Широко распространена практика плотной упаковки на светофоре. Традиционное мышление гласит, что чем ближе автомобиль к светофору, тем больше вероятность того, что он проехал перекресток до того, как свет снова станет красным.Благодаря новому исследованию, проведенному профессорами и студентами Технического колледжа Вирджинии, у водителей теперь есть веская причина отбросить эту ошибочную линию интуиции на дороге.
В исследовании, опубликованном в этом месяце в New Journal of Physics, использовались видеокамеры, прикрепленные к беспилотным вертолетам, для съемки автомобилей, разгоняющихся на светофоре на Smart Road Технологического транспортного института Вирджинии. Систематически контролируя плотность упаковки автомобилей, исследователи обнаружили, что любое уменьшение расстояния до источника света полностью компенсируется временем, которое требуется автомобилям, чтобы восстановить комфортное расстояние, прежде чем водители смогут ускориться.Водители, которые плотно упаковываются на перекрестках, не увеличивают свои шансы проехать на светофоре, а движение сзади на светофоре также может привести к большему количеству наездов сзади.
«Мы изменили расстояние от бампера до бампера между автомобилями в 20 раз и практически не изменили того, сколько времени потребовалось автомобилям, чтобы проехать перекресток, когда загорелся зеленый свет», — сказал Джонатан Борейко, доцент кафедры. Департамент биомедицинской инженерии и механики. «Результаты означают, что нет смысла приближаться к машине перед вами, когда движение останавливается», — сказал он.Вдохновение для исследования впервые пришло к Борейко, когда он однажды сидел в пробке. Заметив, что автомобили должны были ждать, пока машина перед ними вернется на безопасное расстояние, прежде чем они смогут снова начать движение, он предположил, что, вопреки распространенному мнению, на самом деле может быть лучше, чтобы машины останавливались дальше друг от друга на холостом ходу. на светофоре.
Он объединился с Фарзадом Ахмади, доктором философии на четвертом курсе. студент программы инженерной механики Технологического института штата Вирджиния и ведущий автор исследования.Используя 10 водителей-добровольцев на идентичных транспортных средствах, исследователи провели серию экспериментов на светофоре на Smart Road Технологического транспортного института Вирджинии. Водители систематически выстраивались у светофора на нескольких расстояниях от 1,25 до 50 футов, а вертолет беспилотника, зависший над головой, снимал контролируемые кадры движения с высоты птичьего полета, когда водители ускорялись через свет.
Анализ показал, что время, необходимое для проезда всех автомобилей, оставалось относительно фиксированным, плюс-минус около одной секунды, для расстояний до 25 футов.Два исследователя использовали термодинамическую концепцию скрытого тепла, энергии, которую система теряет при плавлении или испарении, чтобы описать, что происходит с автомобилями, остановившимися на светофоре. Транспортные средства застревают в «твердой фазе» на светофоре и должны тратить энергию, «плавясь» обратно в «жидкую фазу», прежде чем они смогут фактически проехать через перекресток.
Борейко и Ахмади задались вопросом, окажет ли скрытое тепло столь сильное влияние на другие системы, такие как медленно движущиеся пешеходы. Должны ли люди, стоящие в очереди, располагаться ближе друг к другу или дальше друг от друга, чтобы пройти быстрее?Исследователи организовали второй раунд экспериментов в The Cube в Центре искусств Moss Arts Center в Вирджинском технологическом институте, хорошо адаптируемом театре и лаборатории, оснащенных синхронизированными камерами.
Студенты бакалавриата Хантер Морган, Джозам Уотерман, Пэт Грир и Уилл Доти — все изучающие программу инженерных наук и механики и соавторы исследования — добавили несколько условий к своим старшим проектным экспериментам на людях, чтобы проверить результаты Борейко и Ахмади. гипотеза.«Скрытая жара почти не повлияла на очередь пешеходов», — сказал Борейко. «Чем ближе люди подходили друг к другу, тем быстрее они могли освободить очередь. Мы поняли, что люди движутся очень медленно, но могут очень быстро ускоряться, что сводит к минимуму эффект запаздывания, который мы наблюдали с машинами на светофоре».Результаты исследования показывают, что как пешеходы, так и водители могут получить значительные преимущества, если внимательно подойдут к плотности упаковки в очередях.
«Пешеходы, стоящие в очереди, должны подбираться как можно ближе друг к другу, если важно, чтобы очередь быстро опустела», — сказал Борейко. «Но когда вы попадаете в пробку или останавливаетесь на светофоре, держитесь на безопасном и удобном расстоянии. Вы можете просто поддерживать любое расстояние, которое у вас было, когда вы ехали на полной скорости. Вы не потеряете ни секунды, но вы уменьшите вероятность случайного наезда сзади ".
Ахмади согласился с выводом Бореко.«Когда мой отец учил меня водить машину, он сказал мне, что во избежание аварии вам следует остановиться, чтобы вы могли легко увидеть задний бампер машины перед вами на светофоре», — сказал Ахмади. «Я никогда не делал этого, пока не проанализировал данные этого эксперимента».