Hárman vesztették életüket a múlt pénteki súlyos balesetben, amikor egy figyelmetlen bolgár kamionsofőr a feltorlódott kocsisorba rohant az M5-ös autópályán. A sztrádákon hirtelen kialakuló dugók gyakran teremtenek rendkívüli helyzetet, de kevésbé veszedelmes formájukban is gondot és károkat okoznak. Hogyan segíthet a tudomány a leküzdésükben?
A közlekedési dugók mintha kifognának a legmodernebb infrastruktúrával és a legbőségesebb anyagi erőforrásokkal rendelkező közlekedésszervezőkön is. A legfejlettebb világvárosokban szinte ugyanolyan gyakran torlódik a forgalom, mint a harmadik világ elmaradottabbnak tekintett településein. A megoldhatatlannak tetsző problémára egy magyar kutató kínál megoldást.
Augusztus 17., szombat, reggel kilenc óra. Minthogy ez a nyár utolsó hosszú hétvégéje, sokakkal együtt Siófokra indulunk Budapestről. Aggódva figyeljük a rádiót. Az M0-s körgyűrű érintése eszünkbe sem jut, az nem lenne bölcs dolog ilyenkor. Amint az M1, M7 kivezető szakasza felé közeledünk, beüt a mennykő, két baleset is történt az M7-esen. A torlódás már nyolc kilométeres. Gyorsan stratégiát váltunk, és a 6-os, majd a 7-es úton próbáljuk kikerülni az autópályán keletkezett dugót. Sajnos nincs új a nap alatt, pontosan ezt javasolják mindenkinek a hatóságok is, egyébként is ez jut először eszébe az összes autósnak. Így egy órát araszolunk Tárnok belterületén a végeláthatatlan kocsisorban, majd visszaérünk az autópályára, de ott szintén nehéz az előrejutás.
A hétvégi csúcsban gyakran, de sokszor ritkás forgalom esetén forgalmi dugók alakulnak ki az autópályákon is. Ezek veszélye, hogy a kialakuló kocsisor olykor hirtelen kényszeríti fékezésre a nagy sebességgel érkező autósokat. Ez történt a múlt péntek hajnalban is az M5-ösön, amikor egy bolgár kamion rohant bele a kocsisorba a sztráda Budapest felé vezető oldalán. A balesetben hárman meghaltak, a mentők harminc sérültet láttak el, többeket életveszélyes állapotban szállítottak kórházba.
Anyagi vonzat
Ahol az emberek többsége számára elérhető a gépkocsi, ott az úthálózat kapacitása időnként nem képes megbirkózni az autók áradatával, és torlódás alakul ki. A dugók létrejöttét sokan afféle eleve elrendelt adottságnak fogadják el, ami ellen csak szájról szájra terjedő praktikákkal, titkos kerülő utak feltérképezésével, a közlekedési lámpák ritmusának kitapasztalásával lehet küzdeni, de megszüntetni őket lehetetlen. Pedig a világon számos kutatócsoport vizsgálja a dugók viselkedését, próbálja felderíteni létrejöttük okait, tanácsot ad a közlekedés irányítóinak, milyen változtatások csökkentenék érezhetően a torlódások sűrűségét. Az egyik ilyen kutató Orosz Gábor, aki a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen diplomázott mérnök-fizikusként, és ott kezdett el foglalkozni a témával a Széchenyi-díjas Stépán Gábor tanítványaként. Doktorátusát Bristolban szerezte, azóta pedig az Exeteri Egyetemen, majd a Santa Barbara-i Kaliforniai Egyetemen is kutatott.
– A közlekedési dugókat nem csak az emberek közérzetére gyakorolt negatív hatásuk miatt kell vizsgálni. Jelentős anyagi vonzatuk is van. Azáltal, hogy a dugókban rostokoló emberek nem haladnak semerre, csak elfüstölik az üzemanyagot, miközben elkésnek a munkahelyükről, ahol értékteremtő munkát végezhetnének, az Egyesült Államokban évente mintegy 120 milliárd dollárnyi kár keletkezik – mondja Orosz Gábor, aki jelenleg a Michigani Egyetem gépészmérnöki tanszékének munkatársa. – Nem meglepő, hogy a dugók kialakulásának valószínűsége függ az úton lévő gépkocsik számától. Ha kevesen autóznak, nincs dugó, ha rengetegen, akkor van. Ami számunkra érdekes, az a köztes állapot: amikor közepes mennyiségű autó halad az úton, bizonyos esetekben kialakulnak fennakadások, máskor pedig nem. Egyáltalán nem egyértelmű, hogy ezt mi befolyásolja, márpedig fontos lenne tudni, hiszen csak így tudunk tenni ellene.
