Ви можете провести два тижні свого життя, сидячи у пробках. Не просто відчуття. Це статистика з Інституту транспортних досліджень Техаського університету A&M. Математика проста. Якщо ви водите машину щодня, лічильник на панелі приладів відраховує частину вашого життя.
У дослідженні 2007 року не було спроб пом’якшити факти. У 28 міських районах водії витрачали цілий робочий рік, сидячи у нерухомості. Бостон. Детройт. Атланта. Сан-Франциско. Орландо. Міннеаполіс-Сент-Пол. Усі вони. Лос-Анджелес? Це зразок найгірших показників. Майже два тижні йдуть марно. Просто сидіти там. На неодруженому ходу.
Це не просто дратує. Це дорого. Оцінна вартість за 2005 рік перевищувала 78 мільярдів доларів. Ця сума охоплює витрати на паливо та втрачений час. Вона не враховує шкоди якості повітря. Вона не враховує витрати на здоров’я через забруднення. Американці купили на 2,9 мільярда галонів бензину більше через затори. Середній водій платив 710 доларів на рік за привілей швидко нікуди не їхати.
Чому це відбувається? Основне пояснення – груба сила. Занадто багато машин. Недостатньо дорогий. Пропускна спроможність дороги перевищена. Просто. Але причини, через які так багато машин опиняються в одному місці в один і той же час, заплутані. Інженери-будівельники витрачають сотні годин та мільйони доларів, намагаючись розплутати цей вузол. Міські планувальники. Політики Асоціації домовласників. Усі мають свою думку. І кожен рішення має свою ціну. Хто платить? Це складне питання.
Ми розглядаємо механіку заторів. Як автомагістралі задихаються. Як міські вулиці затискаються. І що ви можете зробити, щоб продовжувати рухатися.
Фізика транспортної хвилі
Ви їдете п’ятисмуговою автомагістралі. Вона переповнена. Здається, всі машини в місті злилися в один потік одночасно. Ви повзете вперед. Зупиняєтесь. Чекаєте. Починаєте знову.
Припустимо, немає аварії. Немає зламаного автомобіля. Немає будівельної бригади, яка блокує смугу. Що лишається?
Більше машин в’їжджає автомагістраль, ніж з’їжджає з неї.
Цей дисбаланс створює транспортну хвилю.
Все починається з того, що один водій натискає на гальма. Він змушений це зробити, щоб уникнути зіткнення. Машина за ним теж гальмує. Потім така. Хвиля уповільнення розповсюджується назад. Ефект доміно. Поки ззаду продовжують під’їжджати машини, затор рухається хвилею. Він рухається проти потоку. Назад. Поки що інтенсивність руху не знизиться достатньо, щоб хвиля розвіялася.
Ви можете прискорити, коли з’являється місце. Людина позаду вас чекає небагато. Потім пришвидшується. Людина позаду на нього чекає довше. Затор повільно зміщується вниз автомагістралі. Він не зникає миттєво. Він зберігається.
Перевантаження мережі проти обурень
Чинники, які сприяють заторам, поділяються на дві категорії. Навантаження мережі. І обурення руху.
Перевантаження мережі
Якщо автомагістраль або міська вулиця зазнає інтенсивного руху незалежно від умов, це перевантаження мережі. Попит завжди перевищує пропускну спроможність. Це вузькі місця. Постійні затори. Дорога надто мала для обсягу руху.
Обурення руху
Вони непередбачувані. Аварії. Поломки. Будівництво. Сувора погода. Ви не можете передбачити, де вони виникнуть, але вони дуже впливають на потік руху.
Водії сповільнюються, щоб подивитися на те, що сталося (rubbernecking). Вони змінюють смуги руху. Дорожні роботи закривають смуги, змушуючи машини з’їжджати у відкриті, але переповнені простори. Погана погода змушує людей їхати повільніше. Безпека насамперед.
У «Звіті про урбаністичну мобільність 2007 року» Інституту транспортних досліджень Техаського університету йдеться про те, що дорожньо-транспортні пригоди становлять від 52 до 58 відсотків затримок. Понад половину. Лише події.
Проблема автомагістралей
Дослідження 1999 року, проведене Інститутом транспортних досліджень Техаського університету, показало, що понад 31 відсоток автомагістралей США страждають від серйозних заторів. Ця цифра, мабуть, зросла.
