Бортжурнал
Главная
Пробки из ниоткуда: как рождается волна торможения
Пробка иногда возникает без всякой причины: впереди нет ни аварии, ни ремонта дороги, ни светофора, а через несколько минут машины снова едут свободно.В 2008 году японские физики воспроизвели такую пробку специально: собрали два десятка машин на кольцевой трассе без единого препятствия — и пробка образовалась сама, просто потому, что машин на круге стало слишком много.Эксперимент на кольцеГруппа Юки Сугиямы из университета Нагои попросила водителей проехать по кольцевой трассе длиной 230 метров на скорости 30 километров в час, сохраняя равные интервалы. Ни одной аварии, знака или преграды на пути не было.Меньше чем через минуту крошечные различия в реакции водителей сложились в затор: часть машин начинала тормозить, замирала на несколько секунд и снова разгонялась. При двадцати двух машинах на круге затор возникал стабильно, а при меньшем числе колебания сами угасали.До этого опыта фантомную пробку описывали только по наблюдениям с настоящих трасс — эксперимент Сугиямы впервые воспроизвёл её в контролируемых условиях и на камеру, без единой аварии или помехи на пути.Как маленькая помарка превращается в волнуНи один водитель не держит скорость идеально ровно — кто-то на долю секунды позже отпускает тормоз, кто-то чуть сильнее давит на газ. На свободной дороге эти помарки быстро сглаживаются.Но когда машин много и дистанции малы, каждая следующая машина реагирует на притормозившую переднюю с небольшой задержкой и тормозит чуть сильнее, чем требовалось.Колебание накапливается быстрее, чем гасится, и превращается в самостоятельную волну торможения, которая живёт по кольцу или по трассе независимо от того, что происходит впереди.Куда уходит волна и с какой скоростьюВолна торможения движется навстречу потоку машин — назад, хотя сами машины всё это время едут вперёд. В эксперименте Сугиямы она откатывалась по кольцу со скоростью около двадцати километров в час, и, по словам самого исследователя, это совпадает со скоростью, с которой похожие волны ползут назад на настоящих трассах.Машина в хвосте такой волны попадает в торможение, которое сама не создавала и не видела заранее — просто оказалась не в том месте кольца в нужный момент.Отсюда и ощущение пробки «из ниоткуда»: когда вы наконец доезжаете до её головы, там нет ни аварии, ни ремонта дороги — волна к этому моменту уже откатилась дальше назад, а место, где она родилась, снова свободно.Что может сделать один водительЭту логику проверяли и с одной умной машиной среди обычных: в опыте американских исследователей, опубликованном в 2018 году, на кольце с двумя десятками машин хватило одной беспилотной, которая держала ровный интервал и плавно тормозила, — волна торможений у остальных сходила на нет.В одном из прогонов расход топлива всего потока падал почти на сорок процентов — просто потому, что машины перестали резко тормозить и снова разгоняться вслед за волной.Тот же эффект доступен без автопилота. Увеличенная дистанция и плавное отпускание газа вместо резкого торможения гасят волну позади вас, даже если пробка впереди никуда не исчезает: машинам дальше по потоку достанется меньше резких торможений.Что в итогеПробка без аварии и без светофора — результат обычной задержки реакции, умноженной на плотный поток. Плавное торможение и увеличенная дистанция одного водителя гасят волну позади него, даже если пробка впереди никуда не исчезает. А как вы обычно тормозите, когда впереди начинают притормаживать — сразу и резко или заранее и плавно?