Reakcióidő
Ez a köztes állapot Orosz Gábor szerint akkor áll fönn, amikor húsz–negyven autó halad kilométerenként az úton. Ilyenkor is kialakulhatnak dugók, mégpedig gyakran minden látható ok nélkül. A kutatások szerint az efféle torlódások nem kis részben a sofőrök rossz reakcióideje következtében jönnek létre.
– Mindenki késlekedik kissé, amikor az előtte lévő autó fékez vagy gyorsít. Ez a késés egyenként nem tűnik soknak, nagyságrendileg egy másodperc, de mivel nagyon sok autó van, a késések hatása összeadódik, és jelentős fennakadásokat okoz az egész rendszer működésében. Nem is szükséges az, hogy egy autó teljesen megálljon. Autópályán elég, ha valaki csak kicsit rálép a fékre, és 130-ról százra lassít. Az autósorban hátrafelé haladva minden sofőr kicsit túlreagálja ezt a fékezést, és a hatás felerősödik. A lassítás mértéke csakhamar eléri a teljes leállást, és kialakul a dugó – folytatja Orosz Gábor. – Ebben a fázisban már nincs mit tenni, külső beavatkozással ilyenkor már nem lehet elkerülni a dugót. Nincs más megoldás, mint kivárni, míg az autók sűrűsége annyira csökken – kilométerenként húsz gépkocsi alá –, hogy a torlódás magától megszűnjön. Arra jöttünk rá tehát, hogy csak a dugó kialakulása előtt van esélyünk beavatkozni a rendszerbe, ekkor kell megelőző intézkedéseket hoznunk a torlódás elkerülése érdekében.
Az emberek reakcióideje adott, azt fejleszteni nemigen lehet. Az utóbbi évtizedekben tesztelt megoldások legtöbbje (ezek ma már klasszikusnak számítanak a szakmában) az úton lévő autók számát, illetve az autópályára való felhajtásuk ütemét igyekszik szabályozni. Az is bevett módszer, hogy az úton megengedett legnagyobb sebességet dinamikusan változtatják, ezzel is a problémásabb útszakaszok pillanatnyi terhelését lehet befolyásolni – legalábbis elméletben. A szomorú valóság ugyanis az, hogy noha a fent említett praktikákat a világ számos helyén évtizedek óta rutinszerűen alkalmazzák, nem állíthatjuk, hogy eltűntek volna a közlekedési dugók. Alapvetően más szemléletű megoldásra van tehát szükség a torlódások elleni hatékonyabb fellépés érdekében.
Orosz Gábor és munkatársai arra a következtetésre jutottak, hogy a közlekedés külső körülményeinek (úthálózat, közlekedési lámpák) befolyásolásán túl szükség van maguknak a gépjárműveknek a rendszerszintű irányítására is, kiküszöbölendő a rossz emberi reakcióidő ritmusromboló hatását. Az erre alkalmazható eszközzel ma már szinte az összes autó rendelkezik az Egyesült Államokban. Ez a tempomat, a sebességszabályozó berendezés, amely a gázpedál használata nélkül is állandó szinten tartja az autó sebességét. A drágább autókban még ennél is okosabb a tempomat, hiszen összeköttetésben áll egy radarral, így érzékeli az előtte álló vagy haladó jármű pillanatnyi távolságát, és ennek megfelelően módosítja a saját autó sebességét. Sajnos azonban ez az eszköz sem tökéletes.
A forgalom ritmusa
Egyik legfontosabb ellenérv vele szemben az ára. A radar (amely hasonló a tolatóradarhoz) még mindig elég drága, és nem is várható, hogy ára jóval a jelenlegi szint alá csökken. Ebből következik, hogy nem terjedtek el a radaros tempomattal (angolul: automatic cruise controll – automata haladásisebesség-szabályozó) felszerelt autók, arányuk még Amerikában sem éri el az egy százalékot sem. Így hatásuk elhanyagolható a dugók elleni védekezésben. A kutatók szerint a megoldást nem is az autók egyedi, elszigetelt eszközei jelenthetik, hanem a rendszerszintű szabályozás.