Інтенсивність руху на автомагістралях збільшилась на 131 відсоток за 25-річний період. Міністерство транспорту очікувало на ще одне збільшення на 40 відсотків до 2015 року. Перед автомагістралей припадає лише 1,2 відсотка від загальної довжини всіх доріг США. Але вони перевозять майже половину вантажного руху. Майже чверть пасажирського руху.
Система відчуває напругу. Інфраструктура стара. Об’єм руху високий. І хвилі заторів продовжують приходити.
Лос-Анджелес не самотній. Великі мегаполіси витратили мільйони доларів створення складних систем управління дорожнім рухом. Ці системи миттєво сповіщають водіїв про умови, що змінюються на дорогах. Ремонтні бригади можуть швидко виїжджати на проблемні ділянки перед тим, як виникне повна паралізація руху.
В арсеналі міст є кілька прийомів для боротьби із пробками на автомагістралях.
Регулювання в’їзду на магістраль
Регулювання в’їзду змушує автомобілі в’їжджати на автомагістраль через певні часові проміжки. Наприкінці з’їзду на магістраль знаходиться світлофор. Дані переконливі. Міста, які використовують цей метод, повідомляють про економію 29,4 мільйонів годин на рік на затримки в дорозі. Кількість аварій значно знижується. Фактична пропускна спроможність автомагістралі зростає.
Департамент транспорту Міннесоти (Minnesota DOT) провів масштабні випробування цієї системи. Вони встановили 430 світлофорів на з’їздах. Потім 2000 року вони відключили їх на сім тижнів. Який результат? Кількість аварій зросла на 26%. Коли світлофори знову увімкнули, пропускна спроможність автомагістралі збільшилася на 14 відсотків.
Регулювання в’їзду підвищує швидкість руху та скорочує кількість аварій. Однак, цей метод не дає швидкого ефекту. На його використання йде багато часу. Інженери мають проводити ретельне дослідження. Вони повинні переконатися, що рух на прилеглих вулицях не занепаде через черги автомобілів, які чекають на зелене світло.
Смуги для автомобілів з кількома пасажирами (HOV)
Смуги HOV зустрічаються повсюдно. Вони призначені для автомобілів із двома або трьома пасажирами. Яка мета? Стимулювати спільні поїздки, щоб зменшити загальну кількість транспортних засобів.
Деякі лінії HOV мають виділені з’їзди. Це виключає необхідність зливатися із хаотичним потоком. Це заощаджує час. Це заохочує спільні подорожі.
Додавання смуг
Розширення дороги є поширеною реакцією на затори. Планувальники перетворюють узбіччя на додаткові смуги. Вони зменшують ширину існуючих смуг. Це дорого. Це потребує багато часу. Це спричиняє суперечки.
Дослідження дають суперечливі результати. Деякі з них припускають, що розширення доріг лише збільшує обсяг автомобільного руху, не вирішуючи проблему заторів. Інші стверджують, що це значно знижує завантаженість доріг.
Дослідження Інституту транспорту Техаського університету A&M (TTI) пропонують сувору правду. Додавання смуг та розширення доріг працює тільки в тому випадку, якщо пропускна спроможність випереджає зростання населення. Якщо населення росте швидше, ніж прокладає нове асфальтове покриття, ви просто копаєте яму глибше.
Дебати про розширення автомагістралей тривають уже понад десятиліття. З одного боку, критики наводять “латентний попит”. Ця теорія стверджує, що в міру розширення автомагістралі та підвищення швидкості руху інші водії, які раніше уникали цієї проблеми, приєднаються до потоку. Незабаром нові водії заповнять порожнечу, що утворилася. Корисний ефект розширення зникає.
З іншого боку, прихильники стверджують, що швидша поїздка просто допомагає автомобілістам дістатися місця призначення.
Який бік переможе, коли дорога заповнена?
Про дорожні затори на магістралях пишуть усі. Але подивіться вниз. Подивіться на бічні вулиці. Приміська забудова, що розповзлася, перетворила тихі житлові магістралі на жахливі пляшкові шийки. Інженери-будівельники більше не просто заливають бетон; вони грають у 4D-шахи з обмеженим простором. Погано спроектоване перехрестя не просто дратує вас. Він створює загрозу безпеці. Він душить навколишні вулиці. Він убиває потік руху.
