Пробки на дорогах десятилетиями объясняли одним и тем же сценарием — резким торможением и цепной реакцией ошибок водителей. Но новые данные показывают, что в основе заторов может лежать прямо противоположный импульс, связанный не с замедлением, а с попыткой ускориться.
От торможения к ускорению
Исследователи из Московского физико-технического института совместно с коллегами из Университета Дуйсбурга-Эссена предложили альтернативный взгляд на механизм образования транспортных заторов. Вопреки распространённой теории, ключевым фактором оказался не избыточный тормозной отклик, а стремление водителей как можно быстрее вернуться к свободному движению после локального замедления.
Этот эффект получил название "переускорение". Он возникает в момент, когда водитель или автопилот пытается компенсировать снижение скорости, одновременно сталкиваясь с ограничениями, задаваемыми движением впереди идущего автомобиля. Именно баланс между этими двумя тенденциями определяет, перерастёт ли замедление в устойчивый затор.
Конкуренция импульсов в потоке
Как поясняет профессор кафедры общей физики МФТИ Сергей Кленов, модель показывает принципиально иной источник нестабильности трафика.
"Переускорение — это поведение водителя или автопилота, при котором он стремится сильнее ускориться, чтобы вернуться к свободному движению, выбравшись из локального замедления потока", — рассказал профессор кафедры общей физики МФТИ Сергей Кленов.
Исследование опирается на теорию трёх фаз транспортного потока, разработанную профессором Борисом Кернером. В рамках этой концепции было показано, что в синхронизированном потоке вероятность переускорения резко снижается. В результате трафик приобретает метастабильный характер: небольшое замедление может исчезнуть само по себе, но при превышении критического порога становится точкой зарождения крупного затора, сообщает Газета.Ru.
Последствия для беспилотного транспорта
Дополнительный результат работы связан с выявлением нового механизма переускорения. Помимо осознанного желания ускориться, оно может возникать как побочный эффект безопасного манёвра — например, при выезде с полосы разгона или перестроении между рядами.
Важно, что такие особенности поведения проявляются не только у водителей, но и в потоках, полностью состоящих из автомобилей с адаптивным круиз-контролем. Это означает, что переускорение следует учитывать при разработке алгоритмов для беспилотных автомобилей и интеллектуальных транспортных систем. Более точное понимание этого процесса может лечь в основу новых методов управления смешанным дорожным движением, где человек и автомат будут сосуществовать в одном потоке.