.

Річ у тім, що мурахи рухаються повільно, з однаковою швидкістю, і ніколи не «туплять», тобто жодна з мурах не дозволяє собі збитися з такту, відволіктися на щось, різко зупинитися або скоротити / збільшити відстань між собою і побратимом, що йде попереду. Якби хоч одна комашка вирішила так зробити, вона викликала б у натовпі інших мурах ланцюгову реакцію гальмування і розбивання ладу.

На жаль, люди на дорогах поводяться зовсім інакше, ніж дисципліновані комашки. І саме через це виникають автомобільні затори і аварії.

Так ось, головною ідеєю джемології є створення умов, за яких автомобілісти повинні дотримуватися невеликої швидкості і постійної відстані між машинами. Таку систему їзди в джемології називають синхронністю руху.

Бо що відбувається зараз? В одних і тих самих смугах їдуть автомобілі, якими керують люди різного віку, навичок та вмінь. Хтось відчуває себе за кермом надто впевнено, і тому постійно перевищує швидкість. А хтось, навпаки, рухається дуже повільно або відволікається на телефон. Навіть один такий драйвер здатний повністю порушити синхронність руху в смузі, ставши причиною ДТП або затору.

Безпечна дистанція

На думку професора Нішінарі, сьогодні, щоб в місті не утворювалися затори і траплялося менше аварій, всі ТЗ повинні дотримуватися дистанції, що дорівнює швидкості свого руху, але не менше, ніж 40 метрів. А ще рухатися, ніколи не перевищуючи безпечну швидкість 50 км/год.

Що ж говорить про безпечну дистанцію сучасна теорія? Не секрет, що зараз будь-який досвідчений автомобіліст у відповідь на питання про те, якої безпечної дистанції слід дотримуватися до машини попереду, скаже: безпечна дистанція визначається, як половина показника швидкості, з якою рухається його авто.

 Проблема: нам подобається швидка їзда

Втілювати ідеї джемології в життя непросто. Відомо, що близько 85% автомобілістів періодично перевищують дозволену в містах швидкість 50 км/год, вважаючи це нормальним і безпечним процесом. Причина такого ставлення автомобілістів до швидкості - в простих законах математики, які ми вчили в 4-му класі. Ми пов'язуємо час, необхідний, щоб дістатися з точки А в точку Б, зі швидкістю руху авто. Ось тільки забуваємо про те, що ця формула на міських дорогах часто не працює.

Небезпечна дистанція

Відбувається це тому, що в формулу швидкості одного автомобіля постійно вводяться нові змінні - поведінка інших транспортних засобів. І в цьому випадку починають діяти закони фізики, що характеризують не лінійна, а хаотичний рух, в якому неможливо передбачити поведінку кожного з учасників дорожнього процесу.

Видео показывает, как из-за разности поведения автомобилистов, в стройном ряду начинается беспорядок, образуются заторы и возникают угрозы ДТП

https://www.youtube.com/watch?v=Rryu85BtALM

На думку японського професора Катсухіро Нішінарі, змусити водіїв припинити вносити хаос у дорожній рух, можна, застосувавши два методу.

Перший - жорстко розділити в місті смуги руху на швидкісні, повільні, і для громадського транспорту. Друге - впровадити на дорозі безліч перешкод, на кшталт «лежачих поліцейських», які б постійно примушували водіїв сповільнюватися.

«В даний час змішаний потік автомобілів є причиною пробок і ДТП. Жорстке поділ смуг і перешкоди автоматично зменшують проблеми на дорозі, бо змушують автомобілістів стежити за швидкістю руху », - вважає японський вчений.

У 2020 році напередодні Олімпійських ігор рух на всіх дорогах Токіо буде організовано за принципами джемологіі. Тоді остаточно і стане ясно - чи дійсно на міських дорогах працює принцип «хочеш встигнути, знижуй швидкість».