– Már ma is létezik az a technológia, amelynek segítségével az autók elkezdhetnek „beszélni” egymással. Rádiójeleket küldhetnek egymásnak, hasonlóan a vezeték nélküli (wifi) kapcsolaton keresztül kommunikáló számítógépekhez. Ezáltal tudatában lehetnek a többi autó sebességének, aktuális GPS-koordinátáinak, egyszóval pontos képet alkothatnak a körülöttük lévő közlekedési környezetről, és ennek alapján módosíthatná a számítógép autónk aktuális sebességét – magyarázza Orosz Gábor. – E rendszer nagy előnye, hogy olcsó. Ma már a legtöbb háztartásban működik egy vagy akár több wifiadó is, az autós változat sem lenne jelentősen drágább. Az autók között kialakuló wifihálózatra csatlakozva információhoz juthatunk akár tőlünk messze haladó autókról is, miközben a radaros rendszer legnagyobb hátránya, hogy csak az előttünk lévő autóról tudunk meg valamit általa. Ugyanolyan korlátolt, mint a sofőr, aki csak az előtte haladó teherautónak a kilátást blokkoló hátulját látja. Amikor a mi gépkocsinkban üzemelő számítógép tudomást szerez például arról, hogy öt-tíz autóval előttünk egy másik jármű fékezett, van ideje felkészülni arra, hogy néhány másodperccel később várhatóan nekünk is fékeznünk kell. Ezáltal a sebességváltoztatás nem lesz olyan drasztikus, ami az utánunk haladó autó sofőrjét arra késztetheti, hogy állóra fékezze a kocsiját, és az elmélet szerint kisimul a meg-megakadó forgalom hektikusan ingadozó sebességgrafikonja. Kérdés azonban, mennyivel életképesebb ez az elmélet, mint a dugókat sávok nyitásával-zárásával, közlekedési lámpák szabályozásával megfékezni kívánó teória. Joggal feltételezhetjük, hogy a rendszer egésze csak akkor lehet működőképes, ha a forgalomban részt vevő minden egyes autó küld és fogad adatokat, és azokat helyesen értelmezve viselkedik. Félő, hogy amint akár csak egyikük is „kimarad a játékból”, tehát nem működik benne a vezeték nélküli sebességszabályozó rendszer, ugyanúgy torlódást okozhat, mint most.
– Számításaink szerint a rendszer működőképességéhez nem szükséges az, hogy minden autóban legyen efféle eszköz, amire egyébként vélhetően nagyon hosszú ideig kellene még várni. Sőt azt találtuk, hogy hiába vezetnek továbbra is a rosszul reagáló, folyton elalvó sofőrök, ha vannak autók, amelyek küldik magukról a jeleket, és mellettük van néhány, tényleg csak néhány, amely ennek megfelelően tud reagálni a kialakulóban lévő közlekedési helyzetekre (akár úgy, hogy maga a számítógép lassít vagy gyorsít, akár úgy, hogy utasítást ad a vezetőnek), már az is alapvető változást hozhat a forgalom ritmusában – érvel Orosz Gábor. – Tavaly kezdtünk el egy nagyszabású tesztet itt, a Michigani Egyetem székhelyén, Ann Arbor városában. Háromezer autóba, illetve a közlekedési lámpákba szereltünk wifiadókat, amelyek csak információt szolgáltatnak, és száz autóba építettünk olyan fejlettebb berendezést, amely képes beavatkozni az autó működésébe is. Eközben pedig tudunk róla, hogy szinte a világ összes autógyártója kísérletezik ehhez hasonló rendszerekkel.
De van itt még egy leküzdendő gond: az autós önérzete. Sokan egyszerűen nem akarják átengedni az autó irányítását, így még az automata váltótól is idegenkednek, pláne a magától fékező-gyorsító autótól.
– Az embereket nem a dugókat csökkentő hatással lehet igazán meggyőzni, hanem a rendszer olyan képességeivel, amelyek személyesen neki jelentenek előnyt. Például hogy a hirtelen sebességváltoztatások hiányában biztonságosabb lesz az autója, és kevesebbet fogyaszt – mondja Orosz Gábor. – Számításaink szerint ez a hatás igen jelentős lehet: a fogyasztáscsökkenés akár a húsz százalékot is elérheti, és a halálos balesetek száma is hasonló arányban mérséklődik.
2013. szeptember 7.