Інженери змушені балансувати між десяткою суперечливих змінних. Ваша лінія огляду. Обсяг очікуваного трафіку. Геометрія кута. Одна помилка — і у вас є щоденна ланцюгова аварія, яка чекає свого часу.
Проблема розповзання передмість та фіксована інфраструктура
Передмістя раніше були сонними. Тепер? Вони вибухають. Коли райони ростуть за одну ніч, дорожня мережа, що існує, не просто розтягується — вона рветься. Більшість міст застрягла на застарілих системах. Ви не можете просто викопати головну avenue, щоб додати смугу. Це надто дорого. Це є політично токсичним. Це часто фізично неможливе.
То що залишається? Світлофори.
Світлофори з таймером і датчиками
Більшість міст працюють за гібридною моделлю. Деякі світлофори працюють за таймером. Зелений – 40 секунд. Червоний – 40. Дощ чи сонце. Опівночі або години пік. Розклад може трохи змінюватися між ранковими та вечірніми піками, але він статичний. Передбачувано. Часто неефективно.
Інші використовують датчики. Індукційні петлі в асфальті чи камери над дорогою виявляють автомобіль. Світ змінюється. Це здається динамічним. Це має бути краще. Але просунуті системи йдуть далі. Вони об’єднують сигнали з головним комп’ютером. Ціль? Узгоджений час. Ви потрапляєте у «зелену хвилю» за «зеленою хвилею».
«Навіть добре спроектована система координації світлофорів знизить затримки руху лише приблизно на 1 відсоток».
Один відсоток. Подумайте про це. Ви сидите в пробці годину, щоб заощадити 3,6 хвилин? Ось це реальність поступового підвищення ефективності.
Каналізація потоку: заборони поворотів та обмежені зони
Якщо світлофори не можуть виправити це, допоможе геометрія. Експерти з руху використовують заборони поворотів, щоб змусити водіїв слідувати певним шаблонам. Тут не можна повернути ліворуч. Там не можна повернути праворуч. Вас спрямовують на ширшу магістраль, замість забивати вулицю в житловому районі. Не елегантно. Це карально. Але це рухає транспорт.
Потім є “зони з обмеженням для автомобілів”. Райони, куди машинам просто в’їзд заборонено. Проект Downtown Crossing у Бостоні – яскравий приклад. Він охоплює 12 міських кварталів. Пішоходи ходять вільно. Машини? Їдуть в обхід. Це зберігає історичні райони. Це знижує викиди у локальному масштабі. Але це також переносить затори до інших місць.
Дебати про ціноутворення за проїзд у зонах з інтенсивним рухом
Деякі експерти вважають, що ми надто ускладнюємо це завдання. Елістер Дарлінг, колишній британський міністр торгівлі та промисловості, виступає за ціноутворення за проїзд у зонах з інтенсивним рухом. Логіка проста. Водії створюють витрати на дорогах. Зношування. Забруднення. Шум. Вони мають за це платити.
Це як платна дорога, але для центру міста.
Уявіть електронну систему, яка відстежує кожен автомобіль. Кожна машина має унікальний ідентифікатор у стилі RFID. Датчики відстежують ваш рух. Тарифи вагаються. Час пік? Найвища ціна. Поза годиною пік? Дешевше. Їдьте в годину пік у цій зоні, і ви отримаєте штраф. Або вам нарахують плату. Залежно від того, як ви це подаєте.
Такої системи поки що не існує. Не зовсім. Не в масштабах міста. Тож немає фіксованих тарифів. Немає встановлених методів збору платежів. Це все теорія.
Критики називають це політичним неможливим. Водії звикли до безкоштовних доріг. Заберіть це і у вас будуть бунти. Подивіться на Сеул, Південна Корея. Вони спробували схожу ідею. Масова громадська реакція. Звинувачення у прихованих податках. Реакція була настільки сильною, що вона вбила імпульс.
Що ви можете зробити?
Інфраструктура зламана. Ціноутворення – це політичне мінне поле. Тож що залишається для середнього водія?
