KOMENTÁŘ MICHALA BORSKÉHO | Dopravní zácpy patří k životu dnešního člověka stejně jako dýchání nebo vaření ranní kávy. Často si ale člověk láme hlavu, proč se kolona stojících vozidel pravidelně objevuje v místech, kde na první pohled neexistuje zjevný důvod pro její vznik. Zdánlivě beznadějná situace uvěznění v nehybném „štrůdlu“ se přitom za pár okamžiků dokáže rozplynout jako pára nad hrncem. Složité výzkumy přinášejí jednoduché vysvětlení i návrhy na řešení.
Každý den jsem nucen využít při cestě do práce část pražského silničního okruhu ve směru od letiště k dálnici D1. Sotva na okruh u Chrášťan najedu ve všední den, ale někdy i o víkendu, musím záhy dobržďovat do kolony nehybně stojících aut i kamionů.
Zhruba 1,5 kilometru poskakování v koloně se ale u dalšího sjezdu na Ořech zničehonic „rozvolní“ (tento covidový výraz zavedený profesorem Prymulou má jak vidno univerzální využití) a auta se rozjedou normální rychlostí. Nestala se tam přitom žádná bouračka, není zde ani dopravní omezení nebo rozbité auto, nehoda v protisměru, kterou je nezbytné se „pokochat.“ Prostě záhada.
Zácpa „z ničeho“
Ano, dopravní zácpa se může objevit i v naprosto neškodném rovném úseku dálnice bez viditelné překážky. Tento fenomén je již dlouhou dobu ve vědecko-technických kruzích známý jako „traffic shock waves“ (dopravní rázové vlny), lidově „zácpa z ničeho“.
Jak k tomu dochází, popisují studie z oboru dopravní dynamiky – vědní disciplíny propojující matematiku a fyziku (zejména hydrodynamiku neboli fyziku kapalin) a psychologii.
V klasickém pojetí vzniká zácpa kvůli situaci či události, která omezí průjezdnost silnice – například při nehodě, stavebních pracích, zúžení jízdních pruhů nebo kvůli špatnému zipování, tedy střídavého zařazování se z více do méně jízdních pruhů.
V takovém úseku auta zákonitě zpomalují, na což musí snížením rychlosti reagovat vozidla jedoucí za nimi. Při vyšší hustotě provozu se může „kaskádovitým efektem“ vytvářet pomalu jedoucí (a někdy až stojící kolona) kilometry daleko.
Příliš krátké rozestupy, zbytečné brzdění, časté přejíždění z pruhu do pruhu a reakce na nejisté podněty – to vše přispívá ke ztrátě plynulosti.
Jak ale vznikne situace, kdy se doprava zastaví naprosto spontánně? Vlastně úplně stejně podle principu rázové vlny. K jejímu vzniku stačí, když některý řidič mírně zpomalí z důvodu svého rozptýlení děním v kabině auta (vyřizování hovoru či zpráv po telefonu, konzumace jídla a nápojů, neposedné děti či zvířátka, případě libovolná kombinace těchto jevů) nebo v okolí komunikace (např. „zajímavá“ nehoda v protisměrném pruhu), kvůli nepozornosti nebo z čiré opatrnosti/bojácnosti.
Řidič za ním logicky reaguje se zpožděním, a tedy i intenzivněji. Následující auto zpomalí o něco výrazněji, až se po několika vozidlech provoz zcela zastaví – pokud do sebe přímo nenarazí. Tato šoková vlna se rychle šíří směrem vzad, přestože vpředu už může být cesta opět dávno volná.
Je to forma řetězové reakce způsobené tím, že v hustém provozu nemá dopravní proud kapacitu pohlcovat výkyvy – a proto se porucha (v tomto případě zpomalení) šíří prostorem jako vlna.
Příliš úzké hrdlo
Dopravní inženýři tento jev vysvětlují pomocí fyzikálních a matematických modelů. Dopravní proud lze popsat podobně jako tekoucí kapalinu. Každé vozidlo zabírá určitý prostor a pohybuje se určitou rychlostí. Fyzikální model pracuje s hustotou (kolik aut je na jednom kilometru), rychlostí (v metrech či kilometrech za hodinu) a tokem, což je množství vozidel, která projedou daným bodem za určitou dobu.
