¿Cómo desbloquear las calles? Las matemáticas ayudan con los malos hábitos de conducción

Los atascos empeoran al cambiar de carril. El efecto dominó afecta a todos los conductores posteriores

Muchos conductores con mucho tráfico cambian instintivamente de carril, creyendo que el carril adyacente es más rápido. Randa Herzallah, profesora de matemáticas aplicadas en la Universidad de Warwick, que estudia cómo predecir y controlar el comportamiento de sistemas complejos (como el tráfico), afirma que este hábito intuitivo suele confundir a los conductores.

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Algunos atascos no hay una causa obvia. ellos son llamados atascos fantasma. Este ondas de parada (tipo start-stop) vehículos que se mueven hacia la parte trasera de la columna, aunque cada automóvil avanza.

Para visualizar y recrear el problema mediante un método científico, en 2008, investigadores japoneses pidieron a 22 conductores que circularan por una pista circular, manteniendo una velocidad constante y una distancia de seguridad con el coche que iba delante. Al cabo de unos minutos, pequeñas diferencias en los tiempos de frenada y reacción se convirtieron en una oleada de paradas que circulaban por la pista. No hubo ningún obstáculo en el camino.

El mecanismo detrás de esto es simple. Un conductor frena un poco más fuerte de lo necesario. El siguiente reacciona con retraso y frena aún más fuerte. El disturbio aumenta hasta que los coches que se encuentran a cientos de metros de distancia se detienen por completo.

Los matemáticos describen el tráfico rodado de forma similar al flujo de líquidos en una tubería. La fórmula simple q = ρv dice que el volumen de tráfico depende de la densidad del tráfico y la velocidad promedio del vehículo. Hasta cierto punto, más coches en la carretera significa más tráfico. Por encima de cierta densidad, los conductores deben reducir la velocidad lo suficiente como para que el flujo total disminuya.aunque el número de coches sigue creciendo.

El mismo principio explica por qué Cambiar de carril con frecuencia no suele ayudar. Cada una de estas maniobras obliga a reaccionar a los conductores vecinos. Cuando muchos de ellos hacen esto a la vez, se acumulan pequeñas perturbaciones y aumentan el riesgo de una ola de arrestos. Lo que parece una decisión inteligente por parte de un conductor termina empeorando las cosas para todos en la carretera.

La evidencia más convincente llegó en 2018, cuando un equipo de científicos internacionales repitió el experimento de la pista circular japonés, pero con una diferencia clave: Reemplazaron uno de los autos por un vehículo autónomo programado para acelerar y frenar suavemente.

Este coche, que representa menos del 5 por ciento de todos los vehículos en la pista, fue suficiente para extinguir una ola de paradas en todo el distrito.mejorar el flujo de tráfico y reducir el consumo de combustible para todos los conductores.

En lugar de modelar a cada conductor individualmente, los matemáticos tratan el tráfico como un flujo continuo de objetos, tomando prestadas ideas de la dinámica de fluidos, donde el movimiento de los vehículos se analiza de manera muy similar al flujo de agua a través de una tubería.

Una de las relaciones más simples en la teoría del flujo de tráfico es q = ρv, donde q es la intensidad del tráfico (la cantidad de vehículos que pasan por un punto determinado por hora), ρ es la densidad del tráfico (la cantidad de automóviles en la carretera) y v es su velocidad promedio.

Esta ecuación aparentemente simple explica un fenómeno contrario a la intuición. Inicialmente, agregar vehículos adicionales obviamente aumenta el volumen total de tráfico a medida que viajan más vehículos por una carretera determinada.

Pero cuando la carretera se llena demasiado, todos se ven obligados a reducir la velocidad. Al final, esta disminución de la velocidad compensa el aumento del número de vehículos, por lo que el flujo total disminuye.

La ecuación muestra que existe. densidad de tráfico óptimaque maximiza el número de vehículos que pasan por una carretera determinada por hora. Más allá de este punto, agregar más automóviles reduce la eficiencia de la carretera y aumenta el tiempo que les toma a todos llegar a su destino.. Las mismas matemáticas explican por qué cambiar constantemente de carril rara vez vale la pena.

Cambiar de carril crea una perturbación menor a la que los conductores vecinos deben responder. Si muchos conductores se comportan de la misma manera, estas perturbaciones se acumulan y aumentan la probabilidad de oleadas de paradas de tráfico.. Entonces, lo que parece una decisión inteligente para un conductor podría terminar empeorando las condiciones para todos.

Los atascos nunca podrán eliminarse por completo porque el número de coches aumenta y los conductores se comportan de forma impredecible. Sin embargo, las matemáticas lo muestran. reglas simples que realmente acortan el tiempo en los atascos. Vale la pena mantener una distancia segura, acelerar y frenar suavemente y Resista la tentación de cambiar de carril constantemente. El camino más rápido hacia su objetivo no es conducir de forma más agresiva, sino mantener la estabilidad de todo el sistema.

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