Natália
-3 °C
7 °C

Az autóforgalmat szimulálja a sejtautomata

2004.07.08. 17:15
Kapcsolódó cikkek (1)
Hogyan kerüljük el a csúcsforgalmat? Miként előzzük meg a közlekedési dugókat? Milyen alternatív útvonalakat válasszunk, ha bezsúfolódott a megszokott? Németország legnépesebb szövetségi államában, Észak-Rajna-Vesztfáliában az autópálya-hálózat helyzetét szimuláló szoftver prognosztizál.
Egy órára érvényes előrejelzések a kölni gyűrűn

Michael Schreckenberg
A Duisburg-Essen Egyetem kutatója, a "szállítás és a közlekedés fizikájára" szakosodott Michael Schreckenberg és társai régóta szimulálnak tömegjelenségeket. A valódi útforgalmat, az élet által írt autópálya-forgatókönyveket szabályait lassan módosító sejtautomata-modellekkel tanulmányozzák. Az egyszerű szabálysorok eredményeként a modellek széles-skálájú (többszörös) valósidejű úthálózatok szimulálására is alkalmasak. Az így készült, hozzávetőleg kilencven százalék pontosságú előrejelzések nagyjából egy órára érvényesek. Kidolgozásukkor figyelembe veszik a vezetők és az autók viselkedését is, sőt, a közeljövőben a gyalogosokét szintén fel akarják térképezni. (Mivel kevés a hozzáférhető adat, így empirikus tanulmányokra összpontosítanak majd.)

A modell sikeresnek bizonyult: a Köln körüli úthálózaton tesztelték, és használják. Valós időben, a sztrádákon elhelyezett szenzorok által összegyűjtött adatok alapján végezte munkáját. Statisztikai elemzésekkel: melyek a legforgalmasabb időpontok, melyek a legtelítettebb hónapok, és így tovább.

Bizonytalansági tényezők, dühödt vezetők

A közlekedés menetét általában három kategóriába sorolják: szabad lefolyású, zsúfolt, valamint a kettő közötti szinkronizált. A szinkronizált állapot azonban felettébb bizonytalan: az egyik autó hirtelen áthajt egy másik sávba, a mögötte lévőnek gyorsan fékeznie kell, és máris felborult az egyensúly. Pillanatokon belül torlódás alakulhat ki. Az igencsak kritikus effektust a korábbi modellek figyelmen kívül hagyták. "A miénk az első olyan kísérlet, amely az összes ismert forgalmi állapotot reprodukálja" - nyilatkozta Robert Barlovic, a kutatócsoport tagja. Sikeresen beledolgozták a bizonytalansági tényezőt.

A vezetők viselkedését szintén a valóság alapján, realisztikus módszerrel elemzik. "Arra hajlanak, hogy megakadályozzák egymást, amikor olyan dolgokat tesznek, mint például a váratlan sávváltás" - állapította meg Schreckenberg. A régebbi szimulációk leegyszerűsítették a járművek mozgását is: azonnal, lassítás nélkül megálltak, vagy bármiféle előzmény nélkül felgyorsítottak. Az apróságokat is figyelembevevő új modell sokkal kifinomultabb elődeinél.

Két vezetői viselkedést modelláltak: az agresszív és a védekező típust. Előbbibe a megszokott követési távolságra fittyet hányó, az előtte haladó gépkocsihoz túlzottan közelítő, váratlanul más sávba áthajtó, másokat hirtelen fékezésre, megállásra kényszerítő, utóbbiba a biztonságos közlekedés elveit betartó sofőröket sorolják.

Több a kevesebb

A Duisburg-Essen Egyetem modellje szabályos rácsként jeleníti meg az autópályát. Minden egyes sávot egy-egy cellasor - sejtsor - reprezentál. Két állapottal rendelkeznek: vagy jármű van bennük, vagy üresek. A virtuális autók közötti üres cellák száma a vezetők viselkedésének függvénye: ha agresszívek, alacsony a szám, ha védekezők, magasabb. A modell a gyorsulás és lassulás valódi arányait szem előtt tartva működik; a járművek annak megfelelően mozognak - például nem engedélyezett a végtelen ideig tartó lassítás. Valódi vezetői viselkedést és valódi fizikát egyesítő szoftver az eredmény.

A sikeres teszt és a népszerűség furcsa ellentmondást eredményezett. Észak-Rajna-Vesztfália autópályáinak honlapját mintegy háromszázezren látogatják naponta, a vezetők az ottani előrejelzések alapján tervezik, és tervezik újra az ideálisnak vélt útvonalat. Több esetben - a dugókat elkerülendő, alternatív megoldásokat választva - nem prognosztizált torlódásokat okoztak. Schreckenberg szerint a helyzet csak rosszabbodni fog, mihelyst a site 3G mobiltelefonokon is elérhető lesz. Mindenki kalkulálja be ezt a tényezőt is! - javasolja. Azon elmélkedik, hogy modelljüknek kevesebb és kevésbé komplex közlekedési információt kellene szolgáltatnia...