Jakmile se hustota provozu přiblíží určité kritické hodnotě, dochází ke ztrátě stability. To znamená, že komunikace už není schopna vstřebat drobné výkyvy bez větších dopadů. Stačí malá nuance – a drobné přibrzdění, které by za běžného provozu zůstalo bez následků, se za těchto podmínek „nabaluje“ a šíří směrem za vámi. Vznikne kolona, jejíž příčina dávno zmizela z dohledu.
V místech, která jsou k těmto situacím náchylná – např. taková, kdy se do hlavního proudu připojuje velké množství vozidel z vedlejší komunikace (jako na popsaném úseku, kterým jezdím denně já), se takové zácpy objevují při určitém stupni provozu prakticky pravidelně.
Existují různé modely, které tento jev popisují. Některé vycházejí z rovnic spojitého proudění, jiné používají tzv. buněčné automaty, kde se auta chovají podle jednoduchých pravidel a výpočtů. Všechny ale potvrzují, že při vysoké hustotě provozu je vznik dopravní vlny přirozeným důsledkem nelineární dynamiky systému.
Zajímavý je i experiment, který tento jev potvrdil v praxi: v roce 2008 uspořádali japonští vědci test, při kterém nechali dvacet dva vozidel jezdit po kruhové dráze konstantní rychlostí. I když měl každý řidič jet rovnoměrně a bez zastavování, po několika minutách se v provozu objevily spontánní „brzdné vlny“ – doprava se začala vlnit a tvořily se kolony, přestože neexistoval žádný vnější faktor s potenciálem ovlivnit plynulost jízdy.
Experiment tak potvrdil, že dopravní vlna může vzniknout čistě kvůli dynamické nestabilitě proudění, jejímž zhoršujícím faktorem bývá lidské chování. Příliš krátké rozestupy, zbytečné brzdění, časté přejíždění z pruhu do pruhu a reakce na nejisté podněty – to vše přispívá ke ztrátě plynulosti.
Pokud se sejde vysoká hustota a nepředvídatelné reakce řidičů, vznik vlny je téměř nevyhnutelný. Naopak plynulá, klidná jízda s dostatečným odstupem může vlnám zabránit nebo alespoň snížit jejich dopad.
Když jsou nové technologie k něčemu dobré
Mám ve zvyku nikoliv bezdůvodně nadávat na nejnovější bezpečnostní technologie instalované do nových aut. Nic vás nedokáže ráno tak nakrknout jako pištění povinného omezovače rychlosti a zásahy do řízení od asistenta udržování jízdního pruhu. V souvislosti s dopravními zácpami jsou tu ale i technologie, které mají blahodárný vliv. Nebo by jej mohly mít, kdyby jimi byla vybavena všechna auta na silnici – což ale nejsou a ještě dlouho nebudou.
Jakmile se dostanete do stojící nebo popojíždějící kolony, zařaďte se mezi kamiony.
Ano, adaptivní tempomaty, automatické bezpečnostní brzdění a vůbec všechny systémy, jejichž mozaika lze zahrnout pod pojem „autonomní řízení“ umožňují vozidlům reagovat rychleji a zároveň plynuleji než člověk.
Simulace ukazují, že pokud je na dálnici i jen 5 až 10 % vozidel vybaveno pokročilými (a aktivovanými) asistenčními systémy, mohou výrazně stabilizovat provoz a omezit vznik dopravních vln. V dlouhodobém horizontu tak může vývoj inteligentní dopravy pomoci snížit kolony, zlepšit plynulost a zvýšit bezpečnost.
Když technologie nestačí: Problém české infrastruktury
Dalším plusem by logicky bylo také zkapacitnění klíčových komunikací, z kteréhožto úhlu pohledu mi nejde na rozum, proč je většina úseků např. pražského okruhu budována pouze jako čtyřproudé, ačkoliv ve všední den v pravém pruhu nic jiného než kamion neuvidíte. To samé se týká i nedávno rekonstruované klíčové dálnice D1.
Tip na závěr, který může ušetřit pár minut stání: Jakmile se dostanete do stojící nebo popojíždějící kolony, zařaďte se mezi kamiony – profesionálové za jejich volanty reagují mnohem zkušeněji, nikam se necpou a udržují optimální rozestupy, což znamená mnohem plynulejší pohyb bez zbytečného zastavování.
🔥🗞️ Přidejte si INFO.CZ do svých oblíbených zdrojů na Google Zprávy. Díky.
