Поговорим о пробках. Разговор второй.

[luden]

В прошлый раз мы рассматривали влияние "обочинников" на общую скорость плотного потока.

Сегодня же я хочу рассказать о проблемах съезда с многополосной дороги на однополосный съезд (развязка ли это или просто улица - не играет роли).

Как ни странно, эти проблемы весьма близки.
Ибо у них один корень - некоторая часть водителей считают, что им надо проехать быстрее, чем остальным.
Как результат - такие водители создают дополнительную очередь из машин.

И если на обочине редко образуется более одной дополнительной очереди, то в случае узкого съезда таких очередей может быть много.

Давайте же рассмотрим эту ситуацию поближе.




Нормальная ситуация. Без сломанного авто на съезде и с ним.

Итак для начала рассмотрим вариант, в котором все едут строго по правилам и никто не пытается пролезть вперёд.
Такой вариант изображен на иллюстрации №1.

В этом случае пропускная способность и основной дороги, и съезда - максимальна.

Даже если случается поломка в самом узком месте, на съезде (иллюстрация №2), скорость потоков падает незначительно.
Это происходит потому, что съезды сделаны с запасом по ширине.

Этот самый запас и играет ключевую роль в образовании пробки на основной дороге.
Как бы странно это ни звучало.


Ситуация с двойным потоком машин на съезде и авария, которая может случиться из-за малых дистанций между автомобилями.

Так как въезд достаточно широк, на нём может поместиться в два раза больше машин, чем обычно.
Но эти машины должны откуда-то взяться.
Они беруться из крайнего правого ряда, едущего прямо.

То есть вместо 3 прямых и 1 поворачивающего рядов мы получаем 2 прямых и 2 поворачивающих (иллюстрация №3).

Само по себе это улучшает пропускную способность съезда, хотя и снижает пропускную способность дороги в целом.
То есть сам этот процесс не есть 100% зло.

Проблема в том, что уменьшение дистанций между автомобилями неизбежно ведёт к замедлению потока и, что самое страшное, возрастанию вероятности аварий на съезде.

Подобные аварии могут полностью заблокировать съезд (иллюстрация №4).


Сломавшийся автомобиль на съезде и дальнейший рост числа желающих попасть на съезд.

Даже если аварии не происходит, то любой автомобиль, сломавшийся на съезде, радикально снижает его пропускную способность, сводя на нет выигрыш от двойной плотности машин (иллюстрация №5).

Если бы на этом процесс формирования новых очередей завершился бы, то вероятность сильных проблем была бы мала, а общая пропускная способность дороги упала бы незначительно (в случае, когда нет аварий или сломавшихся автомобилей).

К сожалению, ко второй очереди часто добавляется третья, а в особо тяжёлых случаях четвёртая и пятая.
Это приводит к радикальному снижению пропускной способности съезда, ведь надо сначала миновать "бутылочное горлышко" где сходятся 3-5 рядов и из которого выходит не более двух.
Более того, радикально снижается пропускная способность основной магистрали, ведь дополнительным очередям (а перед самым съездом автомобили в них расположены чуть ли не под прямым углом к основной дороге) нужно место на дороге.
Эта ситуация показана на иллюстрации №6.


Три очереди и сломанный автомобиль на съезде. Они же и типичная, для этого случая, авария.

Если же, не дай бог, на съезде сломается одна из машин (например "закипит" "ГАЗель"), то и съезд, и основная магистраль практически встанут.
Так как большая часть дороги занята "самыми умными", а они сами... ползут, так как пропускная способность съезда сильно уменьшилась (иллюстрация №7).

Типичной аварией в этом случае является столкновение автомобилей, движущихся в крайнем левом ряду прямо (для показанного на схеме случая, при увеличения полос ситуация может немного отличаться) и автомобилей, которые оказались в очередях на поворот, но едут прямо.

В нашем случае автомобиль из 3-его ряда перестраивался в 4-й, но "притёрся" к автомобилю, который ехал прямо.
Это привело к блокированию двух полос основной магистрали (иллюстрация №8).

Но основная проблема не в блокировании полос.
Хуже то, что в этом случае, и без того медленные очереди на поворот, ещё больше замедляются.
На самой правой полосе из тех, что расположены на основной магистрали, теперь сливаются три потока.
При этом они сливаются с разных направлений (кому-то надо направо, кому-то прямо, а кто-то перестраивается налево).
Это снижает и без того низкую пропускную способность дороги.
Как ни странно, съезд при этом начинает ехать с нормальной скоростью.
Но на основной магистрали встаёт глухая пробка.



Теперь вы видите, как из-за весьма небольшого количества "торопыг" может быть парализована целая трёхполосная магистраль.
Примеры, описанные в этом посте, можно регулярно видеть на третьем транспортном кольце в Москве.


А тут сслыка на первый разговор о пробках.