Mi a fantom forgalmi dugó, és miért keseríti meg az életünket?

A teljes lecke angol nyelven itt található: https://ed.ted.com/lessons/what-is-phantom-traffic-and-why-is-it-ruining-your-life-benjamin-seibold

Az autópályán haladunk, mikor hirtelen féklámpák végtelen sora jelenik meg előttünk. Nincs baleset, sem piros lámpa, nem változott meg a sebességkorlát, és a sávok sem változtak. Akkor miért van ilyen nagy forgalom? A fantom forgalmi dugónak nevezett jelenség az oka. Benjamin Seibold elmagyarázza, miért történik és hogyan kerülhetjük el őket a jövőben.

Lecke: Benjamin Seibold
Rendezte: Cris Wiegandt

Az autópályán haladunk,

mikor hirtelen féklámpák
végtelen sora jelenik meg előttünk.

Nincs baleset, sem piros lámpa,

nem változott meg a sebességkorlát,
és nem szűkült össze az út.

De akkor mi a csudáért
van ilyen nagy forgalom?

Ha a forgalom szinte megáll
minden látható ok nélkül,

azt nevezzük fantom forgalmi dugónak.

A fantom forgalmi dugó
egy kialakulóban lévő jelenség,

mely mintha önálló életet élne,
és nagyobb részei összességénél.

Ennek ellenére le tudjuk
modellezni ezeket a dugókat,

még az őket formáló elveket is értjük,

és közelebb vagyunk, mint gondolnánk,

az effajta dugók elkerüléséhez a jövőben.

Fantom forgalmi dugó kialakulásához
sok autónak kell lennie az úton.

Ez nem feltétlenül jelenti azt,
hogy túl sok autó van ahhoz,

hogy egy adott útszakaszon
simán haladjanak,

legalábbis ha minden autós tartja
ugyanazt a sebességet

és a másoktól való távolságot.

Ebben a sűrű, de haladó forgalomban

egyetlen apró zavaró hatás elegendő ahhoz,
hogy elindítsa azt az eseménysorozatot,

mely forgalmi dugóhoz vezet.

Tegyük fel,
hogy egy járművezető kicsit lefékez.

Ezután minden őt követő járművezető
kicsit nagyobbat fékez,

és ezzel féklámpák hullámát hozza létre,

mely az úton közlekedő autókon
keresztül terjed hátrafelé.

Ezek a megállás-indulás hullámok
mérföldeken át tarthatnak az autópályán.

Ha az autók sűrűsége alacsony az úton,

a forgalom egyenletesen halad,
mivel az apró zavaró hatásokat,

például az egyes autók sávváltását
vagy kanyarban lelassítását

a többi járművezető kiigazítja.

De amint az autók száma
meghaladja a kritikus sűrűséget –

általában mikor az autók egymástól
kevesebb mint 35 méterre vannak –

a rendszer működése
drasztikusan megváltozik.

Dinamikus instabilitást kezd mutatni:
az apró zavaró hatások felerősödnek.

A dinamikus instabilitás nemcsak
a fantom forgalmi dugókra jellemző –

az esőcseppekért, a homokdűnékért,
felhőalakzatokért és sok másért is felel.

Az instabilitás
egy pozitív visszajelzési hurok.

A kritikus sűrűség felett

minden újabb jármű csökkenti

az út egy adott szakaszán
másodpercenként áthaladó autók számát.

Ez pedig azt jelenti, hogy hosszabb idő,
míg egy torlódás eltűnik egy útszakaszról,

így még jobban növekszik a járműsűrűség,

míg végül teljesen megáll.

A vezetők általában nem tudják,
hogy jóval a dugó előtt kellene fékezniük,

így végül nagyobbat fékeznek,
hogy elkerüljék az ütközést.

Emiatt erősödik a fékezéshullám
járműről járműre.

Sőt, a vezetők általában túl hamar
gyorsítanak a lassulás után,

tehát próbálnak gyorsabban vezetni,

mint azt a forgalom
átlagos menete engedné.

Emiatt újra fékezniük kell:
végül újabb visszajelzéshurok alakul ki,

amely még több
megállás-elindulást eredményez.

A járművezetők mindkét esetben
rontanak a helyzeten,

egész egyszerűen azért,
mert nem igazán látják, mi van előttük.

Az önvezető autók, melyek rendelkeznek
az előttük lévő forgalom adataival

más autóktól vagy az utakon
elhelyezett érzékelőkből,

valós időben ellensúlyozhatják
a fantom forgalmi dugókat.

Ezek a járművek biztonságosan
egyenletes tempót tartanának,

amely megegyezik a teljes
forgalom átlagos sebességével,

így megelőznék a forgalmi
hullámok kialakulását.

A már kialakult forgalmi hullámokra

az automatizált jármű felkészülhetne,

hamarabb és fokozatosabban fékezne,
mint egy valódi járművezető,

és ezzel csökkentené a hullám erejét.

És ehhez nem kellene
olyan sok önvezető autó.

Egy friss tanulmány szerint húsz
valódi járművezetőnként egy önvezető autó

már elegendő a forgalmi hullámok
enyhítéséhez és megakadályozásához.

A forgalmi dugók nemcsak
mindennapos kellemetlenségek,

hanem a halálesetek,
az elpazarolt erőforrások

és a bolygónkat fenyegető
szennyezés legfőbb okozói is.

De az új technológia segíthet
csökkenteni ezeket a mintázatokat,

biztonságosabbá teheti az utakat,

napi ingázásunk hatékonyabbá válhat,
a levegő pedig tisztábbá.

És mikor legközelebb egy dugóban ülünk,

ne feledjük, hogy a többi autós
nem feltétlenül vezet rosszindulatúan,

egyszerűen nem látják, mi történik előttük
az úton és eszerint vezetnek.