Chaufføradfærd påvirker trafikmønstre lige så meget som vejbanedesign, undersøgelsesrapporter

Byplanlæggere kan snart have en ny måde at måle trafikpropper på. Ved at fange de forskellige ruter, hvormed køretøjer kan rejse mellem lokationer, forskere har udviklet en ny computeralgoritme, der hjælper med at kvantificere områder med overbelastning i byområder og foreslår måder at omgå dem på.

Studiet, offentliggjort i Journal of Physics:Complexity , brugte trafikhastigheder fra taxaer i New York City til at demonstrere, hvordan vejinfrastruktur og chaufføradfærd kan skabe komplekse vejnetværk, der adskiller sig mellem byer.

"Ride-haiing og ride-sharing tjenester, og i sidste ende autonome køretøjer, forstyrrer trafikmønstre i byer, " sagde Richard Sowers, en professor i matematik og i industriel og virksomhedssystemteknik ved University of Illinois i Urbana-Champaign og hovedforfatter af undersøgelsen. "Vi identificerede et behov for et værktøj, der kunne hjælpe byplanlæggere med at forstå, hvordan og hvorfor dette sker."

Holdet nærmede sig problemet ved at designe en computeralgoritme til at fange topologien - eller forholdet mellem de forskellige ruter mellem lokationer - af vejnet.

"Veje danner komplekse netværk, og området for topologisk dataanalyse syntes at tilbyde de rigtige værktøjer til at studere de rejseveje, som pendlere vælger, " sagde Sowers.

"Vi fandt ud af, at de væsentligste trafikflaskehalse på Manhattan ser ud til at opstå som et resultat af byens strukturelle layout, " sagde undersøgelsens medforfatter Daniel Carmody, der for nylig afsluttede en ph.d. i matematik ved U. of I. "F.eks. det faktum, at en bro kommer ind på Manhattan på en breddegrad, hvor trafikken allerede er begrænset på grund af Central Park, bremser trafikken i området betragteligt."

Forskerne udførte en komparativ analyse ved hjælp af trafikmønstre i Chengdu, Kina, for at teste om algoritmen fungerer lige godt i områder med forskellige layouts. Manhattan har en lang og tynd struktur, mens Chengdu er rund. Der er betydelige forskelle i den måde, trafikken bevæger sig på mellem disse to forskellige opsætninger, sagde forskerne.

"Flaskehalsene i Chengdu ser ud til at opstå på grund af funktionen af ​​bygningerne i et bestemt område, " sagde Carmody. "F.eks. det er svært at rejse ind og ud af det centrale forretningsdistrikt i Chengdu alene på grund af den store mængde trafik. Bælteveje, eller hurtigere gader omkring belastede områder, er dukket op i cirkler omkring dette område, hvilket ikke er overraskende, fordi denne funktion med vilje blev bygget ind i byen."

På Manhattan, broer og tunneler, der danner ind- og udgangspunkterne, forårsager opbremsninger i trafikken. Imidlertid, på nedre Manhattan, hvor bilister tilsyneladende overholder de lavere fastsatte hastighedsgrænser, trafikken går mere jævnt, danner en ny trafikring med den sydlige ende af Central Park, der fungerer som en barriere mellem det nedre og centrale Manhattan.

"Det overraskede os, at der er en ny ringvej i et så overbelastet område på Manhattan, " sagde Carmody. "Dette indikerer, at i modsætning til i Chengdu, Bælte ser ud til at opstå fra føreradfærd, selv når de ikke er en del af strukturplanen for et trafiknetværk."

Klik her for at se en video af, hvordan algoritmen definerer forbundne ruter, finder stier omkring belastede områder og sammenligner trafikken i forskellige byer.

Forskerne forestiller sig, at denne teknologi giver byplanlæggere et middel til at kvantificere trafikmønstre, fører til bedre afbødning, Sawers sagde. "I takt med at transportmetoder udvikler sig, nye problemer vil dukke op, og vi håber, at vores værktøjer vil give planlæggere nye måder at måle, hvad der foregår med bytrafikken."