Дорожные заторы описываются динамикой жидкостей

Дорожные заторы описываются динамикой жидкостей

Это случается везде. Вы имеете возможность мчаться по автотрассе (само собой разумеется, в пределах разрешенного скоростного режима) и неожиданно понять, что дорожное перемещение уплотняется и замедляется до полной остановки. В то время, когда перемещение возобновляется, вы видите, что для остановки не было явной обстоятельства – ни дорожно-транспортного происшествия, ни объезда либо строительных работ.

Данный феномен стал темой для докладов и бессчётного множества диссертаций – из-за чего останавливается дорожное перемещение? Возможно ли избежать пробок на дороге?

Доктор наук Массачусетского технологического университета уверен в том, что знает ответ на эти вопросы.

Мы проводим часы судьбы в таких загадочных транспортных заторах, не смотря на то, что все, что в этом замысле пережили мы, кроме того примерно нельзя сравнить с происшествием в Китае в сентябре 2010 года. Тогда автострада между Тибетом и Пекином была забита и всецело остановилась на 15 дней, что, возможно, стало громаднейшей пробкой в истории .

Большая часть заторов – это обыденное явление, но, однако, они не смогут не злить.

Проблему случайных транспортных заторов на большинстве дорог время от времени возможно растолковать динамикой жидкостей, говорит Бертольд Хорн, инженер-специалист и электромеханик по компьютерным наукам университета. В отыскивании ответа другие ученые обращаются к теории хаоса и к фракталам.

В качестве аналогии Хорн применяет дилатантную жидкость, у которой с ростом нагрузки возрастает вязкость. К примеру, в случае если в бассейн насыпать достаточно кукурузного крахмала, то по его поверхности возможно будет прогуляться пешком. Содержимое бассейна останется жидким, но под давлением ваших шагов оно станет более вязким.

На YouTube полно примеров.

Вода в бассейне именуется ньютоновской жидкостью, поскольку не имеет значение, что вы с ней станете делать – трясти либо взбалтывать, она остается жидкостью. Когда вы добавите кукурузный крахмал, вода преобразовывается в неньютоновскую жидкость и под давлением делается вязкой.

Подобным примером есть кетчуп. В бутылке он по большей мере пребывает в жёстком состоянии, пока вы не станете его взбалтывать либо выжимать; тогда кетчуп делается жидким. Неньютоновские особенности этого соуса являются обстоятельством, из-за чего его так сложно добыть из стеклянной бутылки.

Сейчас давайте предположим, что поток транспортных средств – это жидкость. В случае если достигнуть определенного количества машин в какой-либо территории, дорожное перемещение делается «вязким», говорит Бертольд. Каждому приходится снижать скорость, реагируя на перемещение идущей впереди машины.

Хорн уверен в том, что он нашёл ответ в машинах класса люкс – адаптивный круиз-контроль, применяющий радар для отслеживания движения машин в первых рядах. Если они замедляются, то же делает и ваша машина в прямо пропорциональной зависимости от действий вторых авто.

Бертольд предлагает замечать кроме этого и за перемещением позади, именуя это двусторонним управлением – дабы продолжать перемещение, вы должны кроме этого отслеживать, что происходит позади. Его план был сравнительно не так давно представлен на протяжении конференции по вопросам интеллектуальных транспортных совокупностей, что проходила в Нидерландах.

«Эта мысль ни при каких обстоятельствах не употреблялась на протяжении разработки усовершенствованных круиз-контролей либо самоуправляемых машин, — подчеркивает ученый. – И обстоятельство не в отсутствии стимула к поиску ответа».

Хорн уверен в том, что в случае если добавить радар заднего вида для наблюдения за скоростью и расстоянием идущих сзади машин, круиз-контроль сможет обеспечивать, что ваш автомобиль постоянно будет пребывать на половине пути между двумя вторыми автомобилями. В случае если оснастить все автомобили таковой совокупностью, то эти самые раздражающие пробки отойдут в прошлое.

Это перевоплотило бы дилатантную жидкость в что-то похожее на более плотную и вязкую жидкость, такую как мед, что повысило бы эффективность транспортного потока. Ваш автомобиль ни при каких обстоятельствах не затормозил бы быстро перед замедляющейся в первых рядах машиной, а авто сзади вело бы себя подобно вашим действиям. Вариации скорости, подобно давлению в бассейне – вот что приводит к необъяснимым остановкам.

Само собой разумеется, это сработало бы лишь в том случае, в то время, когда все автомобили на дороге оснащены радаром переднего и заднего вида, и адаптивным круиз-контролем, чего нет на данный момент. Эти устройства все еще через чур дорогие.

Хорн исследует возможности цифровых фотоаппаратов в качестве недорогой альтернативы радарам. Их применение имеет недочёты – для измерения расстояния, в большинстве случаев, нужно стерео изображение.

«Сложно уловить скорость и расстояние, — отмечает ученый. – А расстояние, дроблённое на скорость, равняется времени контакта».

Из серии фотографий возможно взять соотношение между этими двумя размерами, и именно это и имеется задачей предстоящих изысканий Бертольда.

Предложенная мысль не так уж и несложна, отмечает Хани Мамассини, директор транспортного центра при Северо-Западном университета в городе Эванстон, США. Нет потребности применять это устройство в каждом автомобиле на дороге, поскольку водители и без того замечают в зеркала заднего вида, опасаясь удара позади при через чур резком торможении, отмечает Хани.

Помимо этого, план Хорна может сработать лишь в том случае, если никто не начнёт перестраиваться и обгонять друг друга.

«Логика управления, учитывающая машины спереди и позади, уравновесит транспортный поток, — говорит ученый. – Но к сожалению, она не урегулирует вопросы дорожных пробок, поскольку не готова к сменам и обгонам полосы перемещения».

по данным Livescience

Китаец победил пробки благодаря крошечной машине


Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.