חדשות רכב ותחבורה

אם כולם ישמרו מרחק פקקי התנועה יתקצרו לחצי

מחקר חדש של MIT מצא ש"שמירת מרחק דו-צדדית" תקצץ את עומסי התנועה לחצי ותחסוך דלק, זיהום אוויר ותאונות. טויוטה כבר בוחנת מערכת ליישום התיאוריה

חוקרים במעבדה למדעי המחשב והבינה המלאכותית של MIT – אחד המוסדות האקדמיים הנחשבים ביותר בעולם, מצאו שיטה שיכולה לצמצם את עומסי התנועה כמעט למחצית, ובתוך כדי כך לחסוך כמויות עצומות של דלק, זיהום אוויר, זמן המתנה בפקקי תנועה וגם לא מעט תאונות דרכים. היופי של הרעיון החדש נובע ראשית לכל מכך שהוא לא דורש כל שינוי בתשתיות הדרכים הקיימות, ושהיישום שלו, מבחינה טכנולוגית, קל, זמין, ולא יקר.

 

 

המחקר של פרופסור ברתולד הורן וד"ר ליאנג וואנג, שכותרתו "משוואת גל של שיכוך חוסר יציבות בזרימת תנועה" (Wave Equation of Suppressed Traffic Flow Instabilities) – פורסם השבוע בעיתון המקצועי של האגודה למערכות תחבורה חכמות.

החידוש הגדול הוא שהחוקרים מצאו שאחד הגורמים המשמעותיים לעומסי תנועה לא קשור לנפח התנועה עצמו, כלומר למספר המכוניות שגודשות כביש, אלא לחוסר הסדירות בתנועה, או במילים אחרות לשינויים במהירויות הנסיעה היחסיות בין המכוניות. במאמר שלהם מדמים החוקרים את חוסר הסדירות בתנועה לפעולתו של בולם הזעזועים במכונית, ומזכירים שאנרגיה לשינוי מצבו של הבולם נדרשת רק כאשר הוא נפתח או נסגר, כלומר כשהוא לא נמצא במצב סטטי. במילים אחרות – אם כל המכוניות ישמרו על מרחק קבוע זו מזו וקצב התנועה יהיה אחיד – תיחסך אנרגיה של כלל "המערכת".

המצב השכיח, שגורם לחלק נכבד מעומס התנועה, הוא שינויים תכופים במהירויות היחסיות בין המכוניות, וכתוצאה מכך לצורך של נהגים להאיץ ולסירוגין להאט, או אף לבלום. בכל פעם שמכונית מאיטה או עוצרת בעת נסיעה נדרשת אנרגיה נוספת כדי להאיץ אותה מחדש – אנרגיה שיכולה להיחסך אם המכונית לא תצטרך לשנות את מהירותה יותר מידי פעמים.

הרעיון לפיו אפשר לצמצם את עומסי התנועה אם כל המכוניות יהיו מתוזמנות זו עם זו וייסעו ב"שיירות" ובמהירות קבועה אינו חדש. פריצת הדרך כאן – שאותה הוכיחו החוקרים גם במודל מתמטי וגם בהדמיה – היא הגילוי ששמירת מרחק חשובה לא רק ביחס למכונית שמלפנים אלא גם ביחס למכונית שמאחור. כדי ליישם את המודל הדו צדדי נדרש שנהג מכונית ייקח בחשבון גם את המהירות היחסית של המכונית שמאחור, ויאיץ את מכוניתו באופן שבו יישמר מרחק קבוע גם אליה (כלומר שהוא לא "יברח" לה מהר מידי).

החוקרים קוראים לרעיון שלהם "שמירת מרחק דו-צדדית", אבל מדגישים שבני אדם "לא בנויים" להתייחס למה שנמצא מאחוריהם. מכאן הם מסיקים שכדי להשיג את האידאל התיאורטי שהם חשפו נדרשות מערכות טכנולוגיות, וכאלה זמינות בימינו – אבל צריכות להיות מכוונות אחרת.

בקרת שיוט אקטיבית, למשל, מודדת את המרחק והמהירות של כלי רכב מלפנים ויכולה להאיץ את המכונית שבה היא מותקנת כך שתנוע בהתאם למהירות ולתאוצה של המכונית שאחריה היא נוסעת. חיישנים שמזהים את התנועה מאחור, למשל כאלה שמתריעים מפני כניסה לנתיב נסיעה חסום, יכולים לזהות את קצב הנסיעה והתאוצה של המכונית שמאחור – אבל צריך לתכנת את מחשב בקרת השיוט האדפטיבית כך שייקח בחשבון את הנתונים שהם מספקים.
לבסוף, תקשורת בין מכוניות (V2V) יכולה לשדר לכל המכוניות שמסביב מה היא המהירות המדויקת שבה כולם "צריכים" לנסוע, ולכל הפחות לעדכן את המכונית שמלפנים לגבי קצב התאוצה של המכונית שמאחוריה. החוקרים מדווחים שנכון להיום כבר נוצר קשר ראשון בינם לבין יצרנית הרכב טויוטה, ושהיפנים כבר החלו לפתח מערכת ברוח זאת.

עומסי תנועה גורמים לנזק שנתי של כ-25 מיליארד שקלים בשנה בישראל, לבזבוז עצום של דלק, לזיהום אוויר, לתאונות, ולתסכול עצום בקרב נהגים ונוסעים. לכן, עוד לפני שיצרניות הרכב יפתחו ויביאו לשוק מכוניות שיכולות לצמצם עבורנו את הסבל המיותר בפקקים יש גם דברים שכל אחד מאיתנו יכול לעשות כדי לתרום להקלת הגודש.

ראשית, ככל שכל הנהגים יקפידו על שמירת מרחק, ולא ייצמדו למכוניות שלפניהם או יזגזגו בין נתיבים – כך כולנו נבזבז פחות זמן בפקקים.
בנוסף, נהגים "זהירים" אשר מתמהמהים יתר על המידה ופותחים פערים גדולים מידי אל המכוניות שלפניהם, צריכים להבין שגם הם "תורמים" את חלקם להיווצרות גלים שמעמיסים את הכביש. נהיגה אחראית ויעילה ביותר היא כזאת ששומרת על מרחק קבוע, ובטוח, מן הרכב שמלפנים.