Запобігання дорожнім заторам
Припиніть сприяти пробкам, розпочавши з ремонту власного автомобіля. Добре відрегульований автомобіль не ламається. Він не змушує вас зупинятись на небезпечній смузі. Він не додає ще одного заглухлого автомобіля в загальну картину хаосу. Регулярна заміна олії та технічне обслуговування мають значення. Але найбільший виграш у ваших шинах. Тримайте тиск у шинах на правильному рівні. Ви заощадите гроші. Ви заощадите час. І витрата палива може покращити на величину до 3,3%. Це також безпечніше. Несподіваний вибух шини на шосе – це не просто незручність. Це небезпека, що створює ланцюгову реакцію гальмування за вами.
Коли ви рухаєтеся, не розганяйтеся, а потім різко гальмуйте. Саме так починаються хвилі затору. Водій позаду вас реагує. Потім водій реагує позаду нього. Перш ніж ви встигнете усвідомити, ви застрянете у хвилі дорожньої агресії та застиглого металу.
Логіка віртуальних слотів
Дослідження Рікардо Морли про дорожній рух без заторів пропонують інший погляд. Він пропонує представляти автомобілі в віртуальних слотах. Кожен слот займає фізичний простір та рухається з постійною швидкістю. Ціль проста: не перекривайте один одного. Регулюйте швидкість так, щоб не зіткнутися зі слотом попереду вас.
Підтримуючи безпечну дистанцію між вами та іншими транспортними засобами, ви можете допомогти мінімізувати затори».
Це не ідеальна система. Якщо на шосе в’їде дуже багато автомобілів, слоти заповняться. Модель звалиться. Але для решти підтримка дистанції забезпечує плавність потоку. Це є базова фізика. Менше гальмування означає менше витраченої даремно енергії та менше розчарування.
Проблема ціноутворення на основі завантаженості доріг
Деякі люди хочуть вирішити проблему трафіку, стягуючи плату в години пік. Теорія звучить обґрунтовано. Якщо поїздка о 8-й ранку обходиться дорожче, ви можете виїхати о 10-й ранку. Результат? Менше автомобілів на дорогах у розпал годинами пік.
Але все не так просто. Критики називають це регресивним оподаткуванням. Чому? Тому що лише певні люди можуть дозволити собі змінити свій графік. Офісні працівники часто мають гнучкий графік. Вони можуть перенести свої зустрічі. Вони можуть працювати з дому. Вони можуть заплатити збір та легко проїхати крізь затор.
Хто не може? Люди з фіксованим графіком. Працівники сфери послуг. Працівники із низькою оплатою праці. Вони не мають вибору. Вони з’являються на роботі тоді, коли їм наказують. І якщо є збирання, вони все одно його платять. Люди, найменше здатні дозволити собі це, в результаті виявляються тими, хто платить за рахунками. Це система, яка карає бідних за те, що вони роблять саме те, що мають: йдуть на роботу.
Спільні поїздки та громадський транспорт
Спільні поїздки (карпулінг) працюють, якщо ви живете та працюєте поруч. Більшість міст мають смуги для автомобілів з кількома пасажирами (HOV), які заохочують таку співпрацю. Менше забруднення. Менше навантаження на довкілля. Але ви втрачаєте свободу. Ви повинні узгоджувати свій графік із кимось ще. Ви повинні відкладати справи до повернення додому. Ви повинні довіряти тому, що людина буде вчасно.
Громадський транспорт – ще один варіант. Якщо у вашому місті є хороша система, використовуйте її. Це знижує кількість автомобілів. Це скорочує викиди. Але знову ви відмовляєтеся від гнучкості. Ви прив’язані до розкладу. Ви схильні до затримок. Це компроміс. Ви отримаєте ефективність. Ви втрачаєте автономію.
Прихована плата для здоров’я
Хоча сучасні автомобілі виділяють менше забруднень, ніж старі моделі, забруднення від трафіку все ще зростає. У середньому місті 60–70 відсотків частинок, які ви вдихаєте, походять від вихлопних газів автомобілів. Це велика цифра.
Дослідження у Європі пов’язало понад 40 000 смертей на рік із забрудненням від трафіку. Астма. Бронхіт. Серцеві захворювання. Хімічні речовини у вихлопних газах канцерогенні. Вони не просто псують запах повітря. Вони ушкоджують ваші легені. Вони навантажують ваше серце.
У Сполучених Штатах Америки Лос-Анджелес, штат Каліфорнія, носить звання міста з найгіршою якістю повітря згідно з Американською легеневою асоціацією. Йдеться не лише про пробки. Йдеться про те, хто занедужує. Йдеться про те, хто легше дихає. У наступному розділі розглядається, які міста найбільше страждають від трафіку, але ціна здоров’я всюди.
Чому Лос-Анджелес, як і раніше, утримує корону самого проблемного міста з пробками
Ви знаєте цю історію. Лос-Анджелес незмінно посідає перше місце в щорічному списку страждань Інституту транспортних досліджень Техасу (TTI). Це постійний жарт у кожному ситкомі, фільмі та пісні, де фігурує поїздка на роботу. Забудьте про вигаданий тимчасовий масштаб «24 години», коли можна перетнути метрополію за п’ятнадцять хвилин. Насправді рейтинг пробок Лос-Анджелеса — це суворе нагадування про заторів.
Індекс часу у дорозі досягає 1,92. Зробіть прості обчислення. Поїздки в години пік займають майже вдвічі більше часу, ніж у непікові години. Якщо ви плануєте поїздку на машині під час піку, подвайте свій розрахунковий час прибуття.
Реальність щоденних поїздок у районі 605
Дані перепису населення 2000 малюють різку картину того, як ми пересуваємося. Близько 81% працівників Лос-Анджелеса покладаються на особисті автомобілі – легкові автомобілі, вантажівки, фургончики. З цього величезного числа 66% їздять поодинці. Спільні поїздки (карпулінг)? Вони становлять лише 14,7% від загального потоку. При майже 1,5 мільйонах працівників у системі більшість із них перебувають на дорогах у години пік.
Витрати включають як паливо. У середньому водій втрачає 72 години на рік через пробки. Це два повні робочі тижні, проведені за спогляданням заднього бампера попереду машини, що йде. Дорожня лють – це не просто почуття; це статистично неминуча реакція на сидіння у металевих коробках майже три місяці свого життя щороку.
П’ять головних вогнищ заторів у США
Лос-Анджелес лідирує в країні за втратами часу марно. Він не самотній. У топ-5 списку TTI домінують розростання міст та висока щільність населення:
- Сан-Франциско, Каліфорнія
- Вашингтон, округ Колумбія
- Атланта, Джорджія
- Х’юстон, Техас
Каліфорнія займає п’ять із дванадцяти найкращих місць у загальному заліку. Експерти сходяться на думці, що затори посилюватимуться зі зростанням населення. Цікаво, що Бостон та Нью-Йорк відсутні у верхніх ешелонах цього списку. Можливо, їх системи громадського транспорту чи географічне розташування пропонують деяке полегшення. Можливо, вони просто мають інші, ще більш неефективні способи марнувати час.
Міське планування проти негайного полегшення
Деякі міста пробують нові моделі землекористування. Зони з високою щільністю забудови, призначені для магазинів та житла, спроектовані з урахуванням велосипедистів та пішоходів. Ціль? Вивести людей із автомобілів.
Це гарна довгострокова стратегія. Вона не вирішить проблему заторів завтра. Для зниження завантаженості доріг потрібні важкі, непопулярні рішення. Від міських рад до окремих водіїв потрібні зміни. Ці спільноти потребують пильності, щоб досягти реального ефекту. Короткострокові рішення не спрацюють.
Глобальні затори: за межами Америки
Американські політики стежать за ситуацією за кордоном. Пробки у США погані. За кордоном вони катастрофічні. У глобальному списку міст з найгіршими пробками знаходяться:
- Бангкок, Таїланд
- Пекін, Китай
- Каїр, Єгипет
- Калькутта, Індія
- Ченнаї, Індія
- Джакарта, Індонезія
- Сан-Паулу, Бразилія
- Шанхай, Китай
У цих містах commuters (водії та пасажири) пробираються між великими транспортними засобами на велосипедах та мопедах. В Індії та Китаї величезні концентрації населення зосереджені у міських центрах. Їхня репутація в області пробок цілком заслужена. Величезний обсяг транспортних потоків утворює унікальний вид хаосу.
«Зниження завантаженості доріг потребує важких та іноді непопулярних рішень як на урядовому рівні, так і з боку кожного окремого водія».
Проблема полягає не просто у додаванні нових смуг. Йдеться про те, як ми використовуємо простір. У міру погіршення ситуації чиновники уважніше придивлятимуться до своїх рішень. Питання залишається відкритим: чи встигнуть вони діяти до того моменту, коли дороги просто перестануть рухатися.
