Умный трафик: как избавить горожан от лишнего «пробега»
Когда город застревает в пробках (особенно в связи с «неожиданно» наступившей зимой), каждый водитель — эксперт. Причем как практик, так и теоретик. Он дает практические советы о том, как Сергею Собянину обустроить московские магистрали, теоретически рассуждает о том, что владелец машины ничего никому не должен, разве что исполнять ПДД. Оппоненты возражают: даже если закатать город в асфальт полностью, он не справится с потоком машин, если тот продолжит прирастать с той же скоростью. А кроме ПДД стоит соблюдать и человеческие нормы поведения на дороге. Рассуждают о развитии или сворачивании общественного транспорта, допустимости выезда на занятый перекресток или рискованного вождения с частой сменой полос, подземных переходах как альтернативе светофорам.
Встретимся на светофоре
Между тем ни один из этих вопросов не лежит в плоскости мнений: их можно решить достаточно точными методами, если знать, чего мы хотим от решения. Обычно хотим одного: обеспечить наиболее быстрое (но комфортное и безопасное) движение максимального количества горожан.
Но как? Наука о городах многолика и может рассматривать как транспортную систему города в целом (но такой опыт плохо переносится с одного города на другой), так и отдельные аспекты поведения пользователей дорог — водителей и пешеходов. Так, исследователи из Политехнического университета Виргинии попытались поставить точку в давнем и горячем споре — «притираться» или нет на светофоре к впереди стоящей машине.
В Москве ответ однозначен — «да». Позволивший себе слишком большую дистанцию в лучшем случае получит от соседа сзади гудок клаксона, а в худшем — кто-то попытается вклиниться в образовавшийся промежуток. Особенно в пробках: водители уверены, что чем плотнее они упакуются перед светофором, тем больше машин успеют пересечь перекресток до того, как снова загорится красный, — так подсказывает здравый смысл.
Виргинские урбанисты детально изучили один из перекрестков в окрестностях университета с помощью видеокамер на дронах. Десять водителей-добровольцев имитировали разные модели поведения на перекрестке. Набрав достаточный объем данных, ученые перешли к анализу поведения водителей. Выяснилось, что сокращение расстояния между машинами во время ожидания зеленого сигнала светофора совершенно съедается временем, которое потом приходится потратить на восстановление комфортного для движения интервала. До его достижения водители все равно не могут ускориться.
Таким образом, «висение на хвосте» на деле не дает никаких преимуществ во времени пересечения перекрестка. А вот проблемы вызвать может: чем меньше расстояние в режиме ожидания, тем больше происходит столкновений, когда машины трогаются.
В наблюдениях не может быть ошибки: ученые регистрировали паттерны движения автомобилей, стартовавших с разных расстояний друг между другом — от 3,7 до 150 м. Оказалось, что время прохождения перекрестка совпадает с точностью до секунды на стартовых интервалах вплоть до 7,5 м. Исследователи даже провели параллель между этим процессом и термодинамикой — теплотой фазового перехода. Водители перед перекрестком находятся будто бы в состоянии льда, и фиксированное количество энергии необходимо, чтобы растопить его вне зависимости от режима таяния, — только «растаяв», машины могут пересекать перекресток.
Сквозное движение
Это небольшая, но точная и изящная работа может дать начало новому витку движения за безопасность на дорогах. Руководствуясь проверенными научными результатами, регуляторы смогут обоснованно ввести санкции, чтобы мотивировать водителей «не притираться». Возможно, ничего не изменится, но не факт — многие кажущиеся сейчас очевидными инновации на дороге пришли из академической среды.
Например, в 2008 году исследователи из Калифорнийского университета в Беркли вместе с несколькими частными компаниями разработали систему мониторинга трафика Mobile Millennium, собиравшую данные с GPS-приемников, а потом перераспределявшую их в соответствии с запросом пользователей, — у них появилась возможность строить маршрут с учетом пробок. В 2009 году эта функция появилась и у российского сервиса «Яндекс.Пробки», недавно «порадовавшего» москвичей исследованием о том, что проблемы с трафиком в столице достигли пятилетнего максимума.
Развитие интернета и технологий анализа big data впервые позволили взглянуть на транспортную инфраструктуру в целом: до этого полиция видела машины, город — улицы, регион — междугородние магистрали. На самом деле передвижение людей — единый процесс вне зависимости от того, на каком транспорте (самолетом или на своих двоих) они перемещаются. В Калифорнии собрать вместе совершенно все потоки пытается проект Connected Corridors, реализуемый департаментом транспорта штата вместе с тем же университетом Беркли. В Париже достаточно давно и очень эффективно решили проблему интеграции элементов транспортной системы города, попутно включив в него ближайший регион Иль-де-Франс, откуда многие ездят на работу в столицу. Начать решили с конца — объединить не департаменты или компании, а их интерфейс для пассажира. Еще в 1993 году была начата работа по созданию единого стандарта смарт-карт для всех видов транспорта в городе и регионе. В начале 2000-х годов система заработала в Париже и ряде других городов во Франции, Италии, Португалии, Бельгии. Схожая идея была реализована в Москве спустя 15 лет в виде карты «Тройка».
Впрочем, и разделение инфраструктуры поездов метро, электричек и дальнего следования, столь естественное в Москве, уже становится анахронизмом. На Центральном вокзале Берлина все эти потоки интегрированы в единую пятиуровневую систему, что позволяет свести к минимуму время на пересадку. Берлин при построении инфраструктуры воспользовался последствиями разделения города в годы холодной войны, все можно было построить заново — в соответствии с современными моделями транспортных потоков.
Научный подход к городам не прихоть хипстеров. Города занимают 4% площади земной суши, а живет в них уже больше половины населения. Эти системы искусственны изначально, в городе нельзя говорить о «естественном ходе событий» или «жизни в ладу с природой», город требует экономии ресурсов и снижения бесполезного «пробега» жителей. Иначе форс-мажор с любым из элементов среды приведет к ее немедленному полному обрушению — как карточного домика.
Например, москвичи, хотя и любят пожаловаться на снежные заторы, часто иронизируют над кадрами из американских или европейских городов, парализованных сильными снегопадами. Но, возможно, нет ничего ненормального в том, чтобы из-за снега ввести ЧП и частично приостановить движение в городе ради безопасности его жителей, если, конечно, инфраструктура не справляется. В Монреале, например, где снега бывает чуть более чем по горлышко, у городских служб есть дневная норма по уборке. Когда норма выполнена, а снега все еще много, уборка откладывается на завтра, объявляется особый режим, и всем, кто не занят на производствах непрерывного цикла и не выполняет другие неотложные задачи, разрешается не ходить на работу. Что-то в этом